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浅析如何防止锅炉受热面受损

2022-11-27范志刚

应用能源技术 2022年5期
关键词:热应力管束阀门

范志刚

(晋控电力塔山发电山西有限公司,大同 037000)

0 引 言

在发电企业中,锅炉是进行日常生产工作的基本设备,锅炉运行的好坏程度直接影响到企业生产经营的效益,而锅炉受热面作为发电企业进行锅炉热量交换的核心载体,其内部构造较为复杂,分别由制冷壁、省煤装置、预热装置、过滤装置以及重复加热装置等,在锅炉进行日常生产运作时,所覆盖的锅炉受热面由于进行不断的加热与冷却,就会使得该锅炉受热面的表面温度冷热不均,引起锅炉受热面管束产生构件损坏,并且在管道内部长期滞留的水蒸气无法排除,对管束周围的载体造成腐蚀损坏,从而引起该锅炉受热面的管道损坏,甚至出现爆炸现象,使得锅炉受热面损坏。如果出现锅炉受热面损坏的现象发生,就会使得管道内部物质大量外泄,造成严重的生产事故,给企业生产经营带来巨大的经济损失,在严重情况下回影响周边工作的内部人员生命安全。针对上述情况的发生,首先对近年来的发电企业的锅炉受热面损坏的原因以及次数进行统计,发现引起锅炉受热面损坏的主要原因是覆盖在锅炉受热面表面的管束所承受的热应力严重高于标准阈值,使得锅炉受热面的管束无法承受来自外界异常的变化,引起锅炉受热面管束产生严重损坏。上述情况大部分产生于锅炉启停环节以及锅炉受热面管束存在阻塞的前提下,在这些情况中的锅炉受热面管束温度变化较为敏感,所以会在锅炉受热面管束中形成较大的热应力。除此之外,在锅炉运行过程中,还会出现工艺技术不达标情况导致锅炉受热面管束损坏。

1 防止锅炉受热面受损的锅炉基本参数阐述

在进行锅炉受热面受损防止措施的探讨分析中,首先进行防止对象锅炉的基本信息阐述,本文选用晋控电力塔山发电山西有限公司的锅炉为探讨分析对象,该研究锅炉的型号为:HG-2080/17.5-YM9,是由哈尔滨锅炉生产厂有限责任公司负责生产制造,该锅炉内部装置引进美国ABB - CE燃烧过程企业技术设计制造的亚临界参数、控制循环、四角切向燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、紧身封闭、全钢构架的∏型汽包炉。此外,该锅炉进行设置的应力承受阈值为29.3 MPa,且在运行过程中,该锅炉内部的负荷电流比300 MV要低时,锅炉脱硝设备的接受生产烟气的温度就要比低于300 ℃,小于真诚噶很难过使用催化介质的常规运用温度,在此过程中,锅炉内部的SCR装置会不符合运行标准,因此会停止运转,使得该锅炉不能进行日常运行作业。

进行防止锅炉受热面受损的分析探讨中,首先根据上述信息得知,锅炉在启动过程、停止过程以及运行过程都会在受热面产生不同程度的温度变化,在此过程中所形成的的巨大应力会严重超过锅炉受热面所能承受的应力阈值。简单来说,就是在锅炉启动与停止的过程中,所构成锅炉受热面的构件会产生加热或者冷却性质的变化,如果在此环节中的操作技术不达标、锅炉受热参数估计错误,就会引起锅炉受热面产生高数值的热应力,从而对锅炉受热面的构件造成皮怀,其中最为严重的要属对锅炉受热面管束的反应,强大的热应力会引起锅炉受热面管束的爆炸,从而导致锅炉受热面的构件使用周期减少。除此之外,在锅炉受热面正常运行时,由于运行技术与工作人员的疏忽,就会导致锅炉受热面出现结焦情况,从而引起锅炉受热面的外壁金属温度急剧上升,严重影响锅炉的正常使用。综上所述,在进行锅炉受热面受损的防治措施探讨中,应当结合锅炉运行状况的不同而制定防止措施,因此在进行锅炉受热面受损的防止措施中,将锅炉受热面受损的状态分为启动时、停止时以及运行时三种状态。

2 锅炉启动时的防止措施

在锅炉进行启动状态时,首先要对锅炉的温度以及即将变化的温度有着掌控程度,也就是尽可能的将锅炉受热面所承受的热应力进行减缓,才能在锅炉受热面进行升温时减少受热面部件的损坏,因此在进行锅炉受热面放水过程中,要严格控制各阀门开关的紧密性,并将其闭合,随后将主体热汽装置与再热热汽装置的疏水阀门打开,将主体热汽装置与再热热汽装置的空气进出阀门打开,严格排查各个构件的温度标识是否精确,然后将样本阀门以及加药阀门打开,使得内部空间呈现出真空状态。此外,在上述环节中还要对水体进行安全检测,查明灌入水体的温度以及灌入速率管控。再者,在锅炉制冷设备打开时,将所灌入水体温度维持在21~70 ℃。最后,在气候较为寒冷的天气进行锅炉启动,应当将该锅炉内部升温时间维持在4小时之上,在气候较为炎热的天气进行锅炉启动,应当将该锅炉的内部升温时间维持在2小时之上。

3 锅炉停止时的防止措施

3.1 通风冷却

在进行锅炉停止作业时,要对锅炉受热面进行仔细的排查,检查基本构件没有产生问题后,对锅炉受热面进行通风处理,通风时间段必须高于10分钟,使得锅炉受热面逐渐冷却下来,在完成上述工作时,将锅炉受热面内部的引、送风机的阀门进行关闭,同时将锅炉密封处理,处于焖炉状况。此外,在经过两天两夜的焖炉工作后,会使得锅炉受热面的温度下降到300 ℃以下,当达到上述温度时,就可以将锅炉阀门通风窗口打开,使其进行自我通风冷却。

3.2 锅炉放水

当上述启动锅炉装置停用周期超过一周,并且已经采用通风处理后,应当使用带压放水方式进行锅炉放水,采用压力检测装置检查锅炉接口的压力数值受降至0.8 MPa,就可以将锅炉受热面的放水阀门进行启动,使得锅炉内部残留水分完成溢出,当内部压力数值达到0.2MPA时,将锅炉的空气阀门打开,此时锅炉就进入完全放水状态,直到锅炉水分彻底排清。

4 锅炉运行时的防止措施

在锅炉运行时,主要要对锅炉受热面的温度进行精确掌控,如果出现不合理的温度变化,就会导致锅炉结焦现象的出现,使得锅炉受热面的管束承受热应力过高,产生爆炸现象,因此锅炉运行时必须对其执行标准的吹灰操作,出现异常情况时可多次进行吹灰操作。一是操作人员对发电原材料煤进行严格控制,将其中不符合使用标准的煤矿进行剔除,做好煤矿的化验检查工作;二是将锅炉的出氧量控制在标准区间内,出国出现偏差较大的情况,应当及时对偏差进行测量,直到符合规定范围;三是相关工作人员要加强对锅炉的监管工作,及时排查其中的结焦现象与温度异常情况,执行吹灰操作;四是对锅炉设置自动化锅炉膛负压检测,把控标准。

5 结束语

在发电厂日常运作过程中,锅炉受热面受损会严重影响企业生产经营效率,造成大量维修成本的投入,针对上述情况必须加强对锅炉受热面受损的防止工作,将防止手段分为锅炉启动时、停止时以及运行时三种情况处理,提高企业的经济效益。此外,国家相关技术材料开发部门应当加紧技术研究,研究出性能更好的锅炉受热面管材,为后续国家相关企业的发展打下坚实的基础。

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