电厂锅炉泄漏原因分析及处理对策

作者:未知

  摘  要:随着经济的快速发展,人们日常用电量的需求也在逐渐的增加,国内很多发电厂锅炉的质量和功能都有了巨大的改善。众所周知,锅炉是发电厂的重要技术设备,电厂锅炉的稳定运行是发电厂正常生产的基础和前提,能够直接的影响到发电厂的社会效益和经济效益,更关乎到发电厂的运营安全。因此在日常生产中,相关人员应该密切关注电厂锅炉的运行情况。电厂锅炉最为常见的故障之一就是锅炉泄漏,严重影响了电厂生产运行安全,也对电厂的经济利益和社会声誉造成极大影响,基于此文章对电厂锅炉泄漏的主要原因进行了分析,并结合电厂实际情况总结归纳了电厂锅炉泄漏采取的处理措施,希望能够通过文章的研究给相关技术人员一定的建议,进而更好的提升电厂锅炉的运行质量。
  关键词:电厂锅炉;泄漏;原因
  中图分类号:TM621.2      文献标志码:A         文章编号:2095-2945(2019)14-0111-02
  Abstract: With the rapid development of economy, the demand for daily electricity consumption is gradually increasing, and the quality and function of boilers in many power plants in China have been greatly improved. As is known to all, boiler is an important technical equipment of power plant. The stable operation of power plant boiler is the basis and premise of normal production of power plant, which can directly affect the social and economic benefits of power plant. It is more related to the operation safety of the power plant. Therefore, in daily production, the relevant personnel should pay close attention to the operation of power plant boilers. One of the most common faults of power plant boiler is boiler leakage, which not only seriously affects the safety of power plant production and operation, but also has a great impact on the economic interests and social reputation of power plant. Based on this, this paper analyzes the main causes of boiler leakage in power plant, and summarizes the treatment measures of boiler leakage in power plant according to the situation of power plant, in the hope of giving some suggestions to the relevant technical personnel through the research of this paper and improve the operation quality of power plant boilers.
  Keywords: power plant boiler; leakage; cause
  鍋炉是发电厂中一个重要的组成设备,锅炉的主要功用是将煤炭等化学燃料的化学能转化成内能,再通过一定的方式将内能转换成发电设备的机械能。因此电厂锅炉的安全稳定运行是发电厂正常运转的保障。同时我们需要注意的是,锅炉在运行过程中会受到周围多种因素的影响,其中一些因素会对锅炉的运行质量和运行效率造成影响,甚至一些会导致电厂锅炉发生故障,给电厂带来巨大的经济损失,因此电厂相关技术人员和操作人员必须对锅炉安全问题给予重视,做好相应的保护措施。
  1 电厂锅炉概述
  在介绍电厂锅炉之前我们先对火电厂的发电原理进行一个简要的介绍,火电厂进行发电的过程是将化学燃料的化学能转换成内能(这一过程主要在锅炉内进行),然后将内能转换成机械能(通过汽轮机得以实现),最后将机械能转换成电能的过程(通过发电机实现)。由此看来,转换工作的第一步也是最重要的一步就是锅炉内部化学能和内能的转换。从结构上来说,锅炉主要是由锅炉炉膛、锅炉烟道、汽水系统以及炉墙和主要构架组成的,另外还有一些必要的辅助设备例如送风机、引风机、空气预热器、给水设备和除尘除灰设备等。作者通过对以往记录的调查和分析总结出,火电厂锅炉泄漏现象十分普遍,而其中大部分的泄漏现象都与锅炉中的省煤器、再热器、过热器和水冷壁有关,因此想要保证电厂锅炉的安全运行,就必须对这些元器进行定期的检修和维护,找出安全隐患所在,进而找到可以解决相关问题的有效措施。
  2 电厂锅炉泄漏的主要原因分析
  2.1 飞灰磨损
  飞灰磨损主要指的是没有完全燃烧的燃料和一些燃烧过后的灰粒高速碰撞运动,逐渐剥离掉锅炉表面的金属,使锅炉的受热面管变薄。如果飞灰的浓度越大,那么锅炉受热面的磨损程度就会越大。现阶段我国电厂燃烧程度还有待提升,燃煤灰份呈上升趋势,受热面管的磨损程度也逐渐增大。因此为了保护锅炉受热面管,应该对燃料燃烧方式进行一定的调整,减少燃料不完全燃烧现象,降低锅炉内飞灰的浓度。另外在对锅炉进行检修时,应该及时对管道内部以及尾部烟道内部进行清理,去除管道内部的灰尘和异物,防止燃料燃烧时产生烟气走廊,最大程度的降低飞灰对锅炉的磨损。   2.2 焊接存在缺陷
  电厂锅炉还存在一些焊接问题,其中以焊接裂纹最为典型。焊接裂纹是指锅炉的焊接处在受到一定应力情况下形成的裂纹。焊接裂纹较易集中出现在箱角焊缝口以及安装焊口等一些应力相对集中的部位。因此在实际工作中,技术施工人员应该注意对焊口质量的提升,进而降低锅炉泄漏的可能性。
  2.3 管道超温
  管道超温指的是如果锅炉的受热面过热,管道金属会发生理化性质变化,降低金属管道的整体性能,久而久之锅炉金属管道就会在压力的作用下发生形变,最终导致管道破裂。其中导致管道出现超温现象的原因主要包括以下几点:第一,化学燃料的变化引起过热器热负荷变高、燃煤的挥发份降低,煤粉燃烧变得更加困难,点燃时间增加。为了防止锅炉内出现灭火情况,可以适当增加卫燃带,降低水冷壁的吸热面积。另外,如果煤粉中含碳量发生改变,煤粉燃烧的时间也会发生改变,炉膛的火焰自然发生上移,由于蒸发水冷壁吸收的热量降低,导致过热器承担更多的负载量,过热蒸汽超温,超过管道可以承受的最高温度,最终引起管道泄漏。第二,减温水的调节不当。在运行中通常只监测一、二级减温后蒸汽温度的温度水平,而对于通过过热器的蒸汽,由于在运行过程中过热器的热敷再普遍升高,导致过热器入口到冷段出口的温度远远超过规定设计温度,同时通过高温过热器冷段出口的蒸汽温度也超过规定范围,最终导致管壁超温泄漏。
  2.4 管道腐蚀
  造成锅炉管道腐蚀的因素有很多,其中最主要的是氧腐蚀,高、低温腐蚀和污垢腐蚀等。其中污垢腐蚀是造成影响最大的腐蚀种类,它一般集中出现在水冷壁的前后墙的向火侧,尤其在焊口附近的高温地带更为明显。如果锅炉的凝汽器管断裂,那么氧化铁、氧化铜、氧化锰和氧化硅等金属氧化物成分会大量出现在给水中,导致锅炉内汽水成本混杂污染,质量严重下降,久而久之结成污垢并使垢下出现局部腐蚀现象。
  锅炉内部的高温再热器和水冷壁都极易出现高温腐蚀现象,尤其对于水冷壁来说,它一般集中出现在水冷壁的前后墙的向火侧,在焊口附近的高温地带更为明显。通常情况下,高温燃烧区更易发生还原反应,反应过后灰熔点会大幅度下降且快速沉积,因此出现高温腐蚀现象。
  2.5 机械磨损
  现阶段我国大部分电厂的锅炉都是以四角切圆的方式燃烧,煤粉经过燃烧器进入锅炉炉膛时以切圆、螺旋式方式上升,且在其不断上升的过程中,煤粉直径逐渐增大,进而导致切圆上升旋转速度降低。在这一过程中,煤灰中直径较大的部分会飞向外区,当烟气上升到达炉膛上方时,一部分会进入过热器与炉膛中上升的烟气结合。当烟气由垂直方向向水平方向流动时,流动会受到一定阻碍,这时烟灰会随着惯性沿着管排流动,因此位于水平方向管排外侧的管道容易受到烟灰的磨损。
  2.6 水循环受阻
  电厂锅炉运行中较为重要的循环系统之一就是水循环系统,良好的水循环系统能够将锅炉过热区域的温度顺利降下,是保证锅炉系统正常运行的关键。但在实际操作中,锅炉水循环系统经常会受到一些内在和外在原因的影响导致系统受阻。例如如果锅炉长时间的处于一种低负荷的状态运行,就会使锅炉水循环系统运行不畅,造成水冷壁周围凝结出大量水分,导致其发生泄漏。此外,不同的季节和气候也会对锅炉的水循环产生不同程度的影响。一般来说,锅炉的水循环系统位置都较隐蔽,操作和检修人员较难发现其中的问题,另外一些工作人员对锅炉水循环检查工作并没有形成一定的重视,给电厂锅炉造成较大的安全隐患。
  2.7 频繁启停
  实际工作中,一些电厂为了更好地检修维护锅炉系统,制定了专门的方案对锅炉定期维修,虽然这种方法在一定程度上降低了锅炉内部发生泄漏的可能性,但从另一种角度来说这也使得电厂锅炉频繁启停,锅炉在启停过程中,内部会产生瞬间电流,瞬间大电流会对锅炉的水冷壁尤其是水冷壁上的各個焊接点产生过大的压力,如果发生频繁的启停动作则会大大增加锅炉发生泄漏的概率。
  2.8 其它原因
  (1)锅炉设计不合理。锅炉设计缺乏合理性也是导致电厂锅炉发生泄漏的一个主要原因,由于锅炉设计原因导致电厂锅炉缺乏整体性,当其受到较大的压力作用时,水冷壁极易发生泄漏,另外水冷壁的内部多存在多个悬挂点,这些悬挂点也极易导致锅炉发生泄漏。(2)维修操作人员原因。从某种角度来说,电厂锅炉安全性和稳定性的高低,很大部分是由锅炉维修操作人员决定的,维修操作人员技术的高低直接影响锅炉发生故障的多少。因此现阶段,电厂锅炉维修操作人员技术水平仍有待提升也是导致锅炉易发生泄漏的原因。
  3 电厂锅炉泄漏采取的处理措施
  3.1 水冷壁采取的措施
  为了避免锅炉水冷壁在运行过程中受到过多的高温腐蚀,相关人员应该重视对水冷壁的管理。例如可以结合实际情况适当调整燃烧配方,防止燃烧过程中火焰发生中心偏移与锅炉管道内壁直接接触。另外,管理人员还应该定期定时的对锅炉进行除灰处理,对内部零件进行及时的检修保养,通过这些手段有效减少高温环境对锅炉造成的危害,保证锅炉的运行质量。
  3.2 过热器采取的措施
  (1)对蒸汽侧进行调节,对锅炉第一、二级减温水量进行调节,降低过热器管壁的温度,同时加强过热器冷段管壁的冷却,使过热器出口的蒸汽温度在规定范围。(2)对烟气侧进行调节。通过改变经过过热器的烟气量和烟气温度实现改变过热器的对流吸热量。
  3.3 其它必要措施
  (1)选用优质材料。锅炉构成材料质量不高是导致锅炉产生泄露的一个主要原因,为了弥补这一不足,应该在制造锅炉时尽量使用质量优良的材料,使锅炉设备的可靠性不断提升。(2)加强对相关人员专业技术的培养。针对当前锅炉检修人员技术水平较低的情况,我们应当努力提升技术人员的技能和知识,避免在运营过程中因为检修人员自身的失误导致锅炉发生泄漏。
  4 结束语
  总结来说,电厂锅炉是发电生产中的重要设备,锅炉的质量和寿命直接影响到电厂的经济效益和社会声誉。因此有关部门必须加大力度关注电厂锅炉产生的问题及原因,切实解决锅炉泄漏现象,提升锅炉的质量,进而更好的推动我国电厂稳步发展。
  参考文献:
  [1]徐志刚,陈庭.试论电厂锅炉泄漏的主要原因及对应措施[J].科研,2015(44):185.
  [2]刘新丰.电厂施工中如何预防锅炉爆管和泄漏[J].工程技术,2016(6).
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