锅炉吹灰系统常见故障及处理措施探析

丛锡龙，袁德权，王鹏辉，李彦龙

（华电电力科学研究院有限公司，浙江 杭州 310030）

锅炉在长时间运行过程中，炉内各级受热面上会出现积灰、结焦情况，其不仅会引起换热效率降低，锅炉排烟温度升高，影响锅炉热效率，而且当受热面积灰、结焦现象严重时会致受热面金属超温甚至爆管等情况。吹灰器能够有效处理锅炉受热面上的污垢，保证受热面的传热能力，因而其运行可靠性直接关系到锅炉安全稳定运行。

1 概述

由于锅炉各级受热面功能不同，布置的吹灰器类型存在一定区别。根据调查，在锅炉炉膛主要是布置蒸汽吹灰器，而对流受热面大多情况下是布置伸缩式蒸汽吹灰器，固定回转式吹灰器多布置在空气预热器内，而声波吹灰系统和脉冲吹灰系统常布置在空预器和脱硝系统中。锅炉蒸汽吹灰系统一般由蒸汽减压站、管道系统、吹灰器本体和程序控制设备组成。蒸汽吹灰器从结构上看也有很多种类，如简单喷嘴式、固定回转式、伸缩式（长、短）、摆动式等。

本文针对监督区域内8家火电企业，共计52台机组，进行吹灰系统运行可靠性研究。统计发现52台机组均配置了蒸汽吹灰系统，主要用于炉膛、各级受热面吹灰；其中有10台机组配置了声波吹灰系统，14台机组配置了脉冲式吹灰系统，声波、脉冲吹灰器主要应用在脱硝区域、空预器系统吹灰。吹灰器主要设备厂家统计情况见表1。

表1 吹灰器统计表

2 吹灰系统常见故障

通过对监督区域内火电企业吹灰系统的检查发现，锅炉吹灰系统整体投入率基本可达到98%以上，吹灰器的投入对缓解受热面积灰和结焦起到有效作用，近3年未发生因吹灰系统原因导致的机组非计划停机事件。但是，由于吹灰器在长期使用过程中受环境和检修维护等因素的影响，会发生各种类型的问题，根据对吹灰器一年内运行统计，总结归纳出5类常见问题，分别是：吹灰系统枪管变形卡涩、吹灰器阀门内漏、吹灰器区域受热面吹损减薄、吹灰器系统管道积水问题和吹灰系统疏水未得到有效利用。各火电企业吹灰系统共性问题类型情况见图1。

图1 吹灰器系统各类问题占比图

2.1 吹灰器枪管变形卡涩问题

吹灰器枪管变形、卡涩一方面是由于吹灰系统检修安装工艺不符合要求，例如吹灰枪密封格兰填料过紧，吹灰枪不圆或弯曲变形，导致枪管被墙箱套管卡住，焊口的焊接和热处理及焊后枪管的平直度、同心度等方面存在质量问题情况，另外枪管的材质、壁厚选择不当以及吹灰器运行操作不当等也会造成吹灰器枪管损坏，例如吹灰器发生故障时运行人员未能及时发现、处理，或是在吹灰器过程中吹灰压力控制不当，吹灰器本体冷却介质不够，冷却效果较差等。

上述情况均会导致吹灰器长时间停留在炉内高温区域内而发生枪管吹损、变形，吹灰器枪管变形现场图片见图2。

图2 吹灰器枪管变形现场图

2.2 吹灰器阀门内漏问题

吹灰器阀门出现内漏，一方面是因为吹灰蒸汽管道未经过吹洗或水冲洗，造成杂物或铁锈卡涩提升阀，另一方面是吹灰器在长期投运，流体闪蒸和汽蚀等因素对阀芯及阀座长时间冲刷、腐蚀造成阀门内漏。火电企业在检修期间应对吹灰器阀门及法兰结合面经过研磨处理，保证严密不漏，同时需要防止管道内垃圾进行吹灰系统对吹灰器各阀门部件进行损坏，应定期对吹灰系统各管道进行蒸汽或者水冲洗，保证管道内部整洁。

2.3 吹灰器区域受热面吹损减薄问题

吹灰器区域受热面吹损减薄主要是由于以下几种情况：（1）吹灰器安装时喷口中心距离受热面太近，且安装挠度未考虑锅炉膨胀没有预留上昂角度。（2）吹灰器运行操作不规范，在吹灰工作结束后未及时退出吹灰器，导致长时间吹损锅炉受热面。（3）锅炉吹灰器蒸汽带疏水吹损其周围锅炉受热面,由于吹灰介质中的疏水会增加吹灰汽源的质量，使吹灰器的吹扫范围更加集中作用。（4）受热面未安装防磨护瓦或护瓦安装工艺不佳运行中脱落、翻转、错位。吹灰器区域受热面吹损见图3。

图3 水冷壁受热面吹损现场图

2.4 吹灰器系统管道存在积水问题

吹灰器系统管道存在积水主要是由于吹灰器管道布置不合理，吹灰支管较多，端部冷却点较多造成蒸汽易冷凝，且并联布置的吹灰器分支端部无疏水口，直接导致在端部冷却后的积水无法疏走，各支管冲压后只能通过吹灰器吹灰带走积水。

2.5 吹灰系统疏水未得到有效利用问题

检查发现有12家火电企业吹灰系统疏水均直接外排，未对热能进行二次利用，影响机组整体运行经济性。针对上述情况需结合现场系统实际情况，开展吹灰系统疏水利用研究，对疏水热量和工质进行回收，例如将水质合格的疏水回收至低压加热器或除氧器等，回收疏水中热量，进而提高机组经济性。

3 结语

吹灰系统是锅炉重要的辅助设备，锅炉吹灰器能够有效地清除锅炉受热面的结渣和积灰，使受热面保持良好的传热效果。其运行可靠性直接关系到锅炉安全稳定运行。因此火电企业应注重对吹灰系统的日常维护与定期检修，保证吹灰系统安全稳定运行。针对锅炉吹灰系统，建议采取以下措施：

（1）加强锅炉吹灰过程运行管理。吹灰器工作期间，一旦发生吹灰器卡涩、电源、吹灰汽源故障等情况，确保吹灰器完全退出至炉外，同时在吹灰整个过程中要根据锅炉负荷要求，保证吹灰压力、流量等参数合适，确保吹灰器枪管内有足够的冷却介质，从而尽量避免吹灰器在炉内高温区域过长时间停留。

（2）加强锅炉吹灰系统检修，在吹灰器合金部件检修安装前复查材质是否正确，对吹灰器阀门及法兰结合面经过研磨处理，保证严密不漏。及时对破损枪管进行检修、更换，避免出现破损，延长使用寿命。为防止管道内垃圾进行吹灰系统对吹灰器各阀门部件进行损坏，应定期对吹灰系统各管道进行蒸汽或者水冲洗，保证管道内部整洁。对于声波吹灰器应加强对空压机干燥系统的检修，定期进行排水，降低压缩空气湿度。同时定期更换声波吹灰器膜片，清理声波清灰器主体，防止感应电流产生误动。

（3）在锅炉停运期间，加强吹灰器安装角度检查，对存在吹损位置吹灰器安装角度进行调整。通过温度远传测点实时监控疏水温度。根据每次检修防磨防爆检查情况，针对易发生吹灰器吹损区域的受热面加装足够的防磨护瓦，且护瓦安装工艺严格把关，防止发生护瓦脱落、翻转、错位现象。

（4）加强吹灰系统疏水管道检查，对容易出现蒸汽泄漏的空气阀、进汽阀盖及垫子、枪管密封填料、提升阀加强巡检，发现漏汽后及时检修消除。对疏水管道坡度不足的位置进行改造，结合现场情况，优化吹灰器分支管道布置路线，在分支管端部设置疏水管道并汇集到疏水总管，及时对疏水阀进行检修维护，保证设备安全可靠，延长疏水时间，保证疏水彻底。