王宗淋
靖远第二发电有限公司 甘肃省 白银市 730913
摘要:随着社会的进步,锅炉广泛应用于各行各业,它能发电、产生热能和机械能,是现代社会重要的工业设备之一。普通锅炉材料一般都有一定的温度范围,如果连续运行超过其临界点,会引起材料性能的变化,如珠光体球化,合金元素重新分布,同时,机械强度,抗拉强度,显微组织的蠕变性能和持久强度明显降低,管子逐渐泄漏,从而导致爆管事故的发生。锅炉受热面除在高温高压下工作外,还与烟、火、水、蒸汽接触,在一定条件下会加速锅炉部件的腐蚀,分析锅炉受热面管在各种复杂工况下的安全运行对整个锅炉机组的连续运行具有重要意义。
关键词:电厂锅炉爆管;原因;处理方法;分析;研究
1电厂锅炉爆管原因
1.1焊接质量。
锅炉有一定的受热面,受热面主要由管排组成,每排管由单根管子焊接而成。实际运行中,整个受热面焊接量过大,造成焊接问题,造成锅炉管爆管。
1.2腐蚀原因。
腐蚀原因主要有管内水质引起的化学腐蚀和管外高温引起的高温腐蚀。当腐蚀达到一定程度时,就会发生爆管事故。由于炉管内的炉水经过特殊处理,炉水中的杂质会形成凝胶或沉淀,因此腐蚀对炉管壁影响不大。因此,腐蚀爆炸的关键原因是高温腐蚀,反应类型包括氧化物腐蚀、硫化物腐蚀、硫酸盐腐蚀等,在高温下形成低熔点金属,它会熔化并流到炉管外表面,破坏氧化铁的保护层,造成腐蚀。这种高温腐蚀多发生在水冷壁或燃烧的高温区,腐蚀速率对火侧过快,火后基本不变。
1.3磨损原因。
锅炉受热面管的主要磨损形式是飞灰磨损和机械磨损。粉煤灰的磨损表现为管道外表面光亮,壁厚不断减小,这涉及到管道结构、设计和安装。该区域流动阻力小,烟气局部流速高于烟气平均流速,会使烟气中的固体磨粒夹杂对烟气产生磨损作用。机械磨损主要是由于电厂施工过程中炉管固定失效和管夹变形,造成管排振动或与管夹碰撞。
1.4过热原因。
过热的原因主要在过热器和再热器的受热面上。由于烟气温度过高,管内传热能力有限,受热面温度远高于管材料的金属温度,导致管性能发生变化,最终内压导致管爆裂。
1.5清洁不当。
一般情况下,锅炉酸洗后,进口集箱分配管孔口会堆积大量泥沙、焊渣等大颗粒杂物。锅炉酸洗后一旦清洗工作不到位,很容易造成炉管内杂物较多,发生管塞,长此以往,势必造成锅炉管爆事故。
2解决电厂锅炉爆管的措施
2.1做好爆管预防工作。
2.1.1加强检查。
由于电厂锅炉爆管的焊接质量、磨损程度和腐蚀等原因,对爆管的预防还不到位,要妥善解决这一问题,关键是要防止爆管。对于焊接质量的处理主要是在焊接安装和检验过程中做一个全面的监控,对可能出现的部分问题做好预防方案,必要时可采用无损检测方法或气密水压试验对焊接质量进行检查。在电站锅炉日常检查中,可以及时发现管子泄漏并排除故障,减少管子爆炸的可能性。巡检人员还可以利用程序控制设备运行的稳定性,采用超声波检漏技术捕捉锅炉泄漏噪声,对比背景噪声快速定位,及时修复泄漏部位。
2.1.2注重维护和维修。
对于磨损原因的处理,可在维修期间成立独立的抗磨小组,全面检查四管状态。同时,维修人员要测量易磨损部位的壁厚,更换有缺陷的管道,并积极与设计人员保持联系,修改工艺流程,防止形成烟廊。
2.1.3严格监控。
操作人员需要严格遵守操作规程,从原煤入炉之初,就要密切观察调整炉风和煤粉空气的比例、燃料燃烧的充分性和煤粉颗粒的大小等,这样可以进一步减少锅炉管的磨损,同时对受热面进行吹灰,保证管道温度适宜,此外还要特别注意锅炉水质,避免腐蚀。
2.1.4增强的管道影响。
对于锅炉排污管和小直径锅炉管,由于焊接和腐蚀也会造成锅炉管的泄漏,因此应选用耐腐蚀性强的材料,甚至可以采用不锈钢来防止腐蚀。同时,操作人员要严格控制焊接质量,减少漏点的出现。如果在实际操作过程中发现渗漏,可及时注胶进行临时修补。带压堵漏也是常用的方法。毕竟,这种方法优点很强,不影响设备的正常运行,对外部也没有损伤。另外,对临时补救措施要严格记录,以便停机维修时能准确维修。
2.2管子过热优化。
对于过热引起的锅炉爆管,必须严格优化过热现象。以2017年内蒙古某电厂锅炉爆管事故为例,主要原因是运行中的总煤负荷没有及时调整,导致主蒸汽流量从180t/h迅速下降到107.8t/h,造成屏式过热器空气温度超过标准温度时,应采取以下优化措施:(1)避免受热面超温或温度突变(2) 加强锅炉用煤总量控制(3) 停炉后及时处理结焦,避免形成烟廊(4) 确认锅炉受热面爆管,需及时停止,防止新的事故发生(5) 禁止向锅炉内喷氨水(6) 需要定期校正过热器壁温测点(7) 在高温过热器进出口增设烟温压力测点并采取相应措施(8) 对低氨燃烧器进行改造后,可减少火焰中心弱化对炉膛出口烟温的影响,进一步降低结焦概率(9) 根据现场实际情况,在高温过热器磨损严重的区域安装防护板,防止烟气冲刷受热面。
2.3锅炉部件的严格维护。
2.3.1炉管爆破。
以蒸汽锅炉爆管为例,处理爆管的方法有:(1)当锅炉爆管轻微开裂时,若水位仍能维持原功,可短时间减负荷(2)锅炉爆管严重时,当原水位和蒸汽压力不能维持时,应立即停炉(3) 如果多个锅炉同时供应蒸汽,则有必要将故障锅炉与主蒸汽管隔离。
2.3.2过热器爆管处理。
一般来说,过热器管的轻微损坏并不能在短时间内影响施工,因此要充分利用这一优势,迅速运行备用锅炉,及时修复损坏的过热器管。
2.3.3空气预热管的处理。
如果空气预热管损坏不明显,可立即启动旁路烟道,关闭烟道挡板。如果损坏严重,应紧急停机,否则需要减负荷运行。
2.3.4省煤器爆管处理。
省煤器分为沸腾省煤器和非沸腾省煤器。对于前者,如果勉强维持正常水位,则可以增加供水量,并关闭所有出水口阀和再循环管阀,维持短期运行,如果不能维持原有状态,则紧急停机。打开烟道隔板和旁通水阀,而不是沸腾省煤器。
3结论
综上所述,锅炉爆管的预防措施能有效避免锅炉爆管的发生,为人民生命安全提供重要保障。在实际运行过程中,有关人员需要加强对锅炉检修、安装和运行状态检查的管理,并从中总结宝贵的工作经验,为以后电厂的建设提供有价值的参考依据,确保各电厂在施工过程中都能稳定运行,从而进一步发挥锅炉在电厂中的作用。
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