栾晓楼
摘要:我国火力发电厂锅炉“四管”(省煤器管、水冷壁管、过热器管和再热器管)的漏泄是造成发电设备可靠性差的一个主要因素,同时锅炉四管漏泄造成主机非计划停运次数占火力发电机组非计划停运总次数的比例很大,造成的损失也很大。
关键词:锅炉;四管漏泄;原因;措施1省煤器磨损漏泄原因及防止措施
烟气流速的影响最为严重,磨损量与速度成三次方关系。因此,布置受热面时,应使烟气流速不太大,更应避免局部地区流速过大。在水平烟道的过热器两侧及底部、下降烟道的省煤器靠后墙处,均易发生磨损破坏。这是由于这些地方有烟气走廊,烟气流速特高,有时可比平均流速大3-4倍,这样磨损就要大几十倍。这些地方的飞灰浓度也随烟气流速增大而增大,尤其是在省煤器区,烟气温度低,灰粒变硬,磨损就更严重。
锅炉负荷增加,烟氣流速也就增加,飞灰磨损就加快。烟道漏风增加,也将使烟气流速增高而加快磨损,运行中燃烧不良,飞灰含碳量大量增加时,因焦碳粒比灰粒硬而加快磨损。又如受热面发生局部结渣堵灰现象,将使烟气流偏向一侧而加快这一侧受热面的磨损。
2防磨措施
防止省煤器磨损的途径有两个方面,一是消除磨损源,二是限制磨损速度。在目前采用的防磨措施中,主要是限制磨损速度,其办法有以下一些:⑴降低烟气流速。⑵采用鳍片式省煤器。⑶锅炉运行中,应保证合格的煤粉细度,注意调整燃烧,减少飞灰中的含碳量,同时要严格控制锅炉本体、空气预热器和制粉系统的漏风量,尤其是炉底漏风,这对防止受热面的磨损和超温具有相当重要的意义。
3水冷壁管漏泄原因及防止措施
磨损。水冷壁磨损的部位主要是在一次风口周围的水冷壁管,因风粉流冲刷磨损和吹灰器吹扫时的冲刷磨损等引发。
一次风喷口周围水冷壁管的磨损,是因为一次风粉混合物喷进炉膛时,如果喷燃器安装角度不恰当、设计切圆过大、喷嘴在运行中烧坏或变形以及稳燃设施布置不当等,都会使煤粉气流冲刷水冷壁管,引起管壁磨损减薄,以至漏泄。稳燃设施一般布置在一次风管出口附近,使高温烟气产生回流,如果布置不当,很容易使一次风射流贴壁,引起水冷壁磨损和结焦。
4过热器、再热器漏泄原因及防止措施
超温。在过热器的临修中,超温爆管占的次数最多,超温的原因归结起来有以下三个方面:烟气侧温度高;工质侧流速低和管材的耐热强度不够。出现以上三种情况的原因有:
⑴火焰中心上移。造成火焰中心上移的原因特别多,如锅炉机组的漏风、燃烧调整不当、煤质变差、煤粉变粗、空气动力场偏斜、炉膛结焦、高加未投等都会造成火焰中心上移,炉膛出口烟温升高,飞灰含碳量增加,由此带来的过热器、再热器超温,并使烟气通过的各部位磨损加剧,排烟温度升高。所以控制火焰中心,对锅炉安全经济运行具有十分重要的意义。
⑵锅炉启动和低负荷时,因工质质量流速偏低,如果操作不当容易引起超温爆管,尤其是屏式过热器。
⑶热偏差。在过热器工作过程中,由于烟气侧各种因素的影响,各平行管中工质的吸热量是不同的,这种平行管列工质焓增不均匀的现象称为热偏差。过热器的热偏差决定于管子的热力特性、水力特性和结构特性。
⑷设计安装不当。设计和安装的质量对过热器的超温有相当大的影响,尤其是设计。表现为以下几个方面:1)同屏管数设计过多。同屏管数设计过多,会使热偏差增大,这种热偏差的产生是由吸热不均和流量不均所致。2)质量流速偏低。质量流速偏低是引起过热器爆管的重要原因之一。当现场发现这一故障源时,一般都采取割掉部分管段的办法来提高工质流速,也有个别电厂采取提高材质的办法来弥补。3)减温器设计不合理。减温器内套设计过长会影响雾化质量。在锅炉启动初期,如果升温速度过快,喷水量很大时,就容易引起过热器产生“水塞”,严重时容易引起过热器爆管。4)钢材裕度不够。5)喷燃器安装角度不对。6)管内有异物堵塞。
5防止锅炉四管漏泄措施
⑴针对主再热汽温存在超温现象,及时制定严格的主再热汽温检查与考核制度,定期对现场主再热汽温进行检查与考核。
⑵运行燃烧调整时,严格控制满负荷时氧量不低于4%。当由于煤质较差导致送风机入口挡板全开而氧量仍低于4%时,应及时联系值长减负荷,保证炉膛含氧量在4%以上。
⑶加强水力吹灰管理工作,当发现炉膛有结焦现象(即减温水量增大时),应及时增加吹灰次数,确保水冷壁吸热良好。
⑷当燃用煤质较差的煤种导致减温水量不足时,运行人员应进行燃烧调整,降低炉膛火焰中心,防止主再热汽温出现超温现象。如调整无效,应及时联系值长减负荷,确保主再热温度在规定范围内运行。
⑸当燃用省内煤负荷允许时,磨煤机出口温度高应改为三台磨煤机运行,增加磨煤机的出力,从而降低磨煤机出口温度,确保炉膛火焰中心下移。
⑹当运行机组投入AGC时,负荷波动较大,主再热汽温变化频繁,锅炉主操应精心调整。
⑺严格控制一级减温水后蒸汽温度不超过规定值386℃,尤其是低谷运行时。
⑻当负荷低于240MW时,应采用滑压运行,其目的是增加屏式过热器内的蒸汽流量,冷却屏式过热器防止过热。
⑼为防止锅炉炉膛漏风,运行人员在机组运行时应严密关闭炉膛人孔门、检查孔以及高温炉烟人孔门等等。