燃煤電站鍋爐運行的常見問題及檢修方法

姜永軍

摘 ?要：在當今能源問題與經濟形勢下，電站鍋爐在火力發電廠中所起的重要作用不言而喻。為保障電力持續、穩定、安全供應，電站鍋爐安全可靠運行是電廠運行及檢修人員工作的重中之重。文章介紹了燃煤電站鍋爐工作原理，運行中常見的問題以及檢修方法等，以期為電力工作者提供一定的指導和參考。

關鍵詞：燃煤電站;鍋爐;運行;問題;檢修

中圖分類號：TM611 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）36-0178-01

1 ?概 ?述

我國以煤炭為主的能源格局決定了近期內以燃煤發電為主的電力供應形勢。鍋爐是火力發電廠三大主機之一。鍋爐的安全穩定可靠運行是火力發電廠電力穩定供應的先決條件與重要保障之一[1]。鍋爐投入使用后，由于設計煤種與實際煤種的差異，運行負荷偏離設計負荷，運行人員的操作水平以及設計、制造及安裝過程中或多或許多瑕疵與缺陷，導致鍋爐運行過程中會出現一些問題。因此鍋爐機組在運行過程中除了根據實際情況進行不斷調節以外，還需要必要的檢修，及時發現并處理一些小問題及潛在的安全隱患，保證鍋爐不停爐，不發生重大事故。本文首先介紹了燃煤電站鍋爐的工作原理，介紹了運行中常見的幾種問題，并列舉了電廠運行人員日常檢修的一些方法。

2 ?鍋爐的工作原理

鍋爐是由鍋和爐兩部分組成。在爐內，磨到一定粒度的煤粉與空氣通過燃燒器混合燃燒，將燃煤內的化學能轉化成大量高溫煙氣的熱能，煙氣在引風機的作用下不斷流程，通過管壁與水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、空預器等受熱面進行換熱，將熱量傳遞給鍋內的工質，煙氣降低到設計溫度后經過尾部煙氣處理系統通過煙囪排向大氣，而鍋爐的工質通過不斷地吸熱，加壓膨脹成額定參數的高溫高壓蒸汽，并進入到汽輪機內做功。

鍋爐是整個火力發電廠能量轉化的場所，由于承受著高溫高壓環境，因此是工作環境是十分惡劣，非常容易出現故障，另外煙氣中攜帶大量的顆粒等，對受熱面也會造成一定程度的污染與磨損，造成傳熱惡化。

3 ?鍋爐運行常見的問題

根據鍋爐工作原理及電廠大量運行經驗，鍋爐運行中常見的問題為以下幾類。

3.1 ?爐膛結渣

結渣通常是指發生在爐膛受熱面上的灰沉積，一般發生在爐膛水冷壁、衛燃帶、屏式過熱器、凝渣管等輻射或半輻射受熱面上，以及靠近爐膛出口的部分對流受熱面，在爐膛下部冷灰斗上也可能會發生結渣現象。這些部位的煙氣溫度通常較高，在燃燒過程中，軟化或者熔融狀的灰顆粒粘結在受熱面上，在受熱面上不斷生長、積累，形成覆蓋層。

爐膛結渣對鍋爐的安全經濟運行有許多危害：

①爐膛結渣會增大水冷壁的傳熱阻力，減少水冷壁的吸熱量，造成爐膛出口溫度升高。嚴重時，由于超溫，要降負荷運行。

②被渣塊覆蓋的水冷壁管，受熱強度減弱，使水循環速度降低，正常的水循環被破壞。有可能造成水冷壁爆管事故。

③當在燃燒器噴口結渣時，一、二次風氣流常常不能按設計流速正常噴射，致使爐內粉、風、煙不能均勻分布混合，使燃燒切圓不能完整的形成。一次風噴口結渣，造成一次風阻力增大，易引起一次風管堵塞。

④爐膛受熱面大面積發生結渣，大渣塊一旦脫落，容易打壞冷灰斗的水冷壁管。我國曾發生過600 MW機組鍋爐爐膛焦渣脫落引發爐膛爆炸事故。

3.2 ?四管爆破

四管是指水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器。發生四管爆破的原因有以下幾個方面：

①燃煤的灰分高，燃燒后產生的煙氣中灰分含量高，磨損顆粒物多，在煙氣流動換熱過程中加劇對四管的磨損，造成局部變薄，出現裂痕等。

②燃煤煤質變化大，如果煤質變化頻繁并且與設計值相差太大的情況下，運行過程中風量調節不及時，就會造成四管超溫。

③造成四管爆破的原因還有煙氣流通部位設計不妥當或者爐管腐蝕及焊口質量問題等[2]。

3.3 ?高溫腐蝕

鍋爐受熱面管子，在高溫情況下，煙氣側和蒸汽側均有發生腐蝕的可能性。煙氣對管壁的高溫腐蝕，主要是灰中的堿金屬在高溫下升華，與煙氣中的SO3生成復合硫酸鹽，在550～710 ℃范圍內呈液態凝結在管壁上，破壞管壁表面的氧化膜，即發生高溫腐蝕。另外，灰中的釩在高溫下升華，并生成V2O5，在550～660 ℃時凝結在管壁上起催化作用，使煙氣中的SO2及O2生成Na2SO4及原子氧（O），對管壁也有強烈的腐蝕作用。高溫腐蝕是反復進行的，它將氧化膜破壞、生成、再破壞，管壁逐漸減薄，最后導致爆管。

3.4 ?低溫腐蝕

低溫腐蝕是指省煤器、空氣預熱器等低溫受熱面發生腐蝕的問題。造成低溫腐蝕的主要原因是燃料中硫分的多少以及低溫受熱面區域煙氣的溫度。燃煤含硫量越高，則煙氣的酸露點溫度越低，當受熱面的壁溫低于煙氣的酸露點溫度后，就會造成煙氣中的硫酸在低溫受熱面表面凝結，造成低溫受熱面的腐蝕。此外，低溫腐蝕發生的原因還與鍋爐的過量空氣系數與燃燒工況等有關。低溫腐蝕造成的危害也是很大的，因此應從設計、管理、運行及檢修各方面下手，確保尾部受熱面的安全[3]。

3.5 ?漏 ?風

在鍋爐運行過程中，為保證煤粉和煙氣不噴出爐膛，電站鍋爐一般在負壓條件下運行。因此，外面的冷空氣就會通過鍋爐的各種縫隙滲入爐膛內部。漏人爐膛內部的冷空氣將會對爐內的空氣動力場造成影響，嚴重的漏風還會危險鍋爐的安全性和經濟性運行。根據漏風位置可以分為爐膛漏風、煙道漏風、制粉系統漏風以及空氣預熱器漏風等[4]。

4 ?檢修方法

鍋爐是由各爐膛、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器及空氣預熱器等各設備、管道、輔機及控制系統等各部分組成的有機整體，各部分之間互相制約，互相影響并且相輔相承。一個部位的小問題若得不到及時的解決與處理，就很有可能引發大的問題和事故。鍋爐運行中出現的問題并不是單一的，一個因素可以引發多大問題，一個問題也是由若干因素共同作用造成的。因此，鍋爐投產后，除了正確的操作運行，發現問題及時處理外，還應對鍋爐進行日常檢修及大修。確保將隱患及時解決，保證鍋爐的安全運行。

①針對性檢修。根據鍋爐運行參數變化，分析出現問題的各種原因，針對性對某一設備或某一部件進行檢修。

②日常檢修。每天巡視鍋爐機組，檢修是否有泄漏、破損等部位，并及時處理。

③大型檢修。對于投產時間較長的鍋爐，在其服役壽命內，根據發電計劃，安排合理的停爐大修，徹底更換更換的設備等。

5 ?結 ?語

鍋爐在現在電力供應中的作用短時間內無可替代，因此保證鍋爐的安全運行是火力發電廠運行人員及檢修人員的重要工作之一。

參考文獻：

[1] 鄒聰，楊琴.電站鍋爐運行常見問題及措施[J].工程技術與產業經濟，

2013，（1）.

[2] 呂學邦，于群良，鄧朝旭.電站鍋爐四管爆破原因分析及新建機組防范 ? 措施[J].中國科技信息，2006，（24）.

[3] 王波.鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的原因及預防措施[J].中氮肥，2008，（4）.

[4] 程健，張斌.電站鍋爐漏風問題的分析[J].鍋爐制造，2011，（1）.