電廠鍋爐泄漏原因分析及處理對(duì)策

王建軍

摘? 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?nèi)粘Ｓ秒娏康男枨笠苍谥饾u的增加，國(guó)內(nèi)很多發(fā)電廠鍋爐的質(zhì)量和功能都有了巨大的改善。眾所周知，鍋爐是發(fā)電廠的重要技術(shù)設(shè)備，電廠鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行是發(fā)電廠正常生產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提，能夠直接的影響到發(fā)電廠的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，更關(guān)乎到發(fā)電廠的運(yùn)營(yíng)安全。因此在日常生產(chǎn)中，相關(guān)人員應(yīng)該密切關(guān)注電廠鍋爐的運(yùn)行情況。電廠鍋爐最為常見的故障之一就是鍋爐泄漏，嚴(yán)重影響了電廠生產(chǎn)運(yùn)行安全，也對(duì)電廠的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)聲譽(yù)造成極大影響，基于此文章對(duì)電廠鍋爐泄漏的主要原因進(jìn)行了分析，并結(jié)合電廠實(shí)際情況總結(jié)歸納了電廠鍋爐泄漏采取的處理措施，希望能夠通過(guò)文章的研究給相關(guān)技術(shù)人員一定的建議，進(jìn)而更好的提升電廠鍋爐的運(yùn)行質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐;泄漏;原因

中圖分類號(hào)：TM621.2? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）14-0111-02

Abstract： With the rapid development of economy， the demand for daily electricity consumption is gradually increasing， and the quality and function of boilers in many power plants in China have been greatly improved. As is known to all， boiler is an important technical equipment of power plant. The stable operation of power plant boiler is the basis and premise of normal production of power plant， which can directly affect the social and economic benefits of power plant. It is more related to the operation safety of the power plant. Therefore， in daily production， the relevant personnel should pay close attention to the operation of power plant boilers. One of the most common faults of power plant boiler is boiler leakage， which not only seriously affects the safety of power plant production and operation， but also has a great impact on the economic interests and social reputation of power plant. Based on this， this paper analyzes the main causes of boiler leakage in power plant， and summarizes the treatment measures of boiler leakage in power plant according to the situation of power plant， in the hope of giving some suggestions to the relevant technical personnel through the research of this paper and improve the operation quality of power plant boilers.

Keywords： power plant boiler; leakage; cause

鍋爐是發(fā)電廠中一個(gè)重要的組成設(shè)備，鍋爐的主要功用是將煤炭等化學(xué)燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，再通過(guò)一定的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)換成發(fā)電設(shè)備的機(jī)械能。因此電廠鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行是發(fā)電廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保障。同時(shí)我們需要注意的是，鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到周圍多種因素的影響，其中一些因素會(huì)對(duì)鍋爐的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率造成影響，甚至一些會(huì)導(dǎo)致電廠鍋爐發(fā)生故障，給電廠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此電廠相關(guān)技術(shù)人員和操作人員必須對(duì)鍋爐安全問(wèn)題給予重視，做好相應(yīng)的保護(hù)措施。

1 電廠鍋爐概述

在介紹電廠鍋爐之前我們先對(duì)火電廠的發(fā)電原理進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹，火電廠進(jìn)行發(fā)電的過(guò)程是將化學(xué)燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成內(nèi)能（這一過(guò)程主要在鍋爐內(nèi)進(jìn)行），然后將內(nèi)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（通過(guò)汽輪機(jī)得以實(shí)現(xiàn)），最后將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程（通過(guò)發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)）。由此看來(lái)，轉(zhuǎn)換工作的第一步也是最重要的一步就是鍋爐內(nèi)部化學(xué)能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)換。從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，鍋爐主要是由鍋爐爐膛、鍋爐煙道、汽水系統(tǒng)以及爐墻和主要構(gòu)架組成的，另外還有一些必要的輔助設(shè)備例如送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器、給水設(shè)備和除塵除灰設(shè)備等。作者通過(guò)對(duì)以往記錄的調(diào)查和分析總結(jié)出，火電廠鍋爐泄漏現(xiàn)象十分普遍，而其中大部分的泄漏現(xiàn)象都與鍋爐中的省煤器、再熱器、過(guò)熱器和水冷壁有關(guān)，因此想要保證電廠鍋爐的安全運(yùn)行，就必須對(duì)這些元器進(jìn)行定期的檢修和維護(hù)，找出安全隱患所在，進(jìn)而找到可以解決相關(guān)問(wèn)題的有效措施。

2 電廠鍋爐泄漏的主要原因分析

2.1 飛灰磨損

飛灰磨損主要指的是沒有完全燃燒的燃料和一些燃燒過(guò)后的灰粒高速碰撞運(yùn)動(dòng)，逐漸剝離掉鍋爐表面的金屬，使鍋爐的受熱面管變薄。如果飛灰的濃度越大，那么鍋爐受熱面的磨損程度就會(huì)越大?，F(xiàn)階段我國(guó)電廠燃燒程度還有待提升，燃煤灰份呈上升趨勢(shì)，受熱面管的磨損程度也逐漸增大。因此為了保護(hù)鍋爐受熱面管，應(yīng)該對(duì)燃料燃燒方式進(jìn)行一定的調(diào)整，減少燃料不完全燃燒現(xiàn)象，降低鍋爐內(nèi)飛灰的濃度。另外在對(duì)鍋爐進(jìn)行檢修時(shí)，應(yīng)該及時(shí)對(duì)管道內(nèi)部以及尾部煙道內(nèi)部進(jìn)行清理，去除管道內(nèi)部的灰塵和異物，防止燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生煙氣走廊，最大程度的降低飛灰對(duì)鍋爐的磨損。

2.2 焊接存在缺陷

電廠鍋爐還存在一些焊接問(wèn)題，其中以焊接裂紋最為典型。焊接裂紋是指鍋爐的焊接處在受到一定應(yīng)力情況下形成的裂紋。焊接裂紋較易集中出現(xiàn)在箱角焊縫口以及安裝焊口等一些應(yīng)力相對(duì)集中的部位。因此在實(shí)際工作中，技術(shù)施工人員應(yīng)該注意對(duì)焊口質(zhì)量的提升，進(jìn)而降低鍋爐泄漏的可能性。

2.3 管道超溫

管道超溫指的是如果鍋爐的受熱面過(guò)熱，管道金屬會(huì)發(fā)生理化性質(zhì)變化，降低金屬管道的整體性能，久而久之鍋爐金屬管道就會(huì)在壓力的作用下發(fā)生形變，最終導(dǎo)致管道破裂。其中導(dǎo)致管道出現(xiàn)超溫現(xiàn)象的原因主要包括以下幾點(diǎn)：第一，化學(xué)燃料的變化引起過(guò)熱器熱負(fù)荷變高、燃煤的揮發(fā)份降低，煤粉燃燒變得更加困難，點(diǎn)燃時(shí)間增加。為了防止鍋爐內(nèi)出現(xiàn)滅火情況，可以適當(dāng)增加衛(wèi)燃帶，降低水冷壁的吸熱面積。另外，如果煤粉中含碳量發(fā)生改變，煤粉燃燒的時(shí)間也會(huì)發(fā)生改變，爐膛的火焰自然發(fā)生上移，由于蒸發(fā)水冷壁吸收的熱量降低，導(dǎo)致過(guò)熱器承擔(dān)更多的負(fù)載量，過(guò)熱蒸汽超溫，超過(guò)管道可以承受的最高溫度，最終引起管道泄漏。第二，減溫水的調(diào)節(jié)不當(dāng)。在運(yùn)行中通常只監(jiān)測(cè)一、二級(jí)減溫后蒸汽溫度的溫度水平，而對(duì)于通過(guò)過(guò)熱器的蒸汽，由于在運(yùn)行過(guò)程中過(guò)熱器的熱敷再普遍升高，導(dǎo)致過(guò)熱器入口到冷段出口的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)定設(shè)計(jì)溫度，同時(shí)通過(guò)高溫過(guò)熱器冷段出口的蒸汽溫度也超過(guò)規(guī)定范圍，最終導(dǎo)致管壁超溫泄漏。

2.4 管道腐蝕

造成鍋爐管道腐蝕的因素有很多，其中最主要的是氧腐蝕，高、低溫腐蝕和污垢腐蝕等。其中污垢腐蝕是造成影響最大的腐蝕種類，它一般集中出現(xiàn)在水冷壁的前后墻的向火側(cè)，尤其在焊口附近的高溫地帶更為明顯。如果鍋爐的凝汽器管斷裂，那么氧化鐵、氧化銅、氧化錳和氧化硅等金屬氧化物成分會(huì)大量出現(xiàn)在給水中，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)汽水成本混雜污染，質(zhì)量嚴(yán)重下降，久而久之結(jié)成污垢并使垢下出現(xiàn)局部腐蝕現(xiàn)象。

鍋爐內(nèi)部的高溫再熱器和水冷壁都極易出現(xiàn)高溫腐蝕現(xiàn)象，尤其對(duì)于水冷壁來(lái)說(shuō)，它一般集中出現(xiàn)在水冷壁的前后墻的向火側(cè)，在焊口附近的高溫地帶更為明顯。通常情況下，高溫燃燒區(qū)更易發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)后灰熔點(diǎn)會(huì)大幅度下降且快速沉積，因此出現(xiàn)高溫腐蝕現(xiàn)象。

2.5 機(jī)械磨損

現(xiàn)階段我國(guó)大部分電廠的鍋爐都是以四角切圓的方式燃燒，煤粉經(jīng)過(guò)燃燒器進(jìn)入鍋爐爐膛時(shí)以切圓、螺旋式方式上升，且在其不斷上升的過(guò)程中，煤粉直徑逐漸增大，進(jìn)而導(dǎo)致切圓上升旋轉(zhuǎn)速度降低。在這一過(guò)程中，煤灰中直徑較大的部分會(huì)飛向外區(qū)，當(dāng)煙氣上升到達(dá)爐膛上方時(shí)，一部分會(huì)進(jìn)入過(guò)熱器與爐膛中上升的煙氣結(jié)合。當(dāng)煙氣由垂直方向向水平方向流動(dòng)時(shí)，流動(dòng)會(huì)受到一定阻礙，這時(shí)煙灰會(huì)隨著慣性沿著管排流動(dòng)，因此位于水平方向管排外側(cè)的管道容易受到煙灰的磨損。

2.6 水循環(huán)受阻

電廠鍋爐運(yùn)行中較為重要的循環(huán)系統(tǒng)之一就是水循環(huán)系統(tǒng)，良好的水循環(huán)系統(tǒng)能夠?qū)㈠仩t過(guò)熱區(qū)域的溫度順利降下，是保證鍋爐系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。但在實(shí)際操作中，鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)受到一些內(nèi)在和外在原因的影響導(dǎo)致系統(tǒng)受阻。例如如果鍋爐長(zhǎng)時(shí)間的處于一種低負(fù)荷的狀態(tài)運(yùn)行，就會(huì)使鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行不暢，造成水冷壁周圍凝結(jié)出大量水分，導(dǎo)致其發(fā)生泄漏。此外，不同的季節(jié)和氣候也會(huì)對(duì)鍋爐的水循環(huán)產(chǎn)生不同程度的影響。一般來(lái)說(shuō)，鍋爐的水循環(huán)系統(tǒng)位置都較隱蔽，操作和檢修人員較難發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題，另外一些工作人員對(duì)鍋爐水循環(huán)檢查工作并沒有形成一定的重視，給電廠鍋爐造成較大的安全隱患。

2.7 頻繁啟停

實(shí)際工作中，一些電廠為了更好地檢修維護(hù)鍋爐系統(tǒng)，制定了專門的方案對(duì)鍋爐定期維修，雖然這種方法在一定程度上降低了鍋爐內(nèi)部發(fā)生泄漏的可能性，但從另一種角度來(lái)說(shuō)這也使得電廠鍋爐頻繁啟停，鍋爐在啟停過(guò)程中，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生瞬間電流，瞬間大電流會(huì)對(duì)鍋爐的水冷壁尤其是水冷壁上的各個(gè)焊接點(diǎn)產(chǎn)生過(guò)大的壓力，如果發(fā)生頻繁的啟停動(dòng)作則會(huì)大大增加鍋爐發(fā)生泄漏的概率。

2.8 其它原因

（1）鍋爐設(shè)計(jì)不合理。鍋爐設(shè)計(jì)缺乏合理性也是導(dǎo)致電廠鍋爐發(fā)生泄漏的一個(gè)主要原因，由于鍋爐設(shè)計(jì)原因?qū)е码姀S鍋爐缺乏整體性，當(dāng)其受到較大的壓力作用時(shí)，水冷壁極易發(fā)生泄漏，另外水冷壁的內(nèi)部多存在多個(gè)懸掛點(diǎn)，這些懸掛點(diǎn)也極易導(dǎo)致鍋爐發(fā)生泄漏。（2）維修操作人員原因。從某種角度來(lái)說(shuō)，電廠鍋爐安全性和穩(wěn)定性的高低，很大部分是由鍋爐維修操作人員決定的，維修操作人員技術(shù)的高低直接影響鍋爐發(fā)生故障的多少。因此現(xiàn)階段，電廠鍋爐維修操作人員技術(shù)水平仍有待提升也是導(dǎo)致鍋爐易發(fā)生泄漏的原因。

3 電廠鍋爐泄漏采取的處理措施

3.1 水冷壁采取的措施

為了避免鍋爐水冷壁在運(yùn)行過(guò)程中受到過(guò)多的高溫腐蝕，相關(guān)人員應(yīng)該重視對(duì)水冷壁的管理。例如可以結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整燃燒配方，防止燃燒過(guò)程中火焰發(fā)生中心偏移與鍋爐管道內(nèi)壁直接接觸。另外，管理人員還應(yīng)該定期定時(shí)的對(duì)鍋爐進(jìn)行除灰處理，對(duì)內(nèi)部零件進(jìn)行及時(shí)的檢修保養(yǎng)，通過(guò)這些手段有效減少高溫環(huán)境對(duì)鍋爐造成的危害，保證鍋爐的運(yùn)行質(zhì)量。

3.2 過(guò)熱器采取的措施

（1）對(duì)蒸汽側(cè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)鍋爐第一、二級(jí)減溫水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，降低過(guò)熱器管壁的溫度，同時(shí)加強(qiáng)過(guò)熱器冷段管壁的冷卻，使過(guò)熱器出口的蒸汽溫度在規(guī)定范圍。（2）對(duì)煙氣側(cè)進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過(guò)改變經(jīng)過(guò)過(guò)熱器的煙氣量和煙氣溫度實(shí)現(xiàn)改變過(guò)熱器的對(duì)流吸熱量。

3.3 其它必要措施

（1）選用優(yōu)質(zhì)材料。鍋爐構(gòu)成材料質(zhì)量不高是導(dǎo)致鍋爐產(chǎn)生泄露的一個(gè)主要原因，為了彌補(bǔ)這一不足，應(yīng)該在制造鍋爐時(shí)盡量使用質(zhì)量?jī)?yōu)良的材料，使鍋爐設(shè)備的可靠性不斷提升。（2）加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員專業(yè)技術(shù)的培養(yǎng)。針對(duì)當(dāng)前鍋爐檢修人員技術(shù)水平較低的情況，我們應(yīng)當(dāng)努力提升技術(shù)人員的技能和知識(shí)，避免在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中因?yàn)闄z修人員自身的失誤導(dǎo)致鍋爐發(fā)生泄漏。

4 結(jié)束語(yǔ)

總結(jié)來(lái)說(shuō)，電廠鍋爐是發(fā)電生產(chǎn)中的重要設(shè)備，鍋爐的質(zhì)量和壽命直接影響到電廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)聲譽(yù)。因此有關(guān)部門必須加大力度關(guān)注電廠鍋爐產(chǎn)生的問(wèn)題及原因，切實(shí)解決鍋爐泄漏現(xiàn)象，提升鍋爐的質(zhì)量，進(jìn)而更好的推動(dòng)我國(guó)電廠穩(wěn)步發(fā)展。

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