(华能左权煤电有限责任公司山西晋中032600)
摘要:电力是现行社会运转不可获取的重要能源,对人们的生产及生活作用巨大。随着社会经济的发展,社会对电力能源的需求量与日俱增,因而如何安全、稳定、高效的发电成为十分热门的话题。火力发电是电力生产的重要途径,而锅炉过热器爆管是影响整个电力系统运行的重大问题。文章结合工作经验,浅谈锅炉过热器爆管原因及控制的措施。
关键词:电厂;锅炉;过热器;爆管;对策
电力生产的发展是伴随社会发展而来的,在电力生产中火力发电是一种重要的发电方式,而电厂锅炉是火力发电中的一种重要设备。虽然火力发电的效率较高,但是火力发电也存在一定的缺陷和问题,其中包括环境污染、安全事故等。因此,要不断地改进火力发电的不足之处,特别是火力发电的安全问题。要解决火力发电的弊端可以从电厂锅炉设计、电厂运行管理方面入手,切实地做好发电的每一个环节。
1电厂锅炉过热器爆管原因的分析
1.1锅炉设计因素导致的爆管分析
在对多起锅炉过热器爆管事故的总结及分析中发现,锅炉设计因素导致的爆管事故占总事故率的13.3%,其与锅炉设计过程中计算、系数选用、炉膛选型、过热器结构及受热布局等因素有着极很大的关系。热力计算不准确,炉膛传热计算中理论计算与实际传输系统经验不能有效运用将导致锅炉过热器受热面面积布置存在缺陷,进而造成了锅炉运行过程中气温与设计值存在较大差异,受热面超出设计温度而引发爆管。另外,在锅炉设计过程中受热面系数的选择会造成锅炉炉膛实际温度值与设计值存在差异,如果差异过大,将导致炉膛烟温过高造成过热器爆管。在我国大容量锅炉的早期产品中,由于缺乏炉膛尺寸选择的可靠依据使得一部分锅炉受炉膛尺寸因素影响发生爆管事故。根据我国电厂锅炉过热器爆管的调研结果,过热器结构设计及受热面布置也是造成锅炉受热面超温发生保管的主要原因,设计因素的爆管虽然仅占有小部分比例,但是这类爆管的治理存在较高的难度,需要根据电厂锅炉的实际情况进行分析,从原有设计存在问题入手进行相应技术治理,以此预防爆管事故的发生。
1.2电厂锅炉制造工艺造成的爆管分析
在对多家电厂的锅炉过热器爆管原因分析中发现,电厂锅炉制造工艺也是造成电厂锅炉过热器爆管的重要原因之一。锅炉制造工艺问题、锅炉材料问题、现场安装以及日常检修质量等都会对锅炉质量产生影响,进而使得锅炉过热器爆管现象时有发生。根据电厂锅炉制造工艺引起的爆管因素分析中。锅炉焊接质量、管壁厚度、焊接施工中异物堵塞、管材质量及钢材型号选择等都在一定程度上影响了锅炉的制造工艺,进而使得锅炉运行过程中出现管路堵塞或不能满足管路压力而发生爆管现象,这类问题是电厂锅炉过热器爆管中较易治理与修复的因素,通过焊接修复、管路替换或管理疏通等方式即可有效避免这类事故的发生。如果电厂锅炉果如其出现这类因素引发的爆管事故时,电厂应进行全面的检查与分析,了解电厂锅炉的实际情况以及可能引发爆管的因素。加强焊接质量的检测并进行修复、对与管壁厚度或钢材型号不能满足要求的进行替换修复,通过焊接等因素的治理预防锅炉过热器爆管事故的发生。
1.3电厂锅炉运行状况造成的过热器爆管分析
在我国电厂锅炉过热器爆管事故中,锅炉运行状况对过热器的影响也是造成过热器保管的重要因素,锅炉运行过程中蒸汽品质不良造成管内出现严重结垢,炉内气温偏差较大等也将导致锅炉过热器爆管事故。另外,水有硬度高和硬度低的划分,且内部的Cl¯浓度各有不同,一般而言若减温水给水的硬度比较高,且内部的Cl¯浓度也都比较大的情况下,锅炉过热器在运行过程中其管壁上就会容易产生大量的结垢和结盐。这两种物质在不断累计下就会腐蚀整个管壁,最后使管壁变薄以致穿孔爆管。在更换给水后得到缓解。如某电厂的锅炉出现爆管后,相关部门对锅炉进行全方位的检查后发现,该锅炉的过热器内部含有大面积的结垢和结盐,将这些结垢和结盐进一步检验后发现,出现这两种物质的主要原因是锅炉的减温水给水在水质太硬且Cl¯浓度不合要求,浓度较高,所有才会造成爆管出现。该电厂为了解决这一问题特地购买新的给水装置,降低水的硬度和Cl¯浓度,爆管问题得到解决。
2锅炉过热器爆管的解决措施
2.1进行实时控制
温度是锅炉过热器最重要的指标,无论是锅炉正常运行或者是防止过热器爆管,经过很多事故的经验教训总结出,锅炉过热器如果长时间处于高温甚至是超温状态时,发生爆管的几率大大增加。因此,火电厂管理人员要重视锅炉温度监控,必须安排专人负责,切实做到时刻观察、定时记录锅炉温度变化情况,发现异常情况要及时采取措施。现阶段能有效控制温度的措施有以下三种:1)物质燃烧具有三要素,助燃物是空气中的氧气,可以通过调节燃烧炉内的进风量,来控制燃烧,直到过热器温度恢复正常;2)除了调节进气量,我们还可以直接控制燃煤量来控制温度,当发现温度异常高时,立刻适度的减少燃煤量,能有效地降低过热器温度;3)也可以将调整燃煤量和进气量二者结合使用,进行合理配比,能够更好的起到温度控制作用。
2.2对所有的装置进行严格检查
火电厂工作人员要时刻牢记以预防为主,定期的维护带来的成本远远小于事故发生后带来经济损失、人员伤害和社会负面影响。对于锅炉过热器定期检查维护的要做到以下几个方面:1)定期检查过热器的焊接部位,一旦发现有裂痕、气孔或者是夹渣,要马上修补,严重的要更换管道;2)对管道受热较高的几个区域要重点检查其腐蚀程度,并测量其管壁厚度,如果腐蚀较轻就采取打磨来除锈除垢,并如实记录其厚度,对于腐蚀严重,可能穿孔的要立即更换管道;3)检查给水装置的稳定性,如发现装置有裂痕要立即处理,以确保减温水正常供给,维持过热器管道内的温度在一定范围内;4)对比管道初始粗度数据,检查钢管的膨胀粗度,对于膨胀粗度超过3.5%的钢管要马上更换;5)还要定期检查过热器的防爆装置,确保其可靠性。对这些检测数据要进行整理,并综合分析,最后归档。
2.3选择适合的水质
减温水硬度过高和氯离子浓度过高时造成过热器爆管的重要因素。要解决这一问题就必须做到以下三点:1)选择水源时,要对各备选项样品抽样检测其水质硬度和氯离子浓度,选取硬度较低的水源作为锅炉减温水;2)如当地水源普遍存在硬度偏高问题时,要购置减温水净化装置,降低水的硬度,并将水中的氯离子浓度降到使用范围内;3)还要本着预防为主防治结合的态度,加强安全教育,对于管壁高温区域要定期检查除盐除垢,发现腐蚀严重的管道,及时更换。
3结语
电厂锅炉的质量取决于锅炉的设计和制造工艺,只有改进锅炉设计方案和制造工艺方法,才能降低电厂锅炉过热器爆管事故的发生率。因此,要结合电厂的实际运行情况,做好设计前的调研准备工作,设计专业性强的锅炉。锅炉制造工艺的改进需要借助电焊焊接,因此,控制好锅炉焊接质量,做到无缺陷焊接,就可以有效减少锅炉过热器爆管事故的发生。此外,降低电厂锅炉过热器爆管事故发生的另一有效途径就是提高燃煤质量。燃煤质量与锅炉炉膛的内部燃烧情况有直接的关系,而锅炉炉膛的内部燃烧情况直接影响着锅炉的运行工作。因此,只有严格控制燃烧燃料的质量,才能避免电厂锅炉过热器被腐蚀、磨损,降低锅炉过热器爆管事故的发生。
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