基于電站鍋爐的監(jiān)督檢驗(yàn)與安全保障技術(shù)

哈那提·吾哈甫

摘 要：文章介紹了我國(guó)鍋爐安全技術(shù)監(jiān)督的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了電站鍋爐監(jiān)督檢驗(yàn)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。指出了定期監(jiān)督檢驗(yàn)中的主要缺陷，并從受熱面管的磨損與防止、高溫腐蝕與低溫腐蝕、防止受熱面積灰、爐膛結(jié)焦的預(yù)防幾個(gè)方面，對(duì)監(jiān)督檢驗(yàn)與安全保障技術(shù)進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：電站鍋爐 安全監(jiān)督 定期檢驗(yàn) 保障技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM621.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（c）-0191-02

1 我國(guó)鍋爐安全技術(shù)監(jiān)督發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鍋爐的生產(chǎn)與使用量也在迅速增加。鍋爐固然為我們的生產(chǎn)與生活帶來了諸多便利，但同時(shí)也存在著一定的安全隱患，安全技術(shù)監(jiān)督工作不容忽視。為此，在政府部門的統(tǒng)一組織下，逐步建立和完善了鍋爐安全監(jiān)察體制，從組織體系、人員結(jié)構(gòu)、技術(shù)裝備等方面，進(jìn)一步充實(shí)了鍋爐安全監(jiān)督檢驗(yàn)與安全保障的力量。在鍋爐安全監(jiān)察體制中，主要包括了三個(gè)方面的內(nèi)容，即安全監(jiān)察與技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)體系、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系以及包括安裝、使用、修理與改造各環(huán)節(jié)的安全監(jiān)察與技術(shù)監(jiān)督制度。截至2015年底，全國(guó)共有62706家單位從事特種設(shè)備生產(chǎn)，特種設(shè)備安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)達(dá)到2550個(gè)，特種設(shè)備綜合性檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)485個(gè)，累計(jì)開展執(zhí)法監(jiān)督檢查127.94萬人次，共發(fā)出12.93萬份安全監(jiān)察指令書，對(duì)于鍋爐的安全生產(chǎn)運(yùn)行，起到了重要的預(yù)防和保障作用[1]。

2 電站鍋爐監(jiān)督檢驗(yàn)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)

電站鍋爐主要由三個(gè)部分組成，即本體設(shè)備、輔助設(shè)備以及鍋爐附件。作為鍋爐的主要組成部分，鍋爐本體設(shè)備大體可以分為汽水和燃燒兩大系統(tǒng)。汽水系統(tǒng)的主要功能是將燃料所放出的熱量吸收過來，所形成的過熱蒸汽具有一定的溫度和壓力，其主要組成部分包括了過熱器、再熱器、下降管、省煤器、水冷壁等。而鍋爐燃燒系統(tǒng)的主要作用是保證鍋爐內(nèi)部燃料的良好燃燒，從而釋放足夠的熱量，煙道、爐膛、燃燒器、空氣預(yù)熱器是其主要的組成部件。鍋爐的輔助設(shè)備主要由輸煤設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、給水設(shè)備、制粉設(shè)備、除塵和除灰設(shè)備等組成。鍋爐附件則包括了安全門、熱工儀表、吹灰器、水位計(jì)、控制設(shè)備等。

電站鍋爐的不同組成部分，對(duì)于其安全運(yùn)行來說，所造成的危害程度差異較大，所采取的監(jiān)管力度也有所不同。在鍋爐本體設(shè)備中，汽水系統(tǒng)的承壓部件屬于重點(diǎn)監(jiān)管的部分，也是監(jiān)督檢驗(yàn)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。一旦承壓部件出現(xiàn)損壞，如汽包、主蒸汽管道發(fā)生破裂、爆炸，所產(chǎn)生的破壞力極為強(qiáng)大。不僅會(huì)造成設(shè)備本身的毀壞，還可能損壞周圍的設(shè)備與建筑，甚至造成人員死亡，且常常伴隨著供電、供熱的突然中斷，后果不堪設(shè)想。為了保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，國(guó)家從鍋爐的設(shè)計(jì)、制造、安裝、修理、改造等方面，制定了大量的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，并由安全監(jiān)管部門負(fù)責(zé)嚴(yán)格執(zhí)行[2]。

3 監(jiān)督檢驗(yàn)與安全保障技術(shù)分析

3.1 定期監(jiān)督檢驗(yàn)中的主要缺陷

對(duì)于電站鍋爐實(shí)施定期檢驗(yàn)可分為內(nèi)部檢驗(yàn)、運(yùn)行中的外部檢驗(yàn)以及水壓試驗(yàn)三個(gè)部分。其中，主要缺陷大都是在內(nèi)部檢驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)的，且大都直接關(guān)系到電站鍋爐的安全運(yùn)行。從缺陷類型來看，定期檢驗(yàn)中的主要缺陷包括了由吹損、受熱面管碰損、煙氣磨損引起的受熱面磨損，由蒸汽側(cè)與煙氣側(cè)的流量偏差、溫度偏差引起的過熱器、再熱器超溫爆管，由爐膛結(jié)焦引起的冷灰斗砸傷，由溫差應(yīng)力和振動(dòng)引起的減溫器缺陷，制造、安裝中所產(chǎn)生的焊縫缺陷，以及由其它結(jié)構(gòu)原因引起的缺陷等。資料查閱是做好內(nèi)部檢驗(yàn)工作的重要前提，便于了解鍋爐缺陷問題的整體情況，以合理確定檢驗(yàn)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)、部位與手段。

3.2 受熱面管的磨損與防止

電廠鍋爐的管束發(fā)生爆破泄露，其主要原因是由于磨損造成的，可分為飛灰磨損與機(jī)械磨損，以飛灰磨損為主。飛灰顆粒是具有動(dòng)能的，在高溫?zé)煔獾臄y帶下沖擊受熱的金屬表面，在沖擊和切削作用下對(duì)管束造成磨削。飛灰顆粒的動(dòng)能、數(shù)量、物理化學(xué)性質(zhì)以及煙氣速度，都是飛灰磨損的影晌因素。預(yù)防飛灰磨損，主要是防止出現(xiàn)嚴(yán)重的局部磨損。煙氣流速的合理選用、飛灰濃度的降低、均流原件與防磨裝置的采用、管夾和支承結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)以及加強(qiáng)煤粉細(xì)度的監(jiān)督，都能夠有效地防止受熱面管發(fā)生飛灰磨損[3]。

3.3 高溫腐蝕與低溫腐蝕

高溫腐蝕大體可分為三種，即熔融硫酸鹽腐蝕、磨損腐蝕與硫化物腐蝕。不僅受到煤種的影響，管壁金屬溫度、火焰刷墻、運(yùn)行因素等，也都會(huì)影響到高溫腐蝕。改善鍋爐燃燒的空氣動(dòng)力學(xué)工況、改造燃燒器的火嘴與內(nèi)外調(diào)風(fēng)機(jī)、選用含硫量低的燃煤、表面刷涂防蝕涂料、合理確定蒸汽參數(shù)等方法，都能夠起到預(yù)防高溫腐蝕的作用。低溫腐蝕也叫做硫酸腐蝕，是由于在鍋爐的尾部受熱面上，因硫酸蒸汽凝結(jié)而發(fā)生的腐蝕。低溫腐蝕的發(fā)生，常常伴隨著受熱面泄漏，導(dǎo)致排煙熱損失增大以及鍋爐效率的降低。煙氣露點(diǎn)、煙氣中的氧化硫含量、硫酸濃度與管壁溫度，都是影響低溫腐蝕的因素?？梢酝ㄟ^提高受熱面壁溫、采用耐腐蝕材料、降低露點(diǎn)和過量空氣系數(shù)、加氨進(jìn)行中和等措施，以防止和減輕低溫腐蝕[4]。

3.4 防止受熱面積灰

燃煤是我國(guó)的主要能源，其在鍋爐內(nèi)的利用率，取決于鍋爐受熱面的吸熱效率。在燃燒的過程中，飛灰和煙塵流經(jīng)各受熱面時(shí)，會(huì)有一部分在受熱面上沉積而形成積灰，進(jìn)而影響到鍋爐的熱效率。積灰可分為粘結(jié)灰和松散灰，前者是物理化學(xué)結(jié)積，后者是物理聚集。由于粘結(jié)灰的結(jié)集過程伴隨著化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生具有粘性的反應(yīng)物而集結(jié)大量的飛灰，容易堵塞煙道，進(jìn)而影響到鍋爐的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，在進(jìn)行鍋爐爐膛設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮對(duì)流受熱面的布置，合理安排吹灰裝置的數(shù)量與吹掃方式，以取得最佳的綜合吹掃效果。

3.5 爐膛結(jié)焦的預(yù)防

灰渣在高溫熔化后，會(huì)在鍋爐內(nèi)部的器壁產(chǎn)生結(jié)焦，不僅會(huì)增大受熱面的換熱熱阻，還會(huì)導(dǎo)致降低。管壁在受熱不均的情況下，容易被破壞而影響到水循環(huán)。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)金屬超溫爆管，引起鍋爐滅火、砸壞水冷壁管等現(xiàn)象。鍋爐結(jié)焦，主要是由煤質(zhì)問題、爐膛結(jié)構(gòu)、爐內(nèi)空氣動(dòng)力工況、運(yùn)行氧量問題等原因引起的。掌握燃料的變化、加強(qiáng)運(yùn)行管理、消除爐膛底部的漏風(fēng)等措施，能夠在短期內(nèi)起到防止和減輕結(jié)焦的作用。而真正實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期有效的防止和減輕結(jié)焦，則需要采取優(yōu)化燃燒調(diào)整試驗(yàn)、合適的配煤技術(shù)、維護(hù)與改造重點(diǎn)設(shè)備、并搞好檢修消缺，以達(dá)到改善鍋爐運(yùn)行工況、提高熱效率的目的[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)電站鍋爐實(shí)施定期監(jiān)督檢驗(yàn)，在鍋爐安全技術(shù)檢驗(yàn)中，有著十分重要的意義和作用。各種常見的缺陷，大都是在內(nèi)部檢驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)的，應(yīng)當(dāng)對(duì)重點(diǎn)部位和環(huán)節(jié)進(jìn)行必要的預(yù)關(guān)注，從而確定合理的檢驗(yàn)方案、步驟與手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐存在的缺陷與隱患，防止發(fā)生缺陷漏檢的情況。對(duì)于受熱面磨損、高溫腐蝕、低溫腐蝕、受熱面積灰、爐膛結(jié)焦等常見問題，則需要通過有效的預(yù)防措施，以保障鍋爐的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)更佳的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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