電廠鍋爐運行常見問題探析

接春宇

摘 要： 為保障電力持續(xù)、穩(wěn)定、安全供應(yīng)，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，任何不安全因素都有可能對其造成潛在的危害，一方面影響到其正常的工作，另一方面加速了鍋爐“壽命”的損害，在一定程度上縮短了其生命，同時給企業(yè)增加了成本支出。因此，運行人員應(yīng)該加強對鍋爐設(shè)備的巡視以及相關(guān)參數(shù)的監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)缺陷和隱患，有效防范結(jié)渣、爆管、漏風(fēng)、腐蝕等現(xiàn)象，提高鍋爐的穩(wěn)定性和使用壽命，為電廠的經(jīng)濟穩(wěn)定運行奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 電廠；鍋爐；運行

隨著社會的不斷進步及國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電力在各行業(yè)及人民的日常生活中的作用越來越突出，小到家里的電燈電視，大到工業(yè)生產(chǎn)的各個工序，電能的消耗無處不在。盡管國家不斷發(fā)展新能源發(fā)電，但是我國的能源結(jié)構(gòu)決定了近期內(nèi)仍然將依賴以煤炭為燃料的火力發(fā)電機組的格局。

一、鍋爐的工作原理

鍋爐是由鍋和爐兩部分組成。在爐內(nèi)，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(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成大量高溫?zé)煔獾臒崮?，煙氣在引風(fēng)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(yù)器等受熱面進行換熱，將熱量傳遞給鍋內(nèi)的工質(zhì)，煙氣降低到設(shè)計溫度后經(jīng)過尾部煙氣處理系統(tǒng)通過煙囪排向大氣，而鍋爐的工質(zhì)通過不斷地吸熱，加壓膨脹成額定參數(shù)的高溫高壓蒸汽，并進入到汽輪機內(nèi)做功。

鍋爐是整個火力發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)化的場所，由于承受著高溫高壓環(huán)境，因此其工作環(huán)境是十分惡劣的，非常容易出現(xiàn)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。

二、鍋爐運行常見問題

1.爐膛結(jié)渣

結(jié)渣通常是指發(fā)生在爐膛受熱面上的灰沉積，一般發(fā)生在爐膛水冷壁、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(fā)生結(jié)渣現(xiàn)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(jié)在受熱面上，在受熱面上不斷生長、積累，形成覆蓋層。

爐膛結(jié)渣對鍋爐的安全經(jīng)濟運行有許多危害：

（1）爐膛結(jié)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(huán)速度降低，正常的水循環(huán)被破壞。有可能造成水冷壁爆管事故。

（3）當(dāng)在燃燒器噴口結(jié)渣時，一、二次風(fēng)氣流常常不能按設(shè)計流速正常噴射，致使?fàn)t內(nèi)粉、風(fēng)、煙不能均勻分布混合，使燃燒切圓不能完整的形成。一次風(fēng)噴口結(jié)渣，造成一次風(fēng)阻力增大，易引起一次風(fēng)管堵塞。

（4）爐膛受熱面大面積發(fā)生結(jié)渣，大渣塊一旦脫落，容易打壞冷灰斗的水冷壁管。

2.四管爆破

四管是指水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器。發(fā)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(chǎn)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(xiàn)裂痕等。

（2）燃煤煤質(zhì)變化大，如果煤質(zhì)變化頻繁并且與設(shè)計值相差太大的情況下，運行過程中風(fēng)量調(diào)節(jié)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(shè)計不妥當(dāng)或者爐管腐蝕及焊口質(zhì)量問題等

3.水質(zhì)變化

水質(zhì)在鍋爐運轉(zhuǎn)中不可缺少，其工作原理在于通過燃料燃燒時釋放出的熱量來傳遞給水進而產(chǎn)生蒸汽以達到供熱等作用。在鍋爐運轉(zhuǎn)中水質(zhì)不佳或雜物較多的話，極容易在鍋爐受熱面上產(chǎn)生過多的水垢進而導(dǎo)致鍋爐導(dǎo)熱能力下降，不利于熱量的均衡傳遞。在物理學(xué)中，物體的導(dǎo)熱能力在于其導(dǎo)熱系數(shù)，系數(shù)越大表示其導(dǎo)熱能力越強，反之則越弱。而水垢與鋼鐵的導(dǎo)熱系數(shù)相比相差甚遠，差距在于數(shù)十乃至上百倍不等，因而水垢的產(chǎn)生對于鍋爐的正常運轉(zhuǎn)導(dǎo)致的危害是不容小覷的。第一，導(dǎo)熱系數(shù)下降，為確保鍋爐熱量的穩(wěn)定必然導(dǎo)致燃料量上升，浪費量就不斷惡化；其二，鍋爐受熱面損壞。因水垢與鋼鐵不論是受熱加速還是導(dǎo)熱等方面都存在巨大差距，因此在受到熱力作用下其承受的壓力相差較大，進而導(dǎo)致鍋爐容易出現(xiàn)鼓包乃至爆炸的可能。

4.漏風(fēng)

漏風(fēng)也是鍋爐運行中不可忽視的問題之一。鍋爐制造水平和運行操作不當(dāng)使鍋爐的漏風(fēng)問題對火力發(fā)電廠的經(jīng)濟性產(chǎn)生越來越大的影響。鍋爐漏風(fēng)是指溫度低于爐膛溫度的冷空氣漏入鍋爐內(nèi)。為了避免煤粉和煙氣噴出爐膛，鍋爐一般都是在負壓下運行，因此冷空氣會通過各種間隙漏入爐膛。漏入爐膛的冷空氣會對鍋爐的溫度場造成影響，嚴重的漏風(fēng)還會對鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性造成影響。鍋爐漏風(fēng)根據(jù)漏風(fēng)的位置分為爐膛漏風(fēng)、煙道漏風(fēng)、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)及空氣預(yù)熱器漏風(fēng)。爐膛漏風(fēng)又有爐膛下部漏風(fēng)和爐膛上部漏風(fēng)之分。爐膛下部漏風(fēng)會降低爐膛平均溫度，推遲煤粉著火，火焰中心上移，排煙溫度升高，火焰中心上移過高時還會造成過熱蒸汽超溫，影響鍋爐安全性。預(yù)防和治理爐膛漏風(fēng)問題的措施，可以在設(shè)計時采用整體焊接的膜式水冷壁，確保良好的密封性，加強各個門孔的監(jiān)視，防止?fàn)t膛漏風(fēng)。

空氣預(yù)熱器漏風(fēng)是電站鍋爐運行中危害最大的，減小空氣預(yù)熱器漏風(fēng)措施，可以通過控制空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)和空氣側(cè)的壓差；防止空氣預(yù)熱器入口輸灰管路堵塞；控制密封間隙、適當(dāng)增加蓄熱元件、改造空氣預(yù)熱器的密封結(jié)構(gòu)，運行中還應(yīng)加強中間放灰采用低氧燃燒技術(shù)、適當(dāng)提高二次風(fēng)溫、改變配風(fēng)方式等。

鍋爐運行時，應(yīng)根據(jù)不同漏風(fēng)位置采取相應(yīng)的運行和改造措施及時降低漏風(fēng)，提高鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性，從而降低發(fā)電成本。

5.低溫腐蝕

低溫腐蝕是指發(fā)生在鍋爐尾部受熱面的腐蝕，不僅發(fā)生在空氣預(yù)熱器上，有時也會發(fā)生在省煤器、鋼制管道、除塵器和引風(fēng)機等處。影響低溫腐蝕的因素有燃料含硫量、過量空氣系數(shù)、燃燒工況等；防止低溫腐蝕的措施主要有低氧燃燒、使用添加劑、提高受熱面的壁溫及采用新的抗腐蝕材料等。解決鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的根本問題是解決燃料的含硫量，控制燃煤含硫量在1%以內(nèi)。從運行角度，采用低氧燃燒的控制方式、合理控制煙氣中的氧氣含量，冬季投入熱風(fēng)再循環(huán)，對尾部受熱面加強吹灰或者采用新材料等。

三、建議加強的其它措施

1.建立完善的鍋爐管理制度，其重要環(huán)節(jié)就是加強監(jiān)督管理，在具體工作中把監(jiān)督的作用發(fā)揮出來，執(zhí)行到實處。在現(xiàn)代企業(yè)中監(jiān)督部門擔(dān)負著核實各部門信息的真實性，關(guān)系到企業(yè)的安全運行。因而企業(yè)建立一個有效的監(jiān)督管理機構(gòu)或組織至關(guān)重要。要選用知識豐富、具備專業(yè)技能同時更具有高尚的職業(yè)情操和職業(yè)道德的人員擔(dān)任監(jiān)督人員的職責(zé)，以全面有效的監(jiān)督，使內(nèi)部工作順利進行，減少工作中的失誤，為企業(yè)贏得更高效益。

2.建立良好的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)機制，加強對鍋爐運轉(zhuǎn)相關(guān)人員的技能培養(yǎng)，進而利于其在工作當(dāng)中及時發(fā)現(xiàn)鍋爐運轉(zhuǎn)中的危險信號，及時加以處理，保障鍋爐的安全運行。如在工作之余開展各類知識講座，提升鍋爐相關(guān)的知識儲備、開展各類知識與技能競賽等活動，將知識培訓(xùn)在輕快愉快的氛圍當(dāng)中進行傳播，既能提升員工參與的積極性又達到了培訓(xùn)的目的。

3.在日常工作中要及時關(guān)注用電量的情況，通過對比數(shù)據(jù)加以分析找出原因，消除隱患。如對于燃煤發(fā)電廠而言，鍋爐的制粉系統(tǒng)、送風(fēng)機、引風(fēng)機、給水泵在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的電耗極大，占據(jù)到了原廠用電的三分之一左右。因此，在工作中不但要加強節(jié)約用電理念而且要及時關(guān)注電耗增長情況。發(fā)現(xiàn)用電上升，及時對上述系統(tǒng)逐個進行排查，將安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。

四、結(jié)語

鍋爐是電廠的重要設(shè)備，對機組的安全穩(wěn)定運行起著舉足輕重的作用。運行人員應(yīng)該加強對鍋爐設(shè)備的巡視以及相關(guān)參數(shù)的監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)缺陷和隱患，有效防范結(jié)渣、爆管、漏風(fēng)、腐蝕等現(xiàn)象，提高鍋爐的穩(wěn)定性和使用壽命，為電廠的經(jīng)濟穩(wěn)定運行奠定基礎(chǔ)。