火電廠鍋爐省煤器和過再熱器泄露的原因分析及防治方法探索

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一、鍋爐省煤器泄漏的原因及防治方法

(一)磨損機理和易磨損部位?？紤]到流經鍋爐受熱面的煙氣速度比較快，受熱面就會受到煙氣中具有的不規則固體顆粒的撞擊和磨削作用。而且如果固體顆粒對其撞擊的角度處于30° ～50°之間，這時磨損程度最大。省煤器磨損方式主要有局部磨損和整體磨損。局部磨損造成省煤器泄漏的可能性較大，磨損部位通常在省煤器左右兩組的中部彎頭、兩側靠近墻壁彎頭、靠近前后墻的管排、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。

(二)鍋爐省煤器管的防治。省煤器管爆管后，會造成給水流量超過蒸汽流量的不正常現象;汽包水位降低;省煤器下部灰斗存在濕灰或者有蒸汽冒出;省煤器區有異聲;，泄露側煙溫明顯偏低，省煤器后面兩側煙氣溫差增大等現象。為防止省煤器磨損爆漏，需要采取一定措施來防止爆漏現象發生。

1．降低煙氣流速。研究數據表明，省煤器的磨損與煙氣流速的三次方成正比，所以要想預防省煤器受到磨損，要控制煙氣速度。省煤器管的可使用年限為10年左右，一年內的磨損程度應小于0．2mm。國外推薦省煤器管束最大允許煙氣流速可知為防止對流受熱面堵灰，煙氣流速在額定負荷時也不小于6m/s。例如600MW 單元機組，由于鍋爐總吸熱量中一半以上都是過熱熱量和再熱熱量，所以應當設置一定大小的受熱面積。即使設計方案中使用了屏式過熱器，但是在豎井煙道里設置一定受熱面是很必要的，因此，剩下的能夠讓省煤器占用的空間是很有限的。要想保證省煤器具有足夠的吸熱量，提高鍋爐效率，而且能夠降低煙氣流動速率，避免過度飛灰磨損，可考慮以下方法:選擇肋片式、鰭片式或膜式省煤器;避免局部煙速過高，消除煙氣走廊。

2．省煤器直接防磨措施。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瓦，彎頭裝護瓦，整組管子裝設護簾等。

3．運行防治措施。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計、結構和工藝上進行防治。但在實際生產過程中，省煤器的磨損爆漏也受到運行條件的較大影響。省煤器防止磨損的運行措施主要包括以下幾個方面:

(1)控制燃煤。鍋爐燃煤應盡量控制接近設計煤種，以免使飛灰濃度和煙氣速度增加過多。

(2)鍋爐出力。使鍋爐的運行在額定負荷的條件下進行，注意防止超負荷運行。

(3)煤粉細度。在運行過程中，把握好煤粉細度，煤粉細度R90 不可以太大，防止顆粒大小、飛灰濃度以及顆粒硬度變大。

(4)調整燃燒?？刂坪萌紵龔姸龋ＷC飛灰可燃物的大小和飛灰濃度，調整飛灰可燃物含量，將其保持在許可的范圍內。

(5)減少漏風。鍋爐漏風能夠導致鍋爐效率下降，煙速上升，不利于減少磨損。堵住漏風的措施包括兩方面，一是改善爐墻的施工、檢修質量、設置內護板、使用全焊氣密性爐膛;二是在運行過程中防止爐膛負壓過大，將各處門、孔關嚴，避免發生冷風漏入爐膛中的現象。

二、鍋爐過、再熱器爆漏的原因及防治方法

(一)過、再熱器爆漏的原因分析。有很多因素會造成過熱器泄漏，比如磨損、超溫和腐蝕等。

1．超溫。檢修記錄的數據顯示出，由于過熱器超溫導致爆管所占比例最大，超溫主要原因有煙氣側溫度過高、工質側流速太低以及管材的不耐熱度等。

(1)火焰中心上移。有很多因素都會引起火焰中心上移，例如鍋爐機組漏風、燃燒調整不合理(火嘴投停層數不對、風粉配合度不足)、煤粉顆粒大、煙氣溫度增加，進而使得過、再熱器超溫，并使煙氣通過的各部位加劇磨損，排煙溫度升高。另外煤質不好、爐膛結焦、高加未投、空氣動力場偏斜等均能夠造成火焰中心上移，飛灰含碳量提升。

(2)工質流速偏低。在鍋爐啟動和低負荷條件運行時，工質質量流速比較低，一旦操作不合理就有可能造成超溫爆管，屏式過熱器最易發生。

(3)設計和安裝不合理。造成過熱器超溫的原因中，過熱器設計和安裝質量是重要因素，比如同屏管安排數量過多、火炬行程設置過短、減溫器設計不合適、噴燃器安裝角度錯誤、鋼材裕度不足、管內存在異物等。另外爐膛容積熱負荷、斷面熱負荷的選擇不合適、未燃帶面積太大等也會導致過熱器超溫。

2．磨損。過、再熱器的磨損位置多存在于煙氣過道、煙氣流速急劇變化的位置周圍，如蛇形管排的彎頭還有穿墻管，尤其是卡子周圍發生局部飛灰沖刷磨損的可能性最高。

3．腐蝕。過、再熱器發生高溫腐蝕的位置主要在高溫對流過、再熱器出口部位的蛇形管上。防止高溫腐蝕的措施有:降低過、再熱器的壁溫，保持在580℃以下;在低氧條件下燃燒，避免三氧化硫過多生成，控制高溫腐蝕速度。除此之外，采用滲鋁管也是預防高溫腐蝕的重要措施。

(二)過、再熱器管的防治。

1．過、再熱器管損壞的現象及處理。過熱器爆管以后，在過熱器區域有大量蒸汽噴出的聲音，蒸汽流量不正常地小于給水流量，汽輪機凝補水量增加，引風機出力增加，煙道兩側有較大的煙溫差，過熱器泄漏側的煙溫較低，過熱器的汽溫也有變化;再熱器損壞的現象與過熱器損壞的現象相似，其差別在于，再熱器損壞時，在再熱器區有噴汽聲，同時，汽輪機中壓缸進口汽壓下降。

2．過熱器管和再熱器管的爆管防治。

(1)高溫腐蝕的防治。溫度能夠影響高溫腐蝕程度，如果溫度過高的話，腐蝕程度就會更加嚴重。而且，腐蝕劑的量也與腐蝕程度有關，腐蝕劑越多，腐蝕程度越深。通常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，延長管子使用壽命。

(2)超溫爆管防治。導致超溫的因素包括煙氣側溫度過高、管材不耐熱、管內工質流動速度不高。為預防燃料火焰中心上移引起過熱器超溫，除了鍋爐設計應保證爐膛高度外，在運行中應注意燃燒器的配風、內外二次風的旋轉強度;爐膛負壓不能太大，以避免漏風;注意調節汽溫;同時應注意及時清除受熱面的積灰和結焦。還應注意不能使鍋爐長期超負荷運行;過熱器管材應符合要求等。

(3)其他防治。過熱器范圍需要保持合理的煙速，一般在14m/s 以下。保證過熱器的制造、安裝以及檢修質量、焊接質量。在運行中應密切監視過熱器的運行情況，如果發生異常應及時調節和處理，保證過熱器的正常運行。

［1］朱全利． 鍋爐設備及系統［M］． 北京:中國電力出版社，2006

［2］馮明馳．鍋爐設備運行技術問答［M］． 北京:中國電力出版社，2004