鍋爐防磨防爆中存在的問題及應(yīng)對(duì)措施

 安全是電力行業(yè)生產(chǎn)的基本要求，而鍋爐作為發(fā)電廠的重要設(shè)備之一，其“四管”爆漏問題是影響發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的主要隱患之一。以下內(nèi)容針對(duì)鍋爐防磨防爆中存在的問題進(jìn)行了闡述，并分析了對(duì)應(yīng)的解決措施。 

   鍋爐日常運(yùn)行中常見問題 
　　1、應(yīng)力集中 
　　應(yīng)力集中產(chǎn)生的主要原因是由于鍋爐機(jī)組啟動(dòng)過程中，升溫與升壓速率不易控制等原因造成的。在鍋爐下部的前后下聯(lián)箱彎頭處以及鍋爐左右側(cè)墻之間的結(jié)合處，在鍋爐啟動(dòng)過程中會(huì)發(fā)生膨脹不暢現(xiàn)象造成應(yīng)力集中，崩裂管子。另外，火力發(fā)電廠如果使用劣質(zhì)煤種，鍋爐會(huì)由于煤質(zhì)的原因結(jié)焦嚴(yán)重，結(jié)焦到一定程度形成的大焦會(huì)下落到水箱內(nèi)，濺起的溫度相對(duì)較低的水灑到底部的水冷壁管壁上，也會(huì)造成該區(qū)域的管壁熱應(yīng)力集中。還有一種情況，當(dāng)機(jī)組的負(fù)荷變化較大時(shí)，底部的水冷壁會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，當(dāng)機(jī)組啟停爐時(shí)，爐膛內(nèi)如果升降溫速度過快，也會(huì)使水冷壁產(chǎn)生熱應(yīng)力。當(dāng)這三種熱應(yīng)力綜合作用時(shí)，該區(qū)域的應(yīng)力值會(huì)達(dá)到巔峰，長(zhǎng)期作用下就很有可能引發(fā)泄漏。 
　　應(yīng)對(duì)措施：每次對(duì)鍋爐進(jìn)行檢修時(shí)，對(duì)鍋爐下部的前后下聯(lián)箱彎頭以及左右側(cè)墻之間結(jié)合處進(jìn)行仔細(xì)的排查，排查工作主要包括：檢查水冷壁四周由于膨脹不暢，容易崩裂的部位。另外還要做好日常膨脹系數(shù)記錄工作，仔細(xì)檢查并記錄每次鍋爐啟停中的水冷壁的膨脹系數(shù)，判斷是否正常。 
　　2、煙溫偏差 
　　煙溫偏差引起的鍋爐爆漏一般發(fā)生在四角切圓的燃燒鍋爐，我國(guó)火電廠鍋爐大多數(shù)采用四角切圓布置的直流燃燒方式。此類鍋爐的爐膛內(nèi)由于燃燒形成的旋轉(zhuǎn)上升煙氣流到達(dá)爐膛出口后，煙氣流從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，當(dāng)煙氣到達(dá)折焰角時(shí)，仍然存在相當(dāng)大的殘余旋轉(zhuǎn)氣流，使得氣流在水平方向上的速度分量沿寬度方向分布不一致。這與引風(fēng)機(jī)的抽力作用疊加，從而產(chǎn)生煙速偏差，煙速偏差是造成鍋爐水平煙道受熱面左右側(cè)熱偏差過大甚至超溫爆管的主要原因。切向燃燒的鍋爐由于爐膛出口氣流存在殘余旋轉(zhuǎn)，水平煙道相應(yīng)存在煙氣偏差，對(duì)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的鍋爐，爐右側(cè)的煙氣流速要高于爐左側(cè)，尤其在水平煙道的底部，偏差會(huì)更加明顯。使處于煙道中的對(duì)流受熱面中的工質(zhì)溫升具有右高左低的特性，部分鍋爐由于各段受熱面汽水升溫偏差相疊加，造成末節(jié)過熱器或末級(jí)再熱器出口側(cè)氣溫偏差過大。當(dāng)煙氣進(jìn)入水平煙道后，煙氣流將沿著原來的旋轉(zhuǎn)圓周切線方向進(jìn)入水平煙道，因此而產(chǎn)生煙氣流的運(yùn)動(dòng)會(huì)偏向于煙道一側(cè)，使得水平煙道的左右側(cè)煙溫產(chǎn)生偏差，這類現(xiàn)象對(duì)于再熱器管尤為明顯。這是因?yàn)檫^熱蒸汽與再熱蒸汽對(duì)溫差的熱敏感性有所不同，對(duì)于過熱蒸汽，平均每吸收1千卡熱量，溫度大概要升高0.78℃，而對(duì)于再熱蒸汽，平均每吸收1千卡熱量，溫度大概要升高1.78℃。通過比較二者可以發(fā)現(xiàn)，同樣吸收了1千卡的熱量，再熱蒸汽要比過熱蒸汽溫度多提高了2.3倍。因此，當(dāng)吸熱量發(fā)生變化時(shí)，再熱蒸汽溫度的變化幅度以及對(duì)熱偏差的敏感性都要遠(yuǎn)比過熱蒸汽強(qiáng)得多，考慮到再熱蒸汽的對(duì)流放熱系數(shù)又要比過熱蒸汽來的低，所以說對(duì)于再熱器受熱面，再熱蒸汽更容易提升金屬壁溫度，這會(huì)增加鍋爐發(fā)生爆管問題的頻率。 
　　爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余是造成熱偏差的重要因素，隨著爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余的增加，爐膛出口煙溫偏差增大，因此燃燒器的結(jié)構(gòu)及布置方式，假想切圓直徑的大小等均對(duì)熱偏差造成影響。隨著機(jī)組容量增大，爐膛斷面和煙道寬度相應(yīng)增大，爐膛出口殘余旋轉(zhuǎn)氣流也將增加，熱偏差的問題更加突出，對(duì)受熱面的安全運(yùn)行帶來很大威脅。 
　　應(yīng)對(duì)措施：鍋爐操作人員要精心組織燃燒，防止熱負(fù)荷過度集中、燃燒中心偏離、煙溫偏差等問題出現(xiàn)，合理利用消旋風(fēng)，削弱爐膛出口的煙氣旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度；采取有效防磨措施；也可以從通氣管道的材質(zhì)方面考慮，提高管子的抗高溫性能。 
　　3、吹灰器吹損
　　通過對(duì)歷次鍋爐爆漏事故的實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)，吹灰器對(duì)受熱面的吹損也是事故發(fā)生的主因之一。吹灰器運(yùn)行過程中，會(huì)發(fā)生內(nèi)漏、葉片不旋轉(zhuǎn)、吹灰時(shí)帶水、蒸汽壓力過高、噴嘴進(jìn)入爐膛的距離不足、吹灰器槍桿與受熱面的不垂直等六種不良現(xiàn)象。 
　　應(yīng)對(duì)措施：操作人員每次對(duì)鍋爐進(jìn)行檢修后，應(yīng)對(duì)吹灰器進(jìn)行投運(yùn)前的預(yù)調(diào)試，主要有如下幾個(gè)方面：調(diào)整噴嘴進(jìn)入爐膛的距離；吹灰器的槍桿與受熱面保持垂直；調(diào)整好噴嘴的噴射角度與旋轉(zhuǎn)角度等；在設(shè)備運(yùn)行過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)吹灰器的實(shí)時(shí)檢查和維護(hù)，當(dāng)遇到吹灰器在爐內(nèi)或煙道內(nèi)被卡住時(shí)，應(yīng)及時(shí)退出并切斷汽源。另外，還需加強(qiáng)吹灰器的疏水調(diào)閥檢修維護(hù)，確保其吹灰時(shí)能夠正常的進(jìn)行疏水，調(diào)整吹灰器的各項(xiàng)壓力值至規(guī)定范圍。 
　　4、機(jī)械磨損 
　　機(jī)械磨損是設(shè)備投入使用后必須嚴(yán)格關(guān)注和把控的問題。對(duì)于電力企業(yè)的鍋爐設(shè)備，由于通氣管卡和支吊架的松動(dòng)，導(dǎo)致鍋爐定位塊的脫落，使得鍋爐在運(yùn)行過程中會(huì)和管子相互摩擦刮蹭，時(shí)間久了以后管子上面就會(huì)出現(xiàn)硬性磨損，此類情況一旦發(fā)生，便會(huì)成為管子尤其是再熱器管子發(fā)生爆漏的一個(gè)隱患。 
　　應(yīng)對(duì)措施：縮短鍋爐檢修周期，重點(diǎn)加強(qiáng)鍋爐停備易損位置的排查，檢修時(shí)對(duì)管理支吊架及管卡等部位的檢查。 
　　5、飛灰沖刷 
　　飛灰沖刷情況主要出現(xiàn)在對(duì)流受熱面，大量的高溫?zé)煔鈹y帶的灰粉顆粒在煙道的尾部中造成嚴(yán)重的沖刷痕跡，容易受損的部位主要有低溫過熱器和省煤器。 
　　應(yīng)對(duì)措施：在對(duì)鍋爐防磨防爆檢查中，重點(diǎn)加強(qiáng)低溫過熱器和省煤器的檢查，在煙氣走廊的部位，可以加裝防磨罩或者采用其他防磨措施。 
　　6、焊接質(zhì)量不高 
　　鍋爐安裝過程的施工質(zhì)量問題也是鍋爐出現(xiàn)爆漏現(xiàn)象的一個(gè)主因。由于電力企業(yè)的鍋爐設(shè)備處于高溫高壓環(huán)境，所以在鍋爐安裝過程，對(duì)鍋爐的焊接標(biāo)準(zhǔn)要求很高，如果施工焊接質(zhì)量達(dá)不到要求，工程質(zhì)檢的不到位的話，以后在該部位就會(huì)存在爆管的隱患。 
　　應(yīng)對(duì)措施：加強(qiáng)施工質(zhì)量檢測(cè)，注重對(duì)焊工的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提升焊接的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照焊接工藝要求進(jìn)行施工，焊后接口的控傷處理要仔細(xì)，確保不留下事故隱患。