伸缩式蒸汽吹灰器的故障分析及对策

（中国石油克拉玛依石化公司热电厂，新疆 克拉玛依 834003）

伸缩式蒸汽吹灰器的故障分析及对策

赵晓强 任恒昌 聂常贵

（中国石油克拉玛依石化公司热电厂，新疆 克拉玛依 834003）

介绍了伸缩式蒸汽吹灰器的工作原理，详细阐述了伸缩式蒸汽吹灰器在应用中存在的问题，分析其产生的原因，提出了解决措施，为保障锅炉安全、平稳、高效运行奠定基础。

锅炉；吹灰器；爆管；措施

为了清除煤粉炉受热面积灰、结渣，在锅炉水冷壁、过热器、省煤器等受热面布置各种吹灰器。目前一般在锅炉炉膛布置短行程伸缩式蒸汽吹灰器，在对流受热面布置长行程伸缩式蒸汽吹灰器。但伸缩式蒸汽吹灰器由于结构和工作介质的特点及高温环境影响，吹灰器枪管常常发生卡涩、失灵、漏汽、启动失败、吹损受热面、结渣、磨损等故障，设备的维护工作量非常大，投用率低，严重影响锅炉安全、经济运行以及巡检人员的人身安全。因此，及时分析其故障并采取有效措施成为确保锅炉安全、高效、经济运行的必要手段。

一、工作原理

伸缩式吹灰器的工作原理是从伸缩旋转的吹灰枪管喷嘴中喷出蒸汽，连续不断的冲击、清洗受热面。吹灰枪由电动装置旋转式送入锅炉内，喷嘴到位后，吹灰蒸汽阀门开启，喷嘴顺时针旋转吹灰；吹灰完成后，吹灰枪退出炉膛，蒸汽阀门关闭，吹灰枪继续动作。如图1、2所示。

二、存在问题分析

1.吹损受热面

锅炉受热面吹损事故是吹灰器造成锅炉爆管、停炉事故的主因。造成受热面吹损的原因如下。

（1）吹灰器运行轨迹未按360°旋转角度对受热面吹扫，只按小角度吹灰，吹扫受热面的某一固定位置。

（2）吹灰器吹扫时出现卡涩，使吹灰蒸汽长期吹扫固定点而泄漏。

（3）吹灰器枪头蒸汽喷口距离水冷壁的距离过小，长久运行出现枪头附近管束爆管。

（4）吹灰器壁箱直接焊在水冷壁鳍片上，在工作中，焊缝受力产生疲劳，使吹灰器整体下垂倾斜，造成吹灰器喷管角度与水冷壁管不垂直，蒸汽直接冲刷水冷壁管，引起水冷壁管吹损。

图1 吹灰枪进入炉膛示意图

图2 吹灰枪退出炉膛示意图

（5）运行人员巡检、监测不到位，没有及时发现管束泄漏，致使连环爆管事故发生。

2.泄漏

吹灰器泄漏主要发生在套管、空气阀、进汽法兰、垫子、启闭机构、填料、安全阀、进汽阀盖等部位。泄漏后不但会产生巨大噪声，而且积灰不能及时清除导致炉膛长期高温，形成熔融渣、焦块，影响锅炉安全、高效运行；大量泄漏的蒸汽和冷凝水严重锈蚀吹灰器螺纹管、提升阀等部件。若发生内漏，吹灰器停运后仍向炉内喷射蒸汽，使受热面某一部位长期受冲刷减薄而爆破，同时浪费大量蒸汽。

3.结渣堵灰

吹灰器作用不到位，使管束附着灰渣不能及时清除而堆积成“灰墙”，最终将管束间隙封堵、烟道负压增高、风机电流增大、带不动负荷，严重影响锅炉安全、高效运行。

4.卡涩、过载、过流

吹灰器各转动部件长期运行后频繁出现卡涩、过载、过流等问题。这类问题占吹灰器总故障20%以上。如不及时处理，枪管可能在炉膛内烧坏、砸坏水冷壁而爆管或者落在渣池中卡住捞渣机、吹爆炉管，其原因如下。

（1）吹灰枪管自重、热胀冷缩频繁运行、机件强度不足等问题导致的变形，使其不能正常转动。

（2）螺纹槽内杂物多使运动受阻，导致电机过载。

（3）内管填料过紧造成电机过载。

（4）吹灰蒸汽压力、温度等参数设计不合理。

（5）高温环境使传动机械润滑油蒸发，环境中的煤粉、灰尘造成机件卡涩。

（6）导轨磨损产生凹槽，磨擦阻力增加，喷管进退卡住，电动机过载导致保护动作。

5.无法退出

吹灰器枪头进入炉膛后枪头不能正常退出是吹灰器常见故障。若不及时处理极易出现烧坏枪头、砸坏水冷壁、卡住冷渣机等事故。其原因如下。

（1）吹灰器卡涩。

（2）行程开关及控制回路故障。

（3）吹灰枪头连接不当。

（4）传动失效。

（5）吹灰器枪管选材不当，刚度强度达不到要求，进而出现卡涩等。

（6）入口导入阀开度不足。

6.启动失败

这种故障约占吹灰器总故障的15%以上，原因如下。

（1）送电开关未合好，控制回路、断路器异常断开。

（2）电动机本身出现故障。

（3）电器元件故障。

（4）仪表控制逻辑出现故障。

（5）恶劣天气和环境导致电动机、电气元件、传感器等部件发生故障。

7.吹灰器壁箱及套管裂纹

吹灰器壁箱及套管裂纹是其常见故障，如不及早处理，会留下重大安全隐患，可能漏气伤人。引发此类故障原因如下。

（1）锅炉热态时，吹灰器随水冷壁管向下移动将产生差胀。

（2）吹灰器在使用中，使焊缝受到交变应力，产生疲劳，出现裂纹。

（3）吹灰器座架套管是不锈钢材料，壁箱是炭钢材料，属异种钢焊接，导致焊缝处应力增加，促使裂纹发生。

吹灰器腐蚀问题非常常见，主要发生位置在吹灰器内外裸露部件、连接件接头处、垫片的外层金属、压盖、吹灰器进汽管线及疏水管线，尤其是金属焊口等位置。造成腐蚀的原因主要如下。

（1）吹灰器停用后蒸汽母管带压。吹灰器停运后管内蒸汽慢慢冷凝时产生负压，炉内烟气会被吸入蒸汽管道腐蚀管壁。

（2）泄漏。

（3）疏水效果不好。

（4）吹灰器停运后，如蒸汽喷口不能垂直向下排出积水，会导致此处腐蚀。

9.疏水系统不畅

疏水系统时间设置不合理、疏水不畅、疏水进入烟道及炉膛冲刷磨损管束、积灰结渣等问题导致吹灰器不能投用，严重时发生停炉、爆管等事故。

2.2 基层中医师岗位能力适应情况调查结果 该部分问卷分为4个维度：工作环境适应能力、人际沟通能力、中医诊疗能力、仪器设备使用操作能力。

三、解决措施

1.加强管理

（1）建立并严格执行吹灰器管理及运行制度，及时调整好锅炉吹灰时的燃烧工况、避免跑正压时烟气对吹灰器造成的影响，把握好吹灰时机，认真巡检、及时发现吹灰器缺陷。

（2）及时消除缺陷、避免扩大化，加强检修质量管理，提高吹灰器的检修质量、可靠性和投入率，消除设备带病运行隐患。

（3）严把检修质量关，及时针对不同问题提出可靠解决措施。

（4）加强设备备品配件质量控制，备好日常常用易损易耗件，严把备品配件入库验收关。

（5）加强运行人员对锅炉运行参数的监控，及时发现异常情况。

2.完善疏水系统

（1）解决疏水问题，完善疏水程序，根据吹灰器疏水管的管径调整疏水时间，避免疏水不充分而导致吹灰过程带水吹灰。

（2）优化系统结构，确保每台吹灰器吹灰前都能充分疏水。

（3）认真检查系统管路，避免冷凝水滞留死区，在疏水系统中安装温控疏水阀，及时排放不合格的水蒸气以确保吹扫效果。

（4）调整好疏水管道的倾斜角度，减少疏水死角的积存。

3.修订吹灰器程序

（1）适当提高引风机炉膛负压，以适应流量的增加。

（2）总管充分暖管疏水，并调节汽温汽压使蒸汽具有约10℃以上的过热度。

（3）吹灰器前分支管线暖管、疏水。

（4）从炉膛最下层的吹灰器开始，按烟气流动方向依次进行吹扫。

（5）切断总汽源、疏水、恢复正常炉膛负压。

4.提高机械部分和电气部分可靠性

建议采用平稳、坚固、耐磨、可靠且调整方便的齿条传动，最大限度减少吹灰器整体拆卸；传传动部件宜采用三头螺杆及特制青铜材料螺母，保证其平稳灵活，减少卡涩现象发生；齿轮箱与行走箱宜采用分隔式布置，降低热损；齿轮箱可采用进口润滑脂，延长使用寿命；提升吹灰器配套电动机、电气元件以及线路的附防护等级。提高传动轴固定销强度；在吹灰器的进汽管上安装测温热电偶，接入DCS以便及时判断提升阀内漏情况；提高吹灰器套管强度，减少卡涩等问题。

5.优化系统设计

加装分路隔绝阀，便于检修；采用分层独立供汽的方式供汽来提高吹灰系统的机动性；管路上采用多种形式补偿器进行吹灰器补偿，降低管路热应力；管路压力和流量裕度应提高到10%。

6.提高设备安装、检修质量

吹灰器安装过程中严格按设计要求安装。检修过程安排技术人员全程跟踪指导，控制好检修工艺，提高检修质量。

7.保持吹灰器运行参数稳定

控制好蒸汽参数，减少蒸汽参数不稳定对吹灰器设备本身造成的性能、质量影响；注意提升阀调压盘的开度，避免压力无法满足高效吹灰的要求。

8.加强定期工作

定期执行吹灰器的检查、保养、维修工作，保障锅炉的经济运行。

四、结语

伸缩式蒸汽吹灰器是煤粉炉上经常使用的重要辅助设备，对维持锅炉安全、稳定、经济运行，起着十分重要的作用。做好吹灰器的安装、检修、维护、管理工作十分重要。

[1]孔凡平，陈宝洋，王兴合等.锅炉蒸汽吹灰器使用中的问题[J].发电设备，2002，6:24-30.

[2]黄莺，曾勇，崔占忠.锅炉吹灰器使用情况及研究[J].黑龙江电力，2003，25(2)：98-101.

[3]邱振波，龚家猷.410t/h锅炉蒸汽吹灰器本体故障分析[J].电力科学与工程，2011，27(5)：71-73.

[4]阎维平，梁秀俊，周健等.300MW燃煤电厂锅炉积灰结渣计算机在线监测与优化吹灰[J].中国电机工程学报，2000，20(9):84-88.

[5]王建国，徐志明，杨善让.空气预热器积灰在线监测模型[J].中国电机工程学报，2000，20(7):37-39.

[6]杨卫娟，周俊虎，刘建忠等.锅炉各受热面吹灰作用的对比研究[J].动力工程，2004，24(6):780-784.

TK223.27

：B

：1671-0711（2014）11-0047-03

2014-02-25）