鍋爐汽包與過熱器壓差大的原因分析及處理

鄧永康，李文學

(湖南漣源鋼鐵有限公司能源中心,湖南婁底417009)

鍋爐汽包與過熱器壓差大的原因分析及處理

鄧永康，李文學

(湖南漣源鋼鐵有限公司能源中心,湖南婁底417009)

漣鋼一臺150 t/h煤氣鍋爐因噴水減溫器內彈簧片損壞，堵住兩個蒸汽出口導致汽包與過熱器壓差增大,對此進行了原因分析,提出了處理措施,總結了處理此類故障的經驗。

鍋爐;汽包;過熱器;噴水減溫器

1 鍋爐簡介

漣鋼能源中心發電二車間2#鍋爐，型號：JG150－3.82/450－Q型煤氣鍋爐，江西鍋爐廠制造，2005年11月投運。

汽包與集汽集箱壓力參數見表1。

鍋爐過熱器共分三部分，其中頂棚管為輻射式順流過熱器，高、低溫過熱器均為對流式混合流過熱器。過熱器圖如圖1。

表1 汽包與集汽集箱壓力參數MPa

圖1 鍋爐過熱器

蒸汽流程：汽包→低溫過熱器入口集箱1→頂棚管8→低溫過熱器蛇形管6→低溫過熱器出口集箱2→噴水減溫器5→高溫過熱器入口集箱3→高溫過熱器蛇形管7→高溫過熱器出口集箱4→集汽集箱→主汽閥→汽輪機。

2 故障情況

2014年11月16日，2#爐帶滿負荷運行時，發現汽包壓力（4.76 MPa）與過熱蒸汽壓力（3.75 MPa）相差1.01 MPa，導致汽包安全閥頻繁起跳，鍋爐被迫減負荷運行。鍋爐正常運行時汽包與過熱蒸汽壓差為0.2～0.4 MPa。后按月統計2014年報表記錄上分別帶150、130、110 t/h負荷時平均壓差變化數據如圖2。

圖2 2014年鍋爐壓差變化圖

從圖2可看出，壓差從2014年8月開始上升，且一直呈上升趨勢，12月帶滿負荷時平均壓差0.9 MPa，瞬時最高壓差超過1.02 MPa。

3 原因查找

引起汽包與過熱蒸汽壓差增大的原因可能是：

①汽包內部汽水分離裝置損壞或堵塞；

②噴水減溫裝置堵塞或損壞；

③過熱器管道結垢或堵塞。

由于引起壓差增大的原因較多，決定先通過試驗找到原因再進行針對性的處理。該鍋爐現在主要做為公司煤氣平衡調整用，當煤氣不足時就停爐，開停次數多。2014年12月13日煤氣不足時停爐時對汽包內部進行檢查發現汽包內壁干凈無垢，汽包內旋風分離器（總計44個）有2個偏離原位置傾斜，分離孔板有四塊因焊點脫離移位重疊在一起，當即組織維修人員將這些問題處理好。并且將噴水減溫裝置出口側手孔裝置打開檢查，因減溫器內保護套管較長，全部遮擋了六個蒸汽出口，看不到蒸汽出口被堵的現象，只檢查到減溫器保護套筒內部無結垢現象。但此次檢修后壓差無改善。12月16日，為了判斷壓降大的具體位置，在噴水減溫裝置出口端安裝壓力表，測得減溫器壓力與汽包壓力相同，判斷出壓差為高溫過熱器管道結垢或堵塞引起。后決定在每次鍋爐解列后利用減溫減壓的蒸汽對過熱器進行沖洗區分是結垢還是堵塞的原因。從11月24日到2月1日鍋爐共計解列用蒸汽沖洗過熱器10次，每次沖洗后壓差變化如圖3。

圖3 蒸汽沖洗過熱器后壓差變化圖

此段時間因鍋爐壓差大，為保證汽包不超壓運行，鍋爐被迫減負荷運行，所以壓差以110 t/h統計。從統計圖上可看出從第二次到第五次沖洗壓差呈下降趨勢，當時誤認為是結垢被慢慢沖掉的原因，但后來的沖洗壓差呈無規則變化，才判斷為高溫過熱器是異物堵塞。

2015年2月2日鍋爐停爐，割斷減溫器出口側筒體檢查（如圖4位置8），因保護套管遮住了6個高溫過熱器入口，未發現異常，后從內部割斷保護套筒才發現減溫器6個蒸汽出口的中間2個被破碎的鋼板（損壞的彈簧片，如圖4中9示）堵住，噴水減溫器結構圖如圖4。

圖4 噴水減溫器結構圖

后將這兩塊鋼塊取出，將減溫器外筒體焊上，保護套筒因設計圖紙上長度未遮住六個出口，故對割出段未進行重裝。運行后壓差恢復正常。

4 原因分析

本次事故的主要原因是減溫器制造廠家未嚴格按設計圖紙施工，將圖四中設計用來固定保護套筒的材料為Cr20Ni14Si2的彈簧片9改用普通無縫鋼管剖開當做彈簧片使用，因普通無縫鋼管耐溫性能較差，在長期高溫和蒸汽沖刷作用下損壞，在蒸汽的沖動下慢慢堵住減溫器的兩個出口，導致圖一中2014年壓差呈緩慢上升趨勢，圖三中蒸汽沖洗過熱器后壓差呈無規則變化。其次設計圖紙上保護套管4的長度未遮住減溫器出口，但制造廠家將其長度延長到僅距減溫器出口側端板12 cm，將六個出口全部遮住。這不僅減少了此處的蒸汽流通面積，而且導致首先打開手孔裝置檢查時未能及時發現真正的原因。

5 總結

5.1 為避免鍋爐出現壓差增大的情況，平時要加強水汽質量管理，定期檢查汽包內部的汽水分離裝置、加藥裝置、排污裝置，確保其完好。控制好爐水和蒸汽品質，勿超水位和超負荷運行，確保過熱器管內不結垢。并通過監控鍋爐參數如排煙溫度、蒸汽溫度等評估其結垢趨勢，如發現有結垢趨勢及時對過熱器用脫鹽水進行反沖洗，因為中溫中壓的鍋爐過熱中沉積的鹽類往往是易溶于水的硫酸鈉、磷酸三鈉、碳酸鈉和氯化鈉等。

5.2 加強鍋爐運行參數監控，發現壓差增大要及時尋找原因，先從對設備無損傷的方面著手，如先排查汽包內部汽水分離裝置是否完好，減溫器內部是否損壞或堵塞，再在疏水管、排空管、減溫器上安裝臨時壓力表確定壓降大的具體位置。最后再進行割過熱器管或減溫器檢查，因為割管對設備有一定的損傷且工作強度大。

5.3 要正確判斷過熱器是否結垢，可參考鍋爐的排煙溫度和過熱器溫度變化情況、平時的水汽質量報表，還有同車間其它鍋爐的情況。如本文中2#鍋爐在檢查汽包和減溫器內均無垢，排煙溫度和過熱器溫度在同負荷下無明顯變化，車間同型號、同等水質處理的1#鍋爐無此現象，尤其是在12月16日在減溫器出口端裝上壓力表減溫器與汽包無明顯壓差就可判斷過熱器未結垢。因過熱器結垢大多在低溫段下部，因為蒸汽不可避免地會攜帶少量的爐水，被攜帶的爐水在低溫過熱器內會全部蒸發，爐水的鹽分大都沉積在低溫段下部向火側彎管部分。正確判斷出壓差不是結垢引起就可以避免對過熱器進行長達兩個多月共計10次的蒸汽沖洗，能夠及早解決該問題。

[1]陳潔，楊東方.鍋爐水處理技術問答[M].北京：化學工業出版社. 2003.

[2]于臨秸.鍋爐運行[M].北京：中國電力出版社，2006.

[3]丁明舫,崔百成,陸其虎,薛繼承,時靜茹.鍋爐技術問管[M].北京：中國電力出版社，2002.

[4]祖克熱古麗.帕它爾.過熱器進出口壓差增大原因和危害性及其防治方法[J].科學論壇，2010-6.

[5]徐少峰.汽包至對流過熱器出口壓差大原因分析[J].上海電力，2004-5.

Cause Analysis and Treatment of Excessive Pressure Difference between Boiler Drum and Superheater

Deng Yongkang,Li Wenxue
(The Energy Center of Lianyuan Iron and steel Co.,Ltd.,Loudi,Hunan 417009,China)

Damaged leaf spring in the spray type desuperheater of a 150t/h gas-fired boiler at Lianyuan Steel blocked the two steam exits,causing excessive pressure difference between the drum and superheater.The causes of the problem were analyzed,treatment measures were provided and experience in solving such problems was also summarized.

boiler;drum;superheater;spray desuperheater;pressure difference

TK223

B

1006-6764（2015）08-0054-03

2015-03-06

鄧永康（1982-），男，大學專科學歷，助理工程師，現從事電廠鍋爐和汽輪機檢修技術工作。