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锅炉烟道超温漏风分析及处理

发表时间：2020/1/8 来源：《科技新时代》2019年11期作者：李伟

[导读] 我厂共建设3台350MW级燃气——蒸汽联合循环热电联产机组，于2014年投产运行。引进亚洲首台GE 9371FB型燃气轮机并配套哈锅生产的三压、再热、无补燃、无旁通烟筒、自然循环、带除氧器、全封闭、卧式余热锅炉。

李伟
        （大唐国际发电股份有限公司北京高井热电厂）
        摘要：我厂共建设3台350MW级燃气——蒸汽联合循环热电联产机组，于2014年投产运行。引进亚洲首台GE 9371FB型燃气轮机并配套哈锅生产的三压、再热、无补燃、无旁通烟筒、自然循环、带除氧器、全封闭、卧式余热锅炉。余热锅炉是其中的一个设备，余热锅炉的结构、运行方式及运行参数发生了很大的改变。大量的新技术得到了应用。锅炉烟道护板铺设方式就其中的一种。
        关键词：超温，处理
        问题发现
        烟道护板分为内护板和外护板。内护板采用SA-240 304不锈钢钢板，钢板厚度为：1MM厚。外护板采用材质Q235A钢，厚度为10MM。内护板和外护板之间有300MM距离，采用保温填充。采用1Cr13的螺栓螺母压板垫片固定。基建时固定穿钉为Φ10的1Cr13不锈钢棍。这种方式适用于高温、正压和负压的运行条件下。随着因燃气机运行传导过来的的温度和压力增加，烟道护板密封的作用和效果的好坏就显现出来了。
        余热锅炉经过一段时间的运行，发现在余热锅炉入口烟道外侧能感受到很强烈的热量，并伴随着外护板表面漆被烤颜色变深，初步判断是锅炉漏风引起的。利用锅炉临时停备的期间，打开人孔门检查，通过检查发现，炉内内护板有烧变形和脱落的现象，并发现保温缺失和固定穿钉开焊脱落。
        原因分析
        虽然长方形的人孔门进出、检修方便，内护板采用耐热不锈钢材料有以上优点，但是在我厂锅炉实际运行中发生了超温和漏风的情况，因锅炉的热源来自与之相连的燃气机，燃气机工作产生的高温达到600多℃，临近燃气机的锅炉侧的前两个人孔门接触的温度高，产生了超温和漏风的情况。
        分析超温和漏风产生的原因主要有以下方面：
        1、所使用的材料问题：原锅炉人孔门使用的是采用6MM厚普通金属板材加工成的形状为长方形的人孔门。其耐温性差，燃气机工作产生的高温达到600多℃，6MM厚普通金属板材无法承受600多℃的高温。在此高温的环境下，人孔门产生了变形。
        2、密封人孔门所使用的螺丝问题：原锅炉人孔门密封使用的螺丝是M12普通低强度的碳钢螺丝。因高温的原因，螺丝产生了变形和损坏。
        3、人孔门周围的保温层问题：人孔门周围的保温层是采用最外层8MM厚普通钢板，锅炉内部采用1MM厚不锈钢护板，中间加300MM厚的保温。内护板和外部铁板采用穿钉稳固，由此，内护板和外部铁板之间产生缝隙。在高温的工况下，高温的气体流向两板之间，将内护板和外部铁板烘烤变形，外部铁板向外变形助力人孔门变形。

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        另外，内护板在高温和高风速运行状态下会变形掉落，主要原因可归结为以下3点：
        1、所使用的材料问题：原锅炉内护板使用的是采用1mm厚SA-240 304不锈钢钢板。燃气机工作产生的高温达到600多℃，风速大。1mm厚不锈钢钢板无法承受600多℃的高温和冲刷。在此高温的环境下，人孔门产生了变形和脱落。
        2、内护板和外护板之间所使用的固定穿钉问题：原使用的固定穿钉是M10的SA-240 304不锈钢穿钉。因高温和焊接的原因，螺丝产生了变形和开焊脱落。
        3、内护板和外护板之的保温层问题：保温层是采用最外层8mm厚普通钢板，锅炉内部采用1mm厚不锈钢护板，中间加300mm厚的保温。内护板和外部铁板采用穿钉稳固。因高温和高风速的原因，将内护板烘烤、吹损变形，内护板变形和外部铁板之间产生缝隙。在高温的工况下，高温的气体流向两板之间，将保温吹跑。
        处理方案
        经过与队技术组、检修部技术组和设备部点检进一步检查论证和计算，得出的结论是锅炉内护板的厚度满足不了燃机出口的温度和风速的冲刷、保温层铺设的不严密、固定穿钉焊接不牢固、人孔门处内护板和外护板连接缝隙大和人孔门门板薄，容易烤变形等多种因素造成的。
        最终制定出解决方案：改进人孔门和内护板规格。
        改进人孔门和内护板规格的特点：
        1、人孔门孔洞大，检修时进出锅炉方便；
        2、密封的效果好，牢固可靠；
        3、适应高温、高压的运行条件；
        针对锅炉烟道超温漏风产生的原因在检修工作中做到：
        1、人孔门存在漏风及超温等情况，利用大修，将燃机出口处第一第二个人孔门由原来的6MM厚普通金属钢板更换为12mm厚耐高温不锈钢人孔门，封门时使用16mm厚的石棉绳替换原有的石棉绳，将人孔门表面清理干净，进行封门，人孔门与炉墙间隙在3mm-6mm之间。人孔门门轴添加油润滑，开关灵活。
        2、人孔门封门螺丝更换
        原锅炉人孔门密封使用的螺丝是M12普通低强度的碳钢螺丝，其耐温性能差。将更换人孔门处的螺丝进行更换，更换成M14的耐温不锈钢螺丝。
        3、改造锅炉保温层
        将保温进行搭接铺实，不留缝隙，薄厚均匀。并在铺设内护板之前，在保温上铺一层不锈钢丝网进行固定。
        4、改造锅炉内侧内护板
        内护板和外部铁板之间有缝隙也是产生超温、漏风的主要原因。尤其内护板原采用的是1MM厚的SA-240 304不锈钢板，板材过薄。在此次大修中，将与外部铁板相连的护板更换为2MM厚的SA-240 304不锈钢护板、将原来的Φ10的1Cr13不锈钢固定穿钉更换Φ16的1Cr13不锈钢固定穿钉，并配上相应的1Cr13不锈钢压板、1Cr13不锈钢垫片和1Cr13不锈钢紧固螺母。更换的内护板和炉内其它护板进行搭接压实。
        结论
        通过上述改进方案，消除锅炉烟道的超温和漏风，从而提高锅炉热效率，保证设备的安全稳定运行的同时增加了设备使用寿命，提高了设备安全运行系数，降低检修成本，提高经济效益。


        作者简历：李伟，男，1973年3月，职务：设备部锅炉点检。