電廠鍋爐，火電廠三大主力設(shè)備之一。在電廠生產(chǎn)過程中發(fā)揮了極其重要的作用，是火電廠生產(chǎn)所必不可少的重要設(shè)備。但是，近些年，因?yàn)殄仩t安全管控不到位而造成的事故屢有發(fā)生，給電廠的財產(chǎn)及人員的生命造成極大威脅。分析電廠鍋爐的泄露原因，制定有針對性的應(yīng)對預(yù)案，并做好檢修工作,對于降低事故發(fā)生的風(fēng)險，提升電廠鍋爐安全性具有重大意義。
電廠鍋爐泄露原因分析
電廠鍋爐泄露的原因有很多，從大的方面來看導(dǎo)致鍋爐泄露的因素主要有鍋爐自身設(shè)計(jì)問題、工作人員操作問題、鍋爐內(nèi)部水循環(huán)問題以及各部位受熱程度問題，然而從結(jié)構(gòu)來看主要是鍋爐的水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器，即“四管”的泄漏問題。下面就來一一進(jìn)行分析。
1 鍋爐水冷壁泄露的原因
電廠鍋爐水冷壁是極其重要的部件，一旦發(fā)生泄漏，不但維修成本極高還會對電網(wǎng)形成破壞，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，其泄漏的原因主要有以下幾點(diǎn)：
設(shè)計(jì)不科學(xué)。設(shè)計(jì)時對管道的承壓力沒有足夠的認(rèn)識，水冷壁金屬焊接部位抵抗外界壓力的性能差導(dǎo)致泄漏發(fā)生。
受熱不均勻。在加熱過程中，水冷壁由于自身不合格或內(nèi)部水垢附著薄厚情況不同，使得管壁局部受熱過高，產(chǎn)生高溫導(dǎo)致泄漏。
水循環(huán)不暢。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是天氣情況和電廠負(fù)載能力情況，例如：在北方寒冷的冬季，水被凍成了冰當(dāng)然導(dǎo)致水流不暢。
檢修操作不當(dāng)。如鍋爐檢修啟停頻率過高，水冷壁焊接縫應(yīng)力疲勞成為泄漏誘因；又如在鍋爐清洗中，酸洗溫度過高導(dǎo)致泄漏。
2 鍋爐過熱器、再熱器泄露原因
導(dǎo)致鍋爐過熱器、再熱器泄露原因有很多，如設(shè)計(jì)問題、磨損、超溫、腐蝕等。
設(shè)計(jì)上的缺陷。我國早期鍋爐產(chǎn)品大多存在一些問題，如爐膛類型往往只能使用規(guī)定的燃料，其他燃料則很危險，而過熱器、再熱器的壁面溫度在設(shè)計(jì)時就一定要確保所用材質(zhì)的耐受溫度要在最高溫度之上，這樣才能避免此類原因引起的泄漏。
超溫導(dǎo)致泄漏。從目前看來，導(dǎo)致超溫的原因主要有以下3種：一是火焰中心位置?；鹧嬷行奈恢蒙弦茖?dǎo)致器壁超溫進(jìn)而引發(fā)爆裂。火焰中心上移的因素有很多，例如：機(jī)組漏風(fēng)、煤粉顆粒過大、吹灰配合不足、煙氣溫度上升等，這些都可能使過熱器、再熱器超溫，而且在煙氣通過處管壁磨損增加。此外煤質(zhì)不好也可能導(dǎo)致超溫，這主要是因?yàn)槊嘿|(zhì)差易在爐膛中生成煤焦導(dǎo)致火焰中心上升。二是工質(zhì)流速過低。這一因素引起的超溫多發(fā)生于屏式過熱器，當(dāng)鍋爐啟動或低負(fù)荷運(yùn)動時，如操作不當(dāng)加之工質(zhì)流速低最易致超溫泄漏。三是安裝質(zhì)量問題。安裝和設(shè)計(jì)的質(zhì)量是導(dǎo)致超溫因素中占相當(dāng)一部分，具體如火炬行程設(shè)置太短、同屏管安置量太多、噴燃器安裝角度有誤、管內(nèi)遺漏異物等。
磨損導(dǎo)致泄漏。一般來說，過熱器、再熱器的磨損大多在煙氣過道、煙氣流速劇烈變化的位置附近，如管子彎頭處、穿墻部分，特別是沖刷大的地方磨損發(fā)生率極高。
腐蝕導(dǎo)致泄漏。出現(xiàn)高溫腐蝕的位置大多在高溫對流過、再熱器出口部位的蛇形管上，腐蝕原因主要是低氧環(huán)境下燃燒生成過多三氧化硫以及使用不耐腐蝕的滲鋁管。
3 鍋爐省煤器的泄漏原因
省煤器泄漏原因主要是由于磨損產(chǎn)生的，磨損又有局部和整體之分。相比之下，局部磨損導(dǎo)致泄漏的機(jī)率更大，一般在省煤器左右兩組的中部彎頭、靠近前后墻的管排、兩側(cè)靠近墻壁彎頭、錯列省煤器順煙氣流向的第二排管以及管卡周圍的管排等。磨損原理是由于煙氣流動中的固體顆粒物的沖撞和磨擦造成的，當(dāng)沖撞角度在30°～50°時對管壁的磨損力最大。
電廠鍋爐泄漏的預(yù)防措施
1 鍋爐水冷壁泄露的預(yù)防措施
保護(hù)好受熱面。要注意保持鍋爐受熱面狀態(tài)，使其在鍋爐表面清潔的基礎(chǔ)上形成良好的保護(hù)膜，注意防止受熱面在安裝使用的時候受到的腐蝕以及金屬氧化物在其表面的沉積，在表面不干凈的情況下，要進(jìn)行化學(xué)清洗。
加強(qiáng)水循環(huán)處理。針對水循環(huán)不暢引發(fā)的泄露問題，降低其發(fā)生次數(shù)，電廠有設(shè)專人負(fù)責(zé)檢查，而在酸洗除垢時要嚴(yán)格控溫在規(guī)定范圍內(nèi)，溫度過高會使水循環(huán)中的保護(hù)膜破除，以致泄漏發(fā)生。出于水完善考慮，可以用除鹽水代替補(bǔ)給水，選擇氧化性水工況可以減少機(jī)組內(nèi)的結(jié)垢等不良情況，另外加強(qiáng)蒸汽監(jiān)測，嚴(yán)管各指標(biāo)，避免無機(jī)酸等物質(zhì)的污染。
控制啟動、停止次數(shù)和頻度。選擇壽命長的設(shè)備，設(shè)定適當(dāng)?shù)臋z修周期，減少啟停次數(shù)，有利于水冷壁焊接部位所受摩擦力的減少。另外，提高維修質(zhì)量也可以降低維修次數(shù)，國際常使用充氮法做好啟停保護(hù)，減少停爐過長啟動時的危險因素。
2 鍋爐過熱器、再熱器泄露的預(yù)防
超溫爆管的預(yù)防。前面我們已分析了導(dǎo)致超溫的因素，主要包括管材不耐熱、煙氣側(cè)溫度過高、管內(nèi)工質(zhì)流速度低等。預(yù)防的措施主要有爐膛承壓不能過大，以避免漏風(fēng)；管內(nèi)蒸汽溫度要適時調(diào)節(jié)；保證爐膛高度，注意燃燒配風(fēng)和內(nèi)外風(fēng)的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，以預(yù)防火焰中心上移；使用優(yōu)質(zhì)燃煤并注意及時清除積灰和煤焦。此外，鍋爐不能長時間超負(fù)荷運(yùn)行，使用管材也要符合質(zhì)量要求。
高溫腐蝕的預(yù)防。腐蝕程度與溫度和腐蝕物質(zhì)的劑量關(guān)系密切，溫度過高會加重腐蝕程度，腐蝕劑的量越大腐蝕程度越大。一般在燃料允許的情況下，選用升華成分較少的煤，以減輕過熱器管的腐蝕程度。想將過熱器管溫度降到500 ℃以下，使升華灰完全固化以達(dá)到防腐目的并不可行，所以，只有控制管壁溫度才是行之有效的辦法，這樣做雖然不能完全防止高溫腐蝕，但可以減輕腐蝕程度，延長管的使用壽命。
在檢修、安裝工作中做好預(yù)防。保證過熱器的制造、安裝以及檢修質(zhì)量、焊接質(zhì)量，在運(yùn)行中應(yīng)密切監(jiān)視過熱器的運(yùn)行情況，一旦發(fā)生異常應(yīng)及時調(diào)節(jié)和處理，保證過熱器的正常運(yùn)行。
3 鍋爐省煤器泄漏的預(yù)防
為了使省煤器可以直接防磨，可采取的措施通常有：單根管上裝置鋼條或護(hù)瓦、彎頭裝護(hù)瓦、整組管子裝設(shè)護(hù)簾等。降低煙氣流速和省煤器直接防磨這兩種防止爆漏措施主要是從設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和工藝上進(jìn)行防治。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，省煤器的磨損爆漏也受到運(yùn)行條件的較大影響。省煤器防止磨損的運(yùn)行措施主要包括以下點(diǎn)：
一是控制燃煤，使用規(guī)定煤種，避免飛灰濃度過大和煙氣速度增加。二是控制煤粉細(xì)度，煤粉細(xì)度不能太大，避免煙氣中固體顆粒的大小和硬度增加。三是減少漏風(fēng)，漏風(fēng)導(dǎo)致鍋爐效率下降，同時煙速上升，不利于減少磨損?？梢圆捎酶纳茽t墻的施工、檢修質(zhì)量、安裝內(nèi)護(hù)板、增加爐膛氣密性、防止?fàn)t膛負(fù)壓過大等方式避免漏風(fēng)發(fā)生。
輔助工具的正確使用
在正確找到鍋爐事故發(fā)生原因和預(yù)防措施后，也要有合適的輔助工具進(jìn)行協(xié)助工作，使鍋爐防磨防爆工作事半功倍。以云科科技的“鍋爐可視化防磨防爆系統(tǒng)”來說，在檢修管理、數(shù)據(jù)監(jiān)控與定向分析、三維展示等方面為鍋爐防爆工作提供強(qiáng)大的支持。
1檢修管理。系統(tǒng)內(nèi)的檢修管理功能是鍋爐檢修的管過程管理模塊，包含：檢修項(xiàng)目管理、檢修文件歸檔、處理記錄管理、膨脹指示管理、泄爆記錄管理、以及重點(diǎn)位置劣化分析等功能。
2 數(shù)據(jù)監(jiān)控與定向分析。鍋爐受熱面的腐蝕減薄受到鍋爐本體運(yùn)行狀態(tài)、吹灰器運(yùn)行狀態(tài)、化水質(zhì)量、煤質(zhì)變化等多方面的影響。數(shù)據(jù)監(jiān)督管理模塊用于收集匯總其他平臺上的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控、分析與報警。其中主要包括金屬壁溫數(shù)據(jù)、運(yùn)行調(diào)整數(shù)據(jù)、吹灰監(jiān)督數(shù)據(jù)、化水監(jiān)督數(shù)據(jù)、煤質(zhì)監(jiān)督數(shù)據(jù)等。功能層面包含：金屬壁溫監(jiān)督、運(yùn)行數(shù)據(jù)分析、吹灰統(tǒng)計(jì)分析、化水統(tǒng)計(jì)分析等功能模塊。
3 三維展示。三維可視化模塊以一個高精度的三維模型為核心，模型范圍涵蓋鍋爐四管、各級連接管道、各級進(jìn)出口集箱、分離器、給水管道以及主再熱蒸汽管道等設(shè)備。通過三維模型可直觀查看鍋爐結(jié)構(gòu)、材質(zhì)分布、焊口位置等基礎(chǔ)物理結(jié)構(gòu)信息。
在三維模型的基礎(chǔ)上，三維可視化管理模塊實(shí)現(xiàn)了與受熱面的基礎(chǔ)臺帳信息、檢修記錄信息、維護(hù)處理信息、泄爆事故信息、金屬壁溫監(jiān)督信息、劣化分析信息等數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)。通過受熱面，可快速實(shí)現(xiàn)如圖所示相關(guān)信息的快速查詢。
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