電站鍋爐防止省煤器泄漏的措施

關(guān)東偉

(內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古赤峰　025350)

電站鍋爐防止省煤器泄漏的措施

關(guān)東偉

(內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古赤峰025350)

在電站鍋爐中省煤器的泄漏不僅大大降低了設(shè)備的累計(jì)運(yùn)行率及鍋爐的熱效率,而且經(jīng)常泄漏將直接影響鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行,造成生產(chǎn)的巨大經(jīng)濟(jì)損失。針對火力發(fā)電廠中鍋爐省煤器泄漏的原因,找出切實(shí)可行的措施來解決省煤器泄漏的問題。

省煤器磨損腐蝕泄漏

1　省煤器泄漏的原因

省煤器最常見的故障是發(fā)生泄漏。在燃煤鍋爐中，特別是燃燒高灰分、高水分、低熱值或低揮發(fā)分的劣質(zhì)煤的鍋爐中，磨損、腐蝕、振動和積灰，是導(dǎo)致省煤器泄漏的直接原因。

2　防止省煤器泄漏的措施

2.1防省煤器磨損造成泄漏的措施

省煤器的磨損與煙氣速度、省煤器本身結(jié)構(gòu)及布置等有關(guān)。因此防止省煤器磨損的途徑應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行考慮。

2.1.1降低煙氣流速

據(jù)統(tǒng)計(jì)，影響磨損的關(guān)鍵因素是煙速，即煙氣中飛灰顆粒的速度。煙速對磨損速度的影響表明，磨損速度與煙速的三次方成正比。但是，隨著煙速的進(jìn)一步提高，磨損速度會超過煙速三次方的關(guān)系。因此，降低煙速對防止磨損非常重要，一般省煤器中的煙氣流速應(yīng)控制在7m/s～10m/s，磨損性能強(qiáng)的灰，煙速應(yīng)取下限，為防止省煤器的磨損，所采取降低平均煙氣流速的方法有:

(1)擴(kuò)大煙道尺寸，增加煙氣流通面積。(2)減少管排，增大流通截面。(3)加大管排橫向截距，保持縱向截距不變。(4)消除中間彎頭處的走廊，降低煙速。

2.1.2采用鰭片式省煤器

鰭片式省煤器具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)能合理地選取橫向截距和縱向截距，降低煙氣速度。(2)可以避免氣流斜向沖刷管束。由于管排和鰭片的擾流作用，改變了煙塵的速度場、粒度場、濃度場，從而大大降低了磨損速度。(3)占有空間小，省煤器的總高度大約降低40%。

2.1.3加強(qiáng)局部防磨措施

當(dāng)煙氣平均速度降低以后，省煤器局部防磨的問題還必須重視，可以采取以下措施:

(1)加阻流柵。(2)在鍋爐制造、安裝、大修中要注意布置和調(diào)整省煤器管排的間距，可采用梳形定位卡等固定裝置，使管段節(jié)距均勻，避免煙氣走廊。(3)省煤器近墻處的管子易磨損爆管，將管子貼墻布置，可顯著減輕磨損。

2.1.4防止省煤器磨損的其它措施

(1)改省煤器錯列布置為順列布置。據(jù)國內(nèi)外的實(shí)際試驗(yàn)，受熱面順列布置的管束比錯列布置的管束磨損小。(2)燃用煤種要相對穩(wěn)定，盡可能接近設(shè)計(jì)煤種。當(dāng)前，我國各電廠燃用的煤種變化很大，絕大多數(shù)電廠不能燃用設(shè)計(jì)煤種，當(dāng)與設(shè)計(jì)煤種偏離較大時，往往造成燃燒不穩(wěn)、不完全。尤其是改燒灰分大、灰渣硬、熱值低、水分多的劣質(zhì)煤時，使灰分濃度和煙速增加很多，因而造成嚴(yán)重磨損。(3)控制煤粉細(xì)度(R90)在經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)。煤粉太粗，燃燒不完全，使飛灰中未燃盡顆粒增加而加劇省煤器磨損。(4)在管子上涂防磨涂層。在管子上涂防磨涂料及搪瓷，防磨涂料一般由石英粉、輝綠巖、氟硅酸鈉等分別與水玻璃混合組成，用之可使管子壽命延長1～2倍。(5)減少漏風(fēng)。鍋爐漏風(fēng)不但使鍋爐效率降低，而且使煙速提高，因而對減少磨損不利。為了減小鍋爐漏風(fēng)，要提高爐墻的施工或檢修質(zhì)量，采用全焊氣密性爐膛，控制爐膛負(fù)壓等。

綜上所述，省煤器的防磨需要從設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、煤種、燃燒調(diào)整等多方面來綜合治理。因此，要徹底解決磨損及防磨的問題，需各方協(xié)作努力。

2.2防省煤器管內(nèi)、外腐蝕造成泄漏的措施

根據(jù)以往電廠因腐蝕造成省煤器泄漏的原因，我們可以將腐蝕因素分為管內(nèi)腐蝕和管外腐蝕兩種。省煤器管內(nèi)腐蝕主要的引起因素是給水中的氧，因此要消除省煤器的管內(nèi)腐蝕，主要辦法就是消除給水中的氧;省煤器管外腐蝕主要是由外界因素引起的，如煙氣溫度和煙氣中的硫含量，為此，我們針對造成省煤器管內(nèi)或管外腐蝕的因素，可采取如下措施。

2.2.1消除管內(nèi)腐蝕的方法

(1)選擇合理除氧器。針對省煤器腐蝕的原因，認(rèn)定是由于給水中含氧量過高是造成泄漏的主要原因，因此，去除給水中氧是解決問題的關(guān)鍵。為此我們可選擇大氣式除氧器，在絕對大氣壓力為2.0下除氧，這樣就避免了使空氣中的氧進(jìn)入除氧水中，降低了水中的溶解氧的含量。(2)熱力除氧。熱力除氧就是將水加熱到對應(yīng)全壓的沸點(diǎn)，使蒸汽壓力接近水面上的全壓力。根據(jù)氣體溶解定律，任何氣體在水中的溶解度與該氣體在汽水界面上的分壓力成正比例。此時，水面上所存在的其他氣體的分壓力將接近于零。有些氣體(包括氧氣)便從水中完全清除出去。(3)提高給水溫度。在加熱除氧器中，應(yīng)將給水加熱到除氧器壓力下的飽和溫度，如果少量的加熱不足(幾分之一度)都足以引起除氧效果惡化，使水中的殘余含氧量增高。(4)并聯(lián)除氧器提高除氧效率。為了提高除氧效果，我們增加了除氧器的數(shù)量，將幾臺同型號的除氧器并聯(lián)使用。同一個型號除氧器通過蒸汽平衡管和水平銜管連接在一起，以平衡各除氧器內(nèi)的壓力和各水箱的水位，使它的工況一致，提高除氧器效率。(5)把好鍋爐給水處理關(guān)。 在熱力系統(tǒng)內(nèi)氧的存在，尤其在弱酸性條件下，會大大加速對銅、鐵設(shè)備的腐蝕。因此，除靠熱力除氧外，還必須以化學(xué)除氧為輔助手段，在給水中加聯(lián)氨來進(jìn)一步減少溶解氧。

2.2.2消除管外腐蝕的方法

(1)重視加強(qiáng)對過量空氣系數(shù)的監(jiān)控，過量空氣系數(shù)不能過高或太低。過大的空氣系數(shù)會增加煙氣中氧含量，促進(jìn)二氧化硫及三氧化硫的生成，加劇省煤器的腐蝕;過小的空氣系數(shù)又會影響煤粉的完全燃燒，增加飛灰濃度，加劇省煤器的磨損。所以，應(yīng)盡量調(diào)節(jié)好燃燒配風(fēng)，保持爐堂出口過量空氣系數(shù)在1.1～1.2范圍內(nèi)，同時還要做好爐門、人孔門等處的密封，防止額外漏風(fēng)造成過量空氣系數(shù)的升高。(2)應(yīng)用低氧燃料技術(shù)。低氧燃料技術(shù)可使煙氣中SO3的含量減少9倍左右，煙氣露點(diǎn)可降低幾十度，進(jìn)而使省煤器腐蝕速度降低幾倍至十幾倍。(3)提高省煤器入口管壁溫度。一是將進(jìn)入省煤器的給水加熱到120℃～130℃;二是使用螺旋管或鰭片管來強(qiáng)化管外傳熱，提高管壁溫度達(dá)到露點(diǎn)溫度以上。(4)采用耐腐蝕材料。使省煤器管的抗腐蝕能力增強(qiáng)。

綜上所述，省煤器的防腐蝕需要從多方面來綜合治理，不僅要防止省煤器管內(nèi)的樣腐蝕，同時我們要防止管外的低溫腐蝕。因此，要徹底解決腐蝕的問題，還要研制新型的價格較便宜的除氧設(shè)備，對于新型的除氧劑也應(yīng)投入一定力量進(jìn)行研究，開發(fā)出更多更好的經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。

2.3防省煤器振動造成泄漏的措施

············

(1)省煤器管道滿足一定的剛度。一般省煤器系統(tǒng)的固有頻率與其質(zhì)量和剛度有關(guān)。通常，改變管道的質(zhì)量比較困難，但改變管道的剛度要容易得多。如通過增減管道的支吊架數(shù)量，改變管道支吊架的結(jié)構(gòu)形式，都能改變管道的剛度。(2)限制省煤器管道支吊架的間距。要求通過限制管道支吊架的間距使其固有頻率大于3.5Hz。(3)改變介質(zhì)的振動頻率。在改變由于省煤器管道介質(zhì)的自身頻率而造成的振動時，需調(diào)整給水泵或更換給水泵，使進(jìn)入省煤器管的水盡量流動平穩(wěn)。(4)尾部煙道內(nèi)沿爐膛寬度方向加裝防振隔板。位置在尾部煙道低溫過熱器管排及省煤器管排間，加裝了防振隔板后，有利于省煤器管的振動幅度減小。

2.4預(yù)防省煤器泄漏的其它措施

(1)應(yīng)加強(qiáng)防磨、防爆的檢查，正確與維護(hù)防磨裝管是防止飛灰磨損的主要措施。(2)檢修中應(yīng)加強(qiáng)檢查及時發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋有利于早期處理。管件焊接避免咬邊，實(shí)施圓滑過渡，降低應(yīng)力集中也是防止振動疲勞損壞的有力措施。(3)加強(qiáng)焊接管理，嚴(yán)把焊接質(zhì)量關(guān)。認(rèn)真制定焊接工藝，焊接操作時嚴(yán)格按工藝進(jìn)行。重要設(shè)備的焊接工作，焊工必須進(jìn)行相同條件的模擬練習(xí)，合格后方可進(jìn)行焊接，所有焊口都要進(jìn)行100%的無損探傷，不合格焊口必須返工。(4)新機(jī)組的建設(shè)單位，必須按“電力設(shè)備全過程管理規(guī)定”參加新機(jī)組的監(jiān)造、安裝等工作，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時提出并與有關(guān)部門協(xié)商解決。應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行分部驗(yàn)收，通球試驗(yàn)，水壓試驗(yàn)及清洗，吹管等規(guī)定，杜絕錯用鋼材，嚴(yán)防省煤器內(nèi)留有焊渣等異物。

3　結(jié)語

總之，防止鍋爐省煤器泄漏是一項(xiàng)長期而艱巨的工作。隨著鍋爐運(yùn)行時間增加，設(shè)備不斷老化，更加容易因起泄漏。在省煤器發(fā)生泄漏后，必須進(jìn)行全面分析原因，根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)合理的選擇方法，綜合采取各種措施，才能持續(xù)奏效，才能為電站的安全運(yùn)行提供可靠的保障。