电厂锅炉泄漏原因分析及处理对策高法栋

电厂锅炉泄漏原因分析及处理对策高法栋

(大唐吉木萨尔五彩湾北一发电有限公司新疆吉木萨尔县831700)

摘要:随着经济的快速发展,人们日常用电量的需求也在逐渐的增加,国内很多发电厂锅炉的质量和功能都有了巨大的改善。众所周知,锅炉是发电厂的重要技术设备,电厂锅炉的稳定运行是发电厂正常生产的基础和前提,能够直接的影响到发电厂的社会效益和经济效益,更关乎到发电厂的运营安全。因此在日常生产中,相关人员应该密切关注电厂锅炉的运行情况。电厂锅炉最为常见的故障之一就是锅炉泄漏,严重影响了电厂生产运行安全,也对电厂的经济利益和社会声誉造成极大影响,基于此文章对电厂锅炉泄漏的主要原因进行了分析,并结合电厂实际情况总结归纳了电厂锅炉泄漏采取的处理措施,希望能够通过文章的研究给相关技术人员一定的建议,进而更好的提升电厂锅炉的运行质量。

关键词:电厂锅炉;泄漏;原因;处理对策

引言

锅炉是发电厂中一个重要的组成设备,锅炉的主要功用是将煤炭等化学燃料的化学能转化成内能,再通过一定的方式将内能转换成发电设备的机械能。因此电厂锅炉的安全稳定运行是发电厂正常运转的保障。同时我们需要注意的是,锅炉在运行过程中会受到周围多种因素的影响,其中一些因素会对锅炉的运行质量和运行效率造成影响,甚至一些会导致电厂锅炉发生故障,给电厂带来巨大的经济损失,因此电厂相关技术人员和操作人员必须对锅炉安全问题给予重视,做好相应的保护措施。锅炉作为火电厂的基本设备,直接影响电厂能否长周期生产。据统计,锅炉受热面泄漏是造成电厂非正常停机的最普通、最常见的形式,一般占机组非停事故的50%以上,最高可达80%,严重影响电厂的经济效益,因而备受重视。循环流化床锅炉主要燃烧低热值劣质煤,入炉煤粒径0.3mm-1mm区间通常可占约80%,受炉内剧烈流化状态物料的长期冲刷,更易发生受热面泄漏。同时,由于可能存在局部磨损严重、受热面应力不均、介质流量不均及局部超温等问题,最终也会导致受热面泄漏事件的发生。在锅炉发生泄漏后,迅速查明原因并针对性地提出解决方案,对快速处理泄漏事件、明确电厂在防磨防爆工作的方向与重点,以及指导未来新建CFB锅炉在设计上的改进及相关运行保证措施的制定,具有十分重要的意义。

1、电厂锅炉泄漏的主要原因分析

1.1飞灰磨损

飞灰磨损主要指的是没有完全燃烧的燃料和一些燃烧过后的灰粒高速碰撞运动,逐渐剥离掉锅炉表面的金属,使锅炉的受热面管变薄。如果飞灰的浓度越大,那么锅炉受热面的磨损程度就会越大。现阶段我国电厂燃烧程度还有待提升,燃煤灰份呈上升趋势,受热面管的磨损程度也逐渐增大。因此为了保护锅炉受热面管,应该对燃料燃烧方式进行一定的调整,减少燃料不完全燃烧现象,降低锅炉内飞灰的浓度。另外在对锅炉进行检修时,应该及时对管道内部以及尾部烟道内部进行清理,去除管道内部的灰尘和异物,防止燃料燃烧时产生烟气走廊,最大程度的降低飞灰对锅炉的磨损。

1.2焊接存在缺陷

电厂锅炉还存在一些焊接问题,其中以焊接裂纹最为典型。焊接裂纹是指锅炉的焊接处在受到一定应力情况下形成的裂纹。焊接裂纹较易集中出现在箱角焊缝口以及安装焊口等一些应力相对集中的部位。因此在实际工作中,技术施工人员应该注意对焊口质量的提升,进而降低锅炉泄漏的可能性。

1.3管道超温

管道超温指的是如果锅炉的受热面过热,管道金属会发生理化性质变化,降低金属管道的整体性能,久而久之锅炉金属管道就会在压力的作用下发生形变,最终导致管道破裂。其中导致管道出现超温现象的原因主要包括以下几点:第一,化学燃料的变化引起过热器热负荷变高、燃煤的挥发份降低,煤粉燃烧变得更加困难,点燃时间增加。为了防止锅炉内出现灭火情况,可以适当增加卫燃带,降低水冷壁的吸热面积。另外,如果煤粉中含碳量发生改变,煤粉燃烧的时间也会发生改变,炉膛的火焰自然发生上移,由于蒸发水冷壁吸收的热量降低,导致过热器承担更多的负载量,过热蒸汽超温,超过管道可以承受的最高温度,最终引起管道泄漏。第二,减温水的调节不当。在运行中通常只监测一、二级减温后蒸汽温度的温度水平,而对于通过过热器的蒸汽,由于在运行过程中过热器的热敷再普遍升高,导致过热器入口到冷段出口的温度远远超过规定设计温度,同时通过高温过热器冷段出口的蒸汽温度也超过规定范围,最终导致管壁超温泄漏。

1.4管道腐蚀

造成锅炉管道腐蚀的因素有很多,其中最主要的是氧腐蚀,高、低温腐蚀和污垢腐蚀等。其中污垢腐蚀是造成影响最大的腐蚀种类,它一般集中出现在水冷壁的前后墙的向火侧,尤其在焊口附近的高温地带更为明显。如果锅炉的凝汽器管断裂,那么氧化铁、氧化铜、氧化锰和氧化硅等金属氧化物成分会大量出现在给水中,导致锅炉内汽水成本混杂污染,质量严重下降,久而久之结成污垢并使垢下出现局部腐蚀现象。锅炉内部的高温再热器和水冷壁都极易出现高温腐蚀现象,尤其对于水冷壁来说,它一般集中出现在水冷壁的前后墙的向火侧,在焊口附近的高温地带更为明显。通常情况下,高温燃烧区更易发生还原反应,反应过后灰熔点会大幅度下降且快速沉积,因此出现高温腐蚀现象。

1.5机械磨损

现阶段我国大部分电厂的锅炉都是以四角切圆的方式燃烧,煤粉经过燃烧器进入锅炉炉膛时以切圆、螺旋式方式上升,且在其不断上升的过程中,煤粉直径逐渐增大,进而导致切圆上升旋转速度降低。在这一过程中,煤灰中直径较大的部分会飞向外区,当烟气上升到达炉膛上方时,一部分会进入过热器与炉膛中上升的烟气结合。当烟气由垂直方向向水平方向流动时,流动会受到一定阻碍,这时烟灰会随着惯性沿着管排流动,因此位于水平方向管排外侧的管道容易受到烟灰的磨损。

1.6水循环受阻

在电厂锅炉的运行中,其中的一个重要因素就是水循环受阻,一些电厂锅炉在运行的过程中,由于外部和内部因素的影响,导致水循环出现问题,进而使得电厂锅炉出现泄漏,同时,在一些锅炉的运行中,锅炉的水冷壁管道附近可能会集聚着大量的水,如果遇到较高或者较低的气温,就会引起管道的泄露,这些水就会造成锅炉泄漏,因此水循环受阻也是其中的一个重要因素。

1.7设计不科学

在电厂锅炉的运行中,设计不科学也是出现泄漏的主要原因。在锅炉的运行中,其规范性的设计至关重要,但是,在一些电厂中,锅炉的设计不规范,一些设计人员在进行设计之前,对电厂的整体运行情况不了解,加之锅炉的设计较为复杂,从而影响锅炉的整体设计科学性和严谨性,进而影响电厂的正常运行,同时,在电厂锅炉的设计中,一些锅炉的设计对其强度不重视,在进行设计的过程中强度不合格,使得锅炉在后续的预习凝重容易出现泄漏,因此,电厂锅炉设计不科学也是其中的重要因素。

2、电厂锅炉泄露的措施

2.1提高锅炉的运行管理

在厂锅炉的运行中,提高锅炉的运行管理是应对电铲锅炉泄露的重点和关键。在电厂锅炉的运行中,加强对其的检修是其中的重要工作,但是,一些电厂对锅炉的运行管理存在问题,进而使其出现泄漏现象,故此,一方面要加强对锅炉保养和维修的意识,电厂锅炉的管理人员和技术操作人员要提高对其保养维修的意识,并通过对自身专业能力的提升,充分重视对锅炉的检测和维修工作,并制定科学可行的维修保养方案进行良好的保养和维修,另一方面,可以采用统计学的方式对泄露点进行统计和分析,通过统计和分析,可以对一段时间内出现的泄露点进行综合分析,将其统一分析的数据进行记录、整理,进而形成一个专业的数据库,从而有利于从整体上分析产生泄漏的原因,同时,在锅炉的运行管理中,提倡安全运行,维护锅炉的日常运行,排查锅炉的异常状况,并实行技术管理,采用科学的技术管控锅炉运行,进而提高泄露故障的维护效率。因此,在电厂锅炉的运行中,通过各种方式提高其运行管理水平进而避免出现泄漏事故。

2.2改善水循环

改善电厂锅炉的水循环也是应对电厂锅炉泄露的重要切入点。在电厂锅炉的运行中,水循环是锅炉出现泄露的一个重要方面,在进行锅炉泄露因素的分析中,水循环是一个不可避免的因素,在进行锅炉泄露的应对中,可以制定水循环检查的日期表,定期对水循环进行检查,如果不能正常运行,其水循环则出现问题需要进行检修,尤其是在进行检修的过程中发现锅炉内部受阻,要先找出受阻的部位,如果电厂的锅炉水循环受阻,要及时对水循环受阻的因素进行分析,查看时候锅炉内部污垢较多影响水循环的正常运行,如果污垢较多,要对锅炉内容的污垢进行清除,避免由于污垢阻碍影响水循环的运行,同时要控制锅炉内部的酸度,将其控制在一个合理的范围内,进而保障锅炉不收损害,故此,在解决电厂锅炉泄露中,要对水循环系统进行监督,避免由于水循环内的问题影响电厂锅炉的正常运行。

2.3保障锅炉设计科学性

保障锅炉的设计科学性也是应对电厂锅炉泄露的重要环节。在电厂锅炉的运行中,锅炉的设计科学性是其中的重点和关键,但是,一些锅炉在设计的过程中没有充分考虑到面对的因素,导致在运行的过程中出现问题,加之一些参数的不合理,进而影响锅炉的质量,故此,在进行锅炉的设计中,要提高其设计水平,首先,在进行设计之前,要先对整个电厂的运行情况进行了解,在了解之后,根据实际情况对锅炉进行设计,进而保障电厂锅炉的运行质量,其次,在进行设计的过程中要保障参数的合理性,避免由于参数不合理出现问题,同时,在进行锅炉的设计中,要先对锅炉的整体运行情况进行分析,并借鉴其他人的设计方案,使得锅炉的设计方案能够适应电厂的需求,避免出现锅炉泄露的现象,故此,在电厂锅炉的运行中,要加强对其的设计监督,保障其设计能够符合电厂的需求,使得每个环节、每一个部位的设计都能够符合要求,进而提高其设计水平。

2.4提升操作技术水平

在电厂锅炉的运行中,要提升操作人员的技术水平,进而保障电厂锅炉的正常运行,避免出现泄漏的现象。在电厂锅炉的运行中,如果操作人员对各个环节的操作规范和标准不熟悉,一旦出现操作失误,就会使得电厂锅炉出现泄漏,影响其运行,故此,在电厂锅炉的运行中,要加强对操作人员的技术培训,电厂可以定期对操作人员进行专业知识的培训,培养高级技能的检修人员,进而提高其操作技术水平,在进行技术培训的过程中可以采取实战演练的培训方式,让检修人员能够通过实际案例更加深入的学习操作技术,提高其操作水平,同时,电厂锅炉在进行操作技术的培训中可以聘请专业的技术培训人员,并定期每月举行一次操作技术表演大会,在会上优秀人员可以获得物质奖励和精神奖励,这样通过激励的方式提高操作人员的实践能力和学习能力,从而保障电厂锅炉操作技术,故此,在电厂锅炉的运行中,培养专业的操作技术人员,提高其操作技术水平,做好其检修工作,进而避免出现锅炉泄露。

2.5优化操作流程

①停车维护期间,将锅炉系统通过低点导淋将水排净,充入氮气密封。②开车期间严格按照锅炉升温升压曲线进行,防止管线及其附件因受热不均,产生热应力,使焊缝处发生损坏,引起泄漏。③过热段预热时,应先投用输水系统再投用蒸汽,并且蒸汽量要小,防止预热过程产生的大量冷凝液无法及时排出,而产生管束振动。④严格控制锅炉给水温度在指标范围内,防止内部流体在扰动力的作用下产生振动。⑤向除氧器中加入联胺溶液,降低锅炉给水中的氧含量,向汽包内加入磷酸三钠溶液,除去锅炉水中的Ca2+、Mg2+,防止难溶性盐类生成并附着在锅炉管束内。⑥常开汽包连续排污,除去锅炉水中的悬浮杂质,增加间断排污次数,除去汽包底部的铁锈等固体杂质。⑦稳定系统负荷,防止锅炉水汽化造成蒸汽系统带液,造成蒸汽过热器振动及水冲击腐蚀,诱发过热器管束变薄、穿孔。⑧因管束间距小、操作不便,将泄漏的管束从进出水口进行封堵。因对锅炉泄漏管束进行了封堵,采取在指标允许的范围内提高锅炉水循环量的措施,用于满足锅炉产气量的要求,并且通过药品的添加、工艺指标的优化,近几年来锅炉再未出现过泄漏事故。

结束语

锅炉是化工生产中热量回收的重要设备,在硝酸生产中因锅炉与氧化炉相连,锅炉泄漏的低温水进入氨氧化层,降低了氧化炉的使用寿命,也降低了氨的转化率,进入后系统的氨与硝酸反应生成的铵盐,铵盐的分解是硝酸生产潜在的安全隐患。因此我们要通过优化工艺指标的实用性措施,防止锅炉的泄漏,维持系统的安全运行。

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