生物質鍋爐“四管”泄漏與防磨研究

薛煥新

（江蘇國信鹽城生物質發電有限公司，江蘇 鹽城224050）

0 引言

我公司2×UG－75／5.3水冷振動爐排鍋爐，由無錫華光鍋爐股份有限公司生產，自2008年投產以來，隨著運行時間的增加，鍋爐“四管”泄漏情況在不斷地變化。投產初期泄漏次數較多，經過檢查與整改，鍋爐“四管”泄漏明顯減少；近年來鍋爐“四管”泄漏的原因在變化中，泄漏次數也有所增加。為有效控制鍋爐“四管”匯漏，減少機組的非計劃停運，現對我公司鍋爐“四管”泄漏與防磨情況進行分述，供大家參考。

1 基本情況

我公司#1爐于2008年12月投產，#2機組于2009年3月投產，運行至今，鍋爐“四管”相繼發生了31次泄漏，其中鍋爐安裝缺陷造成泄漏6次，管材原因造成泄漏2次，飛灰磨損造成泄漏15次，外部環境原因造成泄漏8次。

機組投產第一年2009年鍋爐“四管”泄漏9次、2013年1次、2014年3次，投產初期泄漏的主要原因為安裝質量，消除缺陷后，“四管”泄漏逐年減少；近年來，鍋爐“四管”泄漏又有增加的趨勢。

2 分析泄漏原因，消除設備缺陷

2.1 安裝缺陷

我公司自投產以來因安裝缺陷引起鍋爐“四管”泄漏6次，均發生在投產第一年，經分析泄漏原因，消除了設備缺陷。

（1）振動爐排上密封片安裝不當，造成鍋爐泄漏兩次。2009年#1、#2爐爐排上密封處水冷壁爐排管各泄漏一次，分析原因是由于施工單位未按鍋爐廠圖紙要求施工，將密封裝置焊接在水冷壁，鍋爐運行中爐排振動或啟停爐過程中，密封裝置拉傷或撞傷水冷壁管，造成水冷壁泄漏。針對這一情況，我們分別將#1、#2爐爐排上密封片按鍋爐廠圖紙施工要求重新安裝，并檢查、修補該處水冷壁，徹底消除了該類設備缺陷發生，減少了水冷壁管的泄漏。

（2）安裝時焊接質量差，造成鍋爐泄漏3次。2009年我公司#1爐左側包墻水冷壁、#2爐后包墻水冷壁、#2爐左側包墻水冷壁因施工單位焊接缺陷造成泄漏各一次。鍋爐檢修時，組織檢修人員對鍋爐受熱面安裝中的可見焊縫進行了全面檢查，逐一處理咬邊、弧坑等焊接缺陷，消除了焊接施工缺陷，減少了鍋爐“四管”泄漏。

（3）排污管安裝不當，造成鍋爐泄漏1次。2009年#2爐排污管發生泄漏一次，檢修時發現施工單位將爐排水冷壁管下聯箱的排污管直接焊接在爐墻的風室壁板上，鍋爐啟停過程中，排污管熱膨脹受阻，造成排污管泄漏。#1、#2鍋爐檢修時，對所有爐本排污管進行了全面檢查，消除了設備缺陷。

2.2 母材材質差

我公司自投產以來因母材材質差引起鍋爐泄漏兩次，分別發生在2009年和2011年。該類泄漏點的出現有一定偶然性，及時發現、及時處理很重要。2009年#2爐省煤器入口集箱短管沙眼漏、2011年#2爐省煤器出口集箱短管沙眼漏，發現時泄漏量很小，采取捻打堵漏，消除了漏點，使鍋爐能連續運行。在鍋爐停運檢修時進行打磨、補焊，消除了設備隱患，減少了鍋爐非計劃停運。

2.3 飛灰磨損

（1）飛灰磨損，造成鍋爐泄漏13次。我公司兩臺鍋爐自投產運行后，于2011年初相繼發生了#1爐、#2爐中溫過熱器入口泄漏4次、低溫過熱器泄漏2次、省煤器管泄漏5次，共11次。面對如此嚴重的鍋爐“四管”泄漏，中溫過熱器泄漏原因是在該處煙氣換向、沖刷大，造成過熱器管磨損大，而該處鍋爐廠未加裝防磨罩；低溫過熱器泄漏原因是部分防磨罩安裝不當；省煤器管泄漏原因是省煤器穿墻管部分防磨罩安裝不當。

面對現狀，我公司組織檢修人員對兩臺鍋爐進行全面檢查，#1爐、#2爐檢修時，于2010年10月、2011年3月分別在中溫過熱器加裝防磨罩420片、在低溫過熱器加裝防磨罩120片、在省煤器處加裝防磨罩324片，兩臺爐總計安裝防磨罩864片、校正防磨罩132處。2012年后飛灰磨損泄漏僅發生4次，飛灰磨損引起的泄漏得到了有效的控制。

（2）受熱面積灰，造成鍋爐泄漏兩次。通過“四管”防磨罩的整改，鍋爐“四管”泄漏明顯減少，但隨著機組的運行，新的泄漏點又出現了，2012年下半年因中溫過熱器積灰、通流截面減少、煙氣流速加快，造成中溫過熱器發生泄漏兩次。當鍋爐燃用40%以上軟秸稈、連續運行40天后，其受熱面積灰、掛焦嚴重，通流截面縮小為原來的1／4，煙氣流速劇增，導致了該段時間內#1、#2爐中溫過熱器相繼發生泄漏一次。

針對現狀，定期安排受熱面清灰，同時加強鍋爐吹灰器維護，以保證吹灰器可靠運行，減少受熱面積灰。

2.4 外部環境

我公司#1、#2鍋爐自投產以來，由于外部環境影響，共發生爐排面水冷壁管泄漏8次。外部環境造成鍋爐“四管”泄漏有一定偶然性，但須認真加以防范，減少鍋爐“四管”泄漏。

（1）燃料中的大塊雜物砸傷爐排水冷壁管。我公司收購的燃料有建筑工程的施工模板、家具廠的木材下腳料、港區樹皮等，這些燃料在入廠前存放的地點多為垃圾存放地，料中難免會摻入大塊混凝土塊、木塊、鐵件等雜物，入廠后，由于分揀不到位，混到入爐燃料中，就易砸傷爐排水冷壁管，造成爐排水冷壁管泄漏。因此，在燃料卸貨時，對燃料中的雜物進行初揀、燃料破碎過程中進行二次分揀、上料系統大皮帶有專人揀雜物，通過三次分揀基本將燃料中的雜物清除，以保證鍋爐連續運行。

（2）燃料中的雜物卡澀爐排，引起爐排水冷壁管磨損。燃料中難免會混入一些鐵件，埋在燃料中的小塊鐵件，躲過除鐵器，進入到爐膛內，到達爐排上的小鐵件有時會卡在爐排兩側的夾縫中，將爐排水冷壁管磨傷，造成泄漏。入爐燃料的鐵件主要來自于非成品板材，為防止鐵件進入爐膛，在非成品板材的破碎機出口安裝了除鐵器，去除了料中80%的鐵件，在上料系統的大皮帶上也安裝了除鐵器，基本可將剩余鐵件去除，避免鐵件進入爐膛，減少爐排水冷壁管泄漏。

（3）爐排上密封片厚度不當，造成爐排水冷壁管磨損。2014年為延長密封片使用壽命，爐排密封片的厚度增加了2mm，結果造成爐排處水冷壁管磨損。經檢查，密封片厚度增加后，由于熱膨脹密封片與爐排處的水冷壁管產生了摩擦，造成了爐排水冷壁管泄漏。因此，在更換密封片時，要嚴格控制密封片頂部、側面與爐排水冷壁的間隙，保證兩側爐墻水冷壁管和爐排水冷壁管的膨脹量，減少水冷壁管磨損而產生的泄漏。

（4）爐排水冷壁聯箱定位塊脫落，造成水冷壁分散下降管泄漏。2015年3月我公司#2爐發生水冷壁分散下降管泄漏，停爐檢修時發現漏點在下降管與聯箱連接的管接座短管焊縫上，經檢查，未發現有明顯砸傷，原因不明；缺陷處理完畢，鍋爐投入運行52h后，該處再次發生泄漏，運行中檢查漏點下降管有明顯振動，檢修時，對照鍋爐廠安裝圖，發現分散下降管下聯箱定位塊脫落，由于振動爐排的定期振動，下降管晃動大，拉傷下降管與聯箱連接的管接座短管，產生了泄漏。立即加工相應的定位塊將下聯箱固定，消除了設備缺陷。

3 生物質鍋爐“四管”泄漏與防磨措施

我公司兩臺水冷振動爐排生物質鍋爐投產運營已近7年，回顧鍋爐“四管”泄漏與防磨，去除安裝投產初期的安裝缺陷外，共發生“四管”泄漏25次，其中飛灰磨損引起的泄漏占60%，外部環境導致的泄漏占32%，管材導致的泄漏占8%。

根據生物質鍋爐的結構和運行特點，及時消除安裝施工期間防磨罩的缺陷，同時根據生物質鍋爐的特點合理加裝防磨罩，及時清除受熱面積灰以防形成煙氣走廊，飛灰磨損引起的泄漏隨著檢修經驗的積累逐年減少。因此生物質鍋爐“四管”泄漏與防磨在做好飛灰防磨工作的同時，主要應控制外部環境的影響。

減少鍋爐“四管”泄漏，須做好以下工作：

（1）控制燃料收購質量，減少料中的大塊雜物和小塊雜物，防止砸傷爐排水冷壁管和磨損爐墻水冷壁管、爐排水冷壁管。

（2）及時修復爐排上密封片，減少密封片損壞引起卡澀而發生的水冷壁管磨損。

（3）加強爐排下聯箱定位塊的維護，防止下降管晃動、爐排振動產生的拉傷損壞。