锅炉运行常见问题及处理措施

2014-12-30 03:03刘涛
中国科技纵横 2014年23期
关键词:燃煤电厂运行锅炉

刘涛

【摘 要】 电力是工农业生产及人民生活必不可少的能源,在未来几十年内,火力发电仍旧占据主导地位。锅炉作为火力发电厂三大主机之一,其运行的可靠性及稳定性在整个电厂运行的安全性和经济性中起着举足轻重的影响。本文首先介绍了锅炉的结构和工作原理,然后总结归纳了锅炉在运行过程中常见的问题及解决措施。

【关键词】 燃煤电厂  锅炉  运行  措施

1 引言

众所周知,我国是煤炭大国,以煤炭为主的能源格局决定了未来的几十年内,我国的电力仍旧依靠为燃煤为燃料的火力发电[1]。尽管火力发电存在一些弊端,但其仍旧为电力稳定供应做出巨大贡献。锅炉、汽轮机、发电机是火力发电厂的三大主机,尤其锅炉是整个火力发电的入口,其运行的可靠性与稳定性对整个发电厂的安全可靠运行有着至关重要的作用。本文首先对燃煤机组锅炉的结构和工作原理进行了简单介绍,然后总结归纳了在火力发电厂运行过程中锅炉常见的问题及解决措施。

2 锅炉结构及工作原理

锅炉是锅炉本体及辅助设备组成。锅炉本体有省煤器、空预器、过热器、再热器、水冷壁等传热设备和炉膛、燃烧器,辅助设备有给水泵,循环水泵,引风机,送风机及输煤系统、制粉系统等[2]。下图1为锅炉结构简图。

锅炉是发电厂燃料的入口,原煤通过输煤皮带输送至原煤仓,经过磨煤机磨制成合格粉料后由来自空预器的热风经由燃烧器送至炉膛,在炉膛内进行燃烧,将燃料的化学能转化成高温烟气的热能,给水由省煤器进行锅筒,流经水冷壁,过热器、再热器与高温烟气进行换热,最终将给水加热到合格的高温高压蒸汽,蒸汽进入汽轮机,推动汽轮机转动。

3 锅炉运行常见问题及处理措施

锅炉都是按照确定的工况,额定参数,具体煤种设计建成的,但是在实际运行过程中,由于燃用燃料偏离设计煤种,锅炉的变负荷运行等客观原因,锅炉实际运行都无法按照设计工况进行,这就要求运行人员具有较高的专业水平,能够根据实际情况随时进行调节,避免发生燃烧恶化,传热恶化等问题,另外由于锅炉设计、制造、服役年限或者钢材质量本身的缺陷,运行中的锅炉可能发生管道破裂、锅炉爆炸等严重事故,由于现在用的煤粉锅炉都具有很高的压力和温度,一旦发生事故,就会产生非常恶劣的安全问题和经济损失[3]。因此锅炉的安全高效运行是保证人员安全和经济效益的重要手段,也是广大电力工作者和科研院校一直努力的目标和方向。本文以目前火力发电厂常用的煤粉锅炉为例,介绍锅炉运行中常见的几种问题及处理措施。

3.1 四管爆破

省煤器、水冷壁、过热器、再热器并称为锅炉四管。在锅炉运行过程中由于设备本身的质量缺陷或者运行过程中的流量偏差及吸热偏差,造成锅炉省煤器、水冷壁、过热器、再热器因过热、磨损、疲劳及腐蚀造成爆管的事故发生。这些问题发生的原因有设计、安装及运行的原因,因此在锅炉整个设计施工过程中,必须严格遵守设计规范、安装标准,投入运行后,运行人员必须按照操作规程,定期检修,发现隐患及时处理,避免造成更大的影响和损失。

3.2 积灰、结焦

燃煤中都有一定数量的碱金属化合物,在燃煤燃烧过程中,碱金属化合物挥发,随着工质不断地吸热,烟气冷却后,碱金属化合物会在管子的外表面形成粘结性沉淀层;除此之外,煤粉中还有一定的硫分,伴随着燃煤燃烧会生成硫氧化物,在管子表面形成密实的硫酸盐沉积层[4]。随着灰层的不断提高,烟气的通流面积减小,造成烟气阻力增大,此外管子表面的积灰层还会降低烟气与工质的换热系数,影响换热效果,严重时还会造成传热恶化。对于灰分较大的煤种,一定要加强吹灰。

3.3 满水、缺水

在锅炉运行过程中,锅炉的给水调节系统发生故障或失灵、汽包水位变送器出现故障、锅炉负荷增加过快或者由于运行人员对水位监视、调节不及时操作不当造成汽包水位过高,造成满水事故。确认发生满水事故后,必须首先判断造成满水的原因,根据原因采取相应的措施立即处理。若是给水调节系统故障,则立即打开排污放水或事故放水阀。

若汽包水位过低则为缺水、如果通过“叫水”,水位计有水位出现,表明为轻微缺水,若无则为严重缺水。轻微缺水是应打开旁路挡板,降低进行锅炉的风量,减少蒸发量、降低负荷,手动补水。通手机应迅速查明缺水的原因,及时处理。若发生严重缺水,则需紧急停炉,小流量补水。

3.4 低温腐蚀

低温腐蚀是锅炉常见的问题之一。低温腐蚀发生在锅炉的尾部受热面,是指省煤器、空预器的硫酸腐蚀。低温腐蚀产生的原因是由于空气器、省煤器的壁温低于烟气酸露点温度。在实际运行中,为避免此类事故的发生,一般采取以下措施。

(1)提高空预器、省煤器的管壁温度,使壁温高于烟气露点。或者是提高排烟温度,开热风再循环,加暖风器等,后者虽然方法简便易行,但是会造成锅炉效率的降低。

(2)还可以通过在在烟气中加入能够中和SO3的添加剂,从而阻止硫酸蒸汽的产生。

(3)采用耐腐蚀的材料制造,如玻璃管、搪瓷管或用陶瓷材料制作,虽然防腐效果好,而且不降低锅炉效率,但是成本高,漏风系数大。

4 结语

本文总结了锅炉运行过程中的常见问题。运行中设备发生问题不可避免,这就要求运行人员定期对设备进行检修,发现隐患及时处理,将问题扼杀在初期,确保设备的安全,确保电力稳定供应。

参考文献:

[1]罗永浩.大型燃煤电站锅炉若干重大问题的原因分析和改进措施[J].锅炉技术,1999(2),106-111.

[2]谭立娟,陈军.电站锅炉过热器常见爆管原因分析及防控措施[J].内蒙古石油化工,2011(9),76-77.

[3]邹聪,杨琴.电站锅炉运行常见问题及措施[J].工程技术与产业经济,2013(1),58-59.

[4]班金城.电站锅炉结焦问题分析及措施研究[J].电力科技,2013(2),239,245.endprint

【摘 要】 电力是工农业生产及人民生活必不可少的能源,在未来几十年内,火力发电仍旧占据主导地位。锅炉作为火力发电厂三大主机之一,其运行的可靠性及稳定性在整个电厂运行的安全性和经济性中起着举足轻重的影响。本文首先介绍了锅炉的结构和工作原理,然后总结归纳了锅炉在运行过程中常见的问题及解决措施。

【关键词】 燃煤电厂  锅炉  运行  措施

1 引言

众所周知,我国是煤炭大国,以煤炭为主的能源格局决定了未来的几十年内,我国的电力仍旧依靠为燃煤为燃料的火力发电[1]。尽管火力发电存在一些弊端,但其仍旧为电力稳定供应做出巨大贡献。锅炉、汽轮机、发电机是火力发电厂的三大主机,尤其锅炉是整个火力发电的入口,其运行的可靠性与稳定性对整个发电厂的安全可靠运行有着至关重要的作用。本文首先对燃煤机组锅炉的结构和工作原理进行了简单介绍,然后总结归纳了在火力发电厂运行过程中锅炉常见的问题及解决措施。

2 锅炉结构及工作原理

锅炉是锅炉本体及辅助设备组成。锅炉本体有省煤器、空预器、过热器、再热器、水冷壁等传热设备和炉膛、燃烧器,辅助设备有给水泵,循环水泵,引风机,送风机及输煤系统、制粉系统等[2]。下图1为锅炉结构简图。

锅炉是发电厂燃料的入口,原煤通过输煤皮带输送至原煤仓,经过磨煤机磨制成合格粉料后由来自空预器的热风经由燃烧器送至炉膛,在炉膛内进行燃烧,将燃料的化学能转化成高温烟气的热能,给水由省煤器进行锅筒,流经水冷壁,过热器、再热器与高温烟气进行换热,最终将给水加热到合格的高温高压蒸汽,蒸汽进入汽轮机,推动汽轮机转动。

3 锅炉运行常见问题及处理措施

锅炉都是按照确定的工况,额定参数,具体煤种设计建成的,但是在实际运行过程中,由于燃用燃料偏离设计煤种,锅炉的变负荷运行等客观原因,锅炉实际运行都无法按照设计工况进行,这就要求运行人员具有较高的专业水平,能够根据实际情况随时进行调节,避免发生燃烧恶化,传热恶化等问题,另外由于锅炉设计、制造、服役年限或者钢材质量本身的缺陷,运行中的锅炉可能发生管道破裂、锅炉爆炸等严重事故,由于现在用的煤粉锅炉都具有很高的压力和温度,一旦发生事故,就会产生非常恶劣的安全问题和经济损失[3]。因此锅炉的安全高效运行是保证人员安全和经济效益的重要手段,也是广大电力工作者和科研院校一直努力的目标和方向。本文以目前火力发电厂常用的煤粉锅炉为例,介绍锅炉运行中常见的几种问题及处理措施。

3.1 四管爆破

省煤器、水冷壁、过热器、再热器并称为锅炉四管。在锅炉运行过程中由于设备本身的质量缺陷或者运行过程中的流量偏差及吸热偏差,造成锅炉省煤器、水冷壁、过热器、再热器因过热、磨损、疲劳及腐蚀造成爆管的事故发生。这些问题发生的原因有设计、安装及运行的原因,因此在锅炉整个设计施工过程中,必须严格遵守设计规范、安装标准,投入运行后,运行人员必须按照操作规程,定期检修,发现隐患及时处理,避免造成更大的影响和损失。

3.2 积灰、结焦

燃煤中都有一定数量的碱金属化合物,在燃煤燃烧过程中,碱金属化合物挥发,随着工质不断地吸热,烟气冷却后,碱金属化合物会在管子的外表面形成粘结性沉淀层;除此之外,煤粉中还有一定的硫分,伴随着燃煤燃烧会生成硫氧化物,在管子表面形成密实的硫酸盐沉积层[4]。随着灰层的不断提高,烟气的通流面积减小,造成烟气阻力增大,此外管子表面的积灰层还会降低烟气与工质的换热系数,影响换热效果,严重时还会造成传热恶化。对于灰分较大的煤种,一定要加强吹灰。

3.3 满水、缺水

在锅炉运行过程中,锅炉的给水调节系统发生故障或失灵、汽包水位变送器出现故障、锅炉负荷增加过快或者由于运行人员对水位监视、调节不及时操作不当造成汽包水位过高,造成满水事故。确认发生满水事故后,必须首先判断造成满水的原因,根据原因采取相应的措施立即处理。若是给水调节系统故障,则立即打开排污放水或事故放水阀。

若汽包水位过低则为缺水、如果通过“叫水”,水位计有水位出现,表明为轻微缺水,若无则为严重缺水。轻微缺水是应打开旁路挡板,降低进行锅炉的风量,减少蒸发量、降低负荷,手动补水。通手机应迅速查明缺水的原因,及时处理。若发生严重缺水,则需紧急停炉,小流量补水。

3.4 低温腐蚀

低温腐蚀是锅炉常见的问题之一。低温腐蚀发生在锅炉的尾部受热面,是指省煤器、空预器的硫酸腐蚀。低温腐蚀产生的原因是由于空气器、省煤器的壁温低于烟气酸露点温度。在实际运行中,为避免此类事故的发生,一般采取以下措施。

(1)提高空预器、省煤器的管壁温度,使壁温高于烟气露点。或者是提高排烟温度,开热风再循环,加暖风器等,后者虽然方法简便易行,但是会造成锅炉效率的降低。

(2)还可以通过在在烟气中加入能够中和SO3的添加剂,从而阻止硫酸蒸汽的产生。

(3)采用耐腐蚀的材料制造,如玻璃管、搪瓷管或用陶瓷材料制作,虽然防腐效果好,而且不降低锅炉效率,但是成本高,漏风系数大。

4 结语

本文总结了锅炉运行过程中的常见问题。运行中设备发生问题不可避免,这就要求运行人员定期对设备进行检修,发现隐患及时处理,将问题扼杀在初期,确保设备的安全,确保电力稳定供应。

参考文献:

[1]罗永浩.大型燃煤电站锅炉若干重大问题的原因分析和改进措施[J].锅炉技术,1999(2),106-111.

[2]谭立娟,陈军.电站锅炉过热器常见爆管原因分析及防控措施[J].内蒙古石油化工,2011(9),76-77.

[3]邹聪,杨琴.电站锅炉运行常见问题及措施[J].工程技术与产业经济,2013(1),58-59.

[4]班金城.电站锅炉结焦问题分析及措施研究[J].电力科技,2013(2),239,245.endprint

【摘 要】 电力是工农业生产及人民生活必不可少的能源,在未来几十年内,火力发电仍旧占据主导地位。锅炉作为火力发电厂三大主机之一,其运行的可靠性及稳定性在整个电厂运行的安全性和经济性中起着举足轻重的影响。本文首先介绍了锅炉的结构和工作原理,然后总结归纳了锅炉在运行过程中常见的问题及解决措施。

【关键词】 燃煤电厂  锅炉  运行  措施

1 引言

众所周知,我国是煤炭大国,以煤炭为主的能源格局决定了未来的几十年内,我国的电力仍旧依靠为燃煤为燃料的火力发电[1]。尽管火力发电存在一些弊端,但其仍旧为电力稳定供应做出巨大贡献。锅炉、汽轮机、发电机是火力发电厂的三大主机,尤其锅炉是整个火力发电的入口,其运行的可靠性与稳定性对整个发电厂的安全可靠运行有着至关重要的作用。本文首先对燃煤机组锅炉的结构和工作原理进行了简单介绍,然后总结归纳了在火力发电厂运行过程中锅炉常见的问题及解决措施。

2 锅炉结构及工作原理

锅炉是锅炉本体及辅助设备组成。锅炉本体有省煤器、空预器、过热器、再热器、水冷壁等传热设备和炉膛、燃烧器,辅助设备有给水泵,循环水泵,引风机,送风机及输煤系统、制粉系统等[2]。下图1为锅炉结构简图。

锅炉是发电厂燃料的入口,原煤通过输煤皮带输送至原煤仓,经过磨煤机磨制成合格粉料后由来自空预器的热风经由燃烧器送至炉膛,在炉膛内进行燃烧,将燃料的化学能转化成高温烟气的热能,给水由省煤器进行锅筒,流经水冷壁,过热器、再热器与高温烟气进行换热,最终将给水加热到合格的高温高压蒸汽,蒸汽进入汽轮机,推动汽轮机转动。

3 锅炉运行常见问题及处理措施

锅炉都是按照确定的工况,额定参数,具体煤种设计建成的,但是在实际运行过程中,由于燃用燃料偏离设计煤种,锅炉的变负荷运行等客观原因,锅炉实际运行都无法按照设计工况进行,这就要求运行人员具有较高的专业水平,能够根据实际情况随时进行调节,避免发生燃烧恶化,传热恶化等问题,另外由于锅炉设计、制造、服役年限或者钢材质量本身的缺陷,运行中的锅炉可能发生管道破裂、锅炉爆炸等严重事故,由于现在用的煤粉锅炉都具有很高的压力和温度,一旦发生事故,就会产生非常恶劣的安全问题和经济损失[3]。因此锅炉的安全高效运行是保证人员安全和经济效益的重要手段,也是广大电力工作者和科研院校一直努力的目标和方向。本文以目前火力发电厂常用的煤粉锅炉为例,介绍锅炉运行中常见的几种问题及处理措施。

3.1 四管爆破

省煤器、水冷壁、过热器、再热器并称为锅炉四管。在锅炉运行过程中由于设备本身的质量缺陷或者运行过程中的流量偏差及吸热偏差,造成锅炉省煤器、水冷壁、过热器、再热器因过热、磨损、疲劳及腐蚀造成爆管的事故发生。这些问题发生的原因有设计、安装及运行的原因,因此在锅炉整个设计施工过程中,必须严格遵守设计规范、安装标准,投入运行后,运行人员必须按照操作规程,定期检修,发现隐患及时处理,避免造成更大的影响和损失。

3.2 积灰、结焦

燃煤中都有一定数量的碱金属化合物,在燃煤燃烧过程中,碱金属化合物挥发,随着工质不断地吸热,烟气冷却后,碱金属化合物会在管子的外表面形成粘结性沉淀层;除此之外,煤粉中还有一定的硫分,伴随着燃煤燃烧会生成硫氧化物,在管子表面形成密实的硫酸盐沉积层[4]。随着灰层的不断提高,烟气的通流面积减小,造成烟气阻力增大,此外管子表面的积灰层还会降低烟气与工质的换热系数,影响换热效果,严重时还会造成传热恶化。对于灰分较大的煤种,一定要加强吹灰。

3.3 满水、缺水

在锅炉运行过程中,锅炉的给水调节系统发生故障或失灵、汽包水位变送器出现故障、锅炉负荷增加过快或者由于运行人员对水位监视、调节不及时操作不当造成汽包水位过高,造成满水事故。确认发生满水事故后,必须首先判断造成满水的原因,根据原因采取相应的措施立即处理。若是给水调节系统故障,则立即打开排污放水或事故放水阀。

若汽包水位过低则为缺水、如果通过“叫水”,水位计有水位出现,表明为轻微缺水,若无则为严重缺水。轻微缺水是应打开旁路挡板,降低进行锅炉的风量,减少蒸发量、降低负荷,手动补水。通手机应迅速查明缺水的原因,及时处理。若发生严重缺水,则需紧急停炉,小流量补水。

3.4 低温腐蚀

低温腐蚀是锅炉常见的问题之一。低温腐蚀发生在锅炉的尾部受热面,是指省煤器、空预器的硫酸腐蚀。低温腐蚀产生的原因是由于空气器、省煤器的壁温低于烟气酸露点温度。在实际运行中,为避免此类事故的发生,一般采取以下措施。

(1)提高空预器、省煤器的管壁温度,使壁温高于烟气露点。或者是提高排烟温度,开热风再循环,加暖风器等,后者虽然方法简便易行,但是会造成锅炉效率的降低。

(2)还可以通过在在烟气中加入能够中和SO3的添加剂,从而阻止硫酸蒸汽的产生。

(3)采用耐腐蚀的材料制造,如玻璃管、搪瓷管或用陶瓷材料制作,虽然防腐效果好,而且不降低锅炉效率,但是成本高,漏风系数大。

4 结语

本文总结了锅炉运行过程中的常见问题。运行中设备发生问题不可避免,这就要求运行人员定期对设备进行检修,发现隐患及时处理,将问题扼杀在初期,确保设备的安全,确保电力稳定供应。

参考文献:

[1]罗永浩.大型燃煤电站锅炉若干重大问题的原因分析和改进措施[J].锅炉技术,1999(2),106-111.

[2]谭立娟,陈军.电站锅炉过热器常见爆管原因分析及防控措施[J].内蒙古石油化工,2011(9),76-77.

[3]邹聪,杨琴.电站锅炉运行常见问题及措施[J].工程技术与产业经济,2013(1),58-59.

[4]班金城.电站锅炉结焦问题分析及措施研究[J].电力科技,2013(2),239,245.endprint

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