锅炉本体受热面防磨防爆措施分析

锅炉本体受热面防磨防爆措施分析

成格尔

内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司

摘要：目前，火力发电厂维护检修工作的一大重点就是对锅炉受热面的维护与检修，保障其事故的发生概率。本文先对锅炉受热面使用过程中出现的问题作出阐述，随后对锅炉受热面出现磨损爆炸现象的原因作出分析，最后对锅炉本体受热面的防磨防爆所需要在注意的相关措施提出了相关的解决措施，希望能为锅炉的的检修维护工作带来现实的意义，降低锅炉本体受热面出现问题的几率，保证机组正常稳定运行，从而讲减少因受热面故障导致的经济损失。

        关键词：受热面；防磨防爆；措施分析

一、造成锅炉本体受热面磨损的原因

        引起锅炉本体受热面爆管的因素很多，如设计、制造、安装、检修、运行、管理等，为了保证分析结果的准确性，以上几个因素需要全面考虑。通过分析锅炉本体受热面爆管的原因和类型，找出锅炉防磨防爆中存在的问题，研究防磨防爆工作的重点，以达到减少锅炉本体受热面爆管的次数，提高锅炉运行可靠性的目的。下面就各种造成锅炉本体受热面爆管的原因做分析。

        （一）烟气冲刷磨损

        烟气冲刷磨损是指在烟气走廊和灰份浓度大的区域，高温烟气中的飞灰颗粒对受热面的每次撞击都会削去微小的金属屑，管壁由于长期冲刷磨损而变薄，强度降低。烟气冲刷是导致省煤器爆管的主要原因，燃烧器烧损或者安装调节不合理，造成出口气流偏斜，出现“飞边”现象，使水冷管冲刷磨损、结焦、腐蚀，是引起水冷壁爆管的原因之一。一般靠近包覆过热器后墙处的管排磨损严重，尤其是弯头和联箱引出管处，一是因为此处烟气流速高，二是由于离心力的作用，飞灰颗粒大浓度高[1]。

        （二）机械磨损

        机械磨损是指在高温烟气扰动下，管子之间以及管子与其他部件之间会来回晃动，产生摩擦，造成磨损管子管壁减薄，从而在管内介质压力的作用下受热面管子因管壁强度不够而发生爆管，这种磨损十分普遍，而且磨损速度很快。充分利用机组调停的机会加强受热面防磨防爆检查，重点检查管排是否有晃动，管排之间是否因变形而相互接触，管夹及定位装置是否有松动、脱扣等现象，及时发现问题并相应进行管排固定、整形、焊补或者换管等，将因为机械磨损导致锅炉本体受热面爆管的可能性降到最低，保证机组安全稳定运行。

        （三）高温腐蚀

        炉内高温腐蚀主要集中在喷燃器区域水冷壁部位，高温腐蚀主要有以下三个因素：炉膛火焰温度、燃煤的含硫量、烟气与灰分颗的冲蚀。锅炉运行过程中，炉温可高达1600℃以上，由于燃烧煤中硫及其它有害杂质的存在，水冷壁普遍遭受高温腐蚀。参与高温腐蚀的危害物有燃烧过程中产生的SO2、SO3、H2S、碱金属盐及钒盐类，是多种化学物在各种温度下共同对管壁进行的复杂的动态腐蚀过程。其中，硫化物是锅炉高温腐蚀的主要因素，烟气中的硫化氢与管壁金属作用产生的腐蚀，含硫物在金属高温下产生单原子硫，硫与管道中的铁反应生成硫化铁[2]。

二、受热面的防磨防爆检查重点
       （一）水冷壁管的检修
        高参数大容量的锅炉，其水冷壁管的外部发生高温腐蚀时，中硫化物型腐蚀还会与硫酸盐型腐蚀一同发生。若是该部位的内壁有垢下腐蚀的发生，那么较短时间内，水冷壁管就会有泄露现象的发生或者是爆管，尤其是喷燃器的上下两米范围内、焊口这些部位最容易发生上述现象。所以，对锅炉进行定检时，需要对监视段做割管的检查，利用化学和金属技术进行鉴定。
        （二）省煤器的检查
        省煤器是锅炉低温受热面中重要组成部分，其主要的缺陷在于锅炉在运行期间出现飞灰磨损、机械磨损，而尾部的烟道温度较低，其中颗粒较硬，就会导致其在运行期间出现较为严重的磨损。省煤器的重点检查部分主要靠近锅炉的管子和弯头在开展检查工作时，如果锅炉的管子中存在异物，那么锅炉的外圈管子、管卡部位就会出现异常现象。要想从根本上解决这一问题，就应该做好锅炉的节距的控制工作，并对锅炉走廊的附近管子可进行换管操作，只有这样才能保证四管锅炉的使用安全[3]。
        （三）过、再热器管的检查
        对于过、再热器，尤其是传热方式为对流式的蛇形管，容易受到飞灰的磨损。飞灰磨损的特征有局部磨损，尤其在延期流速骤变或者是烟气走廊处，严重的局部磨损最容易发生。对于这些部位，在停炉之后进行整体检查时，需要着重对容易发生飞灰磨损的部位进行检查。
三、锅炉防磨防爆预防措施
  （一）严格执行锅炉受热面泄漏管理方法
　　在防磨防爆工作防治过程中，火力发电厂锅炉受热面泄漏管理方法已经正朝着精细化的形式发展下去，现有的精细化管理方案体系逐渐完善，这对于锅炉受热面防磨防爆工作来说提供了很大的帮助。现阶段，我国火力发电厂所开展的锅炉受热面防磨防爆工作的系统性与持续性较强，在实际工作期间工作人员要严格遵守国家指定标准开展管理工作，并加强对防止火力发电厂锅炉受热面泄漏管理的执行，只有这样才能保证锅炉受热面的使用安全。另外，在开展检查工作时还应做好防磨防暴工作人员的考核工作，提高工作人员的综合素质水平与专业知识技能，保证检查工质量与效率。　　

　　（二）省煤器检查及处理　　
　　在省煤器的运行过程中，出现的故障大部分是由磨损造成的。随着煤炭质量的降低，省煤器在长期运行中会出现严重的磨损，存在严重的安全隐患。一般情况下，省煤器最容易磨损的部位主要为弯头位置。在对省煤器进行防磨防爆检查检查及处理的过程中，对于1mm以下的磨损，需要采取护铁处理措施，通过增加护铁的方式保护普遍的磨损部位，有效的降低省煤器磨损程度。在省煤器中，最容易受到磨损的位置是弯头部位以及省煤器与包墙接触的部位，由于检查难度较大，因此只能凭检查人员经验进行判断。在对省煤器的缺陷进行处理时，可以更改省煤器的内部烟道结构，也可以为省煤器接近炉墙位置的弯头加装互联，有效的减少磨损。还可以对省煤器的弯头采取防磨措施，延长使用寿命。此外，省煤器的再热侧悬吊管可能在使用过程中出现晃动，造成后烟道支撑梁磨损，在对其进行处理时，可以采取割削支撑梁，加装防磨瓦的措施。　　
　　（三）高温再热器检查及处理　　
在对高温再热器进行防磨防爆的过程中，需要检查的项目包括管排是否均匀，关管排是否正常，高温再热器固定卡与管卡是否正常，高温再热器是否漏风磨损。一般情况下，高温再热器的出口管顶棚下焊接位置最容易出现故障。在设计锅炉的过程中，焊口两侧的材料为P347H与T91，安装时会出现管屏中的距离差异，在高温再热器的运行过程中，距离较小的管子受热后会膨胀，受到的阻力增加，容易出现弯曲与变形，会使异种钢焊口位置产生较大的应力。与此同时，由于异种钢焊位置的管壁较薄，长期运行后可能会出现爆裂。在对特种钢焊口进行处理时，可以采取着色处理的方法，想要彻底解决特种钢焊口问题，需要将其移动到一个包内。高温再热器的受热面管屏容易在运行中出现角铁脱落，脱落的角铁进入捞渣机后会带来一定的安全隐患。为了避免这种现象的发生，可以使用月牙板代替角铁，再固定好管屏。在完成这部分改造后，需要使用吊箍卡来增加管子与固定装置的接触面积，吊箍卡与连接销材料通常会选择Cr25Ni13高镍不锈耐热钢。　　
　　（四）做好源头的控制工作
      对于锅炉受热面工作的源头检查工作来说，要加强对锅炉设备原材料的检查工作，并做好原材料的安装、焊接工作，只有这样才能保证原材料在使用过程中的安全性、规范性。同时，还要加强对燃煤质量的把关控制工作，保证原材料可以被合理利用，从而减少管壁磨损现象发生[4]。
       （五）制定防磨防爆防腐方案
       要想延长锅炉受热面的使用安全与使用寿命，就应该将现有的检查技术创新、完善，这样这样才能保证其的使用安全。比如说，加强对锅炉防磨护板的设计工作与省煤器穿墙、靠墙两侧部位的处控制工作，并将管子上的防磨盖板完善，从而增强管子的防磨防暴效果。
       （六）创建专业管理队伍
        本着少而精的原则配备检查人员，在实际工作中做到“分工明确，责任到人，检查到位、奖惩分明”。防磨防爆检查小组成员分片负责，对查出的问题按考核标准进行奖励，同时，对没有检查出缺陷的情况也按规定进行扣罚。加强防磨防爆检查培训，提高工作小组成员的检查水平。小组成员要加强对《防止火电厂锅炉四管爆漏技术导则》等技术法规的学习；收集学习同类型锅炉的经验教训，并不断学习锅炉四管防磨防爆的新技术，提高业务水平。注意学习兄弟厂先进的管理和工作经验，与有关单位进行技术合作交流；也可以利用机组检修的机会，邀请兄弟电厂的防磨防爆专家，进来协助检查实地学习[5]。
四、结语
        总而言之，锅炉受热面的泄漏和爆管事故会导致整个锅炉出现就会影响整个锅炉的使用安全，因此，相关工作人员应该加强对锅炉受热面的防磨防暴的检查工作，了解锅炉受热面在运营生产期间存在的事故因素，并为其制定有效的解决对策，只有这样才能保证其的使用安全。
参考文献
        [1]马宝奇.锅炉本体受热面防磨防爆措施分析[J].华东科技:学术版，2016(9):212.
        [2]杜敏.锅炉受热面防磨防爆的探讨[J].工业，2016(12):310-311.
        [3]耿庆涛.燃煤锅炉受热面防磨防爆技术研究[J].工业，2017(1):012.
        [4]刁福祥.浅谈火力发电厂锅炉锅炉受热面防磨防爆检查的重点及预防措施[J].工程技术:引文版，2017(1):306.
        [5]王科.锅炉受热面防磨防爆检查与相关问题处理[J].内燃机与配件，2016(12):46-47.