國家能源集團(tuán)蘭州熱電有限責(zé)任公司 甘肅 蘭州 730000
電廠鍋爐爆管事件的發(fā)生近些年日益增多,對電廠運(yùn)行人員的人身安全及電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來重大影響,特別是熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組冬季大負(fù)荷期間如果發(fā)生爆管被迫停爐將影響城市供暖。因此,本文主要以電廠鍋爐爆管的原因作為研究對象展開討論,并通過做好爆管預(yù)防工作、優(yōu)化爐管過熱現(xiàn)象、嚴(yán)格檢修鍋爐部件等措施來解決鍋爐爆管問題,確保鍋爐長周期安全穩(wěn)定運(yùn)行,為人們的生活帶來便捷的同時(shí)從提升電廠的工作效率。
1.1 腐蝕原因 腐蝕原因主要有因爐管內(nèi)部水質(zhì)原因引起化學(xué)腐蝕、因關(guān)外溫度過高引發(fā)的高溫腐蝕等。當(dāng)腐蝕達(dá)到一定程度后就會發(fā)生鍋爐爆管現(xiàn)象。由于爐管內(nèi)部的鍋爐水在經(jīng)過特殊處理后,其中含有的雜質(zhì)會形成膠狀物或沉淀,故而此種腐蝕對爐管內(nèi)壁帶來的影響并不大。所以,腐蝕爆管關(guān)鍵原因是高溫腐蝕,反應(yīng)類型有氧化物腐蝕、硫化物腐蝕、硫酸鹽腐蝕等形成熔點(diǎn)較低的金屬,在高溫情況下會熔化流動(dòng)至爐管外表面破壞氧化鐵保護(hù)層,造成腐蝕,這種高溫腐蝕常發(fā)生在水冷壁或燃燒高溫區(qū),在向火側(cè)腐蝕速率過快,而背火側(cè)基本沒有任何變化。
1.2 磨損原因造成的爆管 飛灰磨損和機(jī)械磨損是鍋爐受熱面管子的主要磨損形式。其表現(xiàn)特征為管子外表面光亮,且壁厚持續(xù)變小。造成飛灰磨損的因素有很多,其中涉及結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)以及安裝等多方面的問題。煙氣形成的走廊主要集中在省煤器的管排與護(hù)墻之間、以及彎頭與護(hù)墻之間;再熱器與兩側(cè)護(hù)墻之間,該區(qū)域主要特點(diǎn)是流動(dòng)阻力低,煙氣的局部流速大大超過平均煙氣速度,這樣夾雜在煙氣的固體磨粒會加重對管排的磨損。嚴(yán)重磨損主要發(fā)生的部位是彎頭處、管卡附近的管子以及穿過墻體的管排處。機(jī)械摩擦主要是因安電廠建設(shè)施工疏忽而導(dǎo)致的管子未固定,或因管卡子受熱產(chǎn)生形變,導(dǎo)致管排運(yùn)行中發(fā)生震動(dòng)或與管卡子發(fā)生碰撞摩擦,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生爆管泄露。
2.1 加強(qiáng)檢修管理,制定實(shí)施防磨計(jì)劃 提高認(rèn)識,加強(qiáng)四管的檢查監(jiān)督力度。防磨防爆人員要充分利用大、小修對四管進(jìn)行宏觀檢查,堅(jiān)持“逢停必檢”原則,掌握鍋爐四管金屬長期運(yùn)行中的性能規(guī)律,發(fā)現(xiàn)和消除金屬事故的隱患。對高溫腐蝕、磨損、脹粗、鼓包、應(yīng)力集中等情況加強(qiáng)檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)徹底處理。加強(qiáng)金屬監(jiān)督和化學(xué)分析,對熱負(fù)荷較集中部分采取割管檢查和化學(xué)分析,對易結(jié)焦、易磨損、吹灰器易吹薄的部位進(jìn)行測厚檢查,對過熱器、再熱器等易超溫的部位進(jìn)行金相分析。通過金相分析分批對管材老化的省煤器進(jìn)行改造,過熱器、再熱器進(jìn)行管材升級更換。加強(qiáng)四管附件的檢查,如防磨瓦、管排卡子,整理管排,嚴(yán)防形成煙氣走廊。對檢修焊口做好無損探傷檢驗(yàn),把好焊接質(zhì)量控制關(guān)。
2.2 加強(qiáng)維護(hù)檢修,有重點(diǎn)的降低磨損 在維修期間應(yīng)設(shè)專門的防爆防磨小組,對四管進(jìn)行全面檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)高溫腐蝕、膨脹變形、磨損、脹管等問題,及時(shí)消除隱患。對上述分析的易發(fā)生磨損部位應(yīng)定期進(jìn)行壁厚測量,對易發(fā)生超溫部位應(yīng)做局部取樣進(jìn)行金相分析。對于問題管子應(yīng)及時(shí)更換。另外對于易于發(fā)生磨損部位,應(yīng)積極與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系進(jìn)行技術(shù)改造,加裝防磨瓦,及時(shí)固定管卡子、防止煙氣走廊的形成。
2.3 加強(qiáng)爐外小口徑管道泄漏的防治 對爐外小徑管如鍋爐排污管、底部加熱管、取樣管,儀表管等,因管壁腐蝕、管材本身缺陷和焊接質(zhì)量原因造成的泄漏,一是對管材升級并嚴(yán)格焊接質(zhì)量,將汽包加藥管、再熱器流量、主汽流量表管的材質(zhì)由原來的20G更換成1Cr19Ni9,將水冷壁下聯(lián)箱底部加熱和排污管由原來的20G更換成0Cr18Ni9Ti。管材升級后有效解決了爐外小管徑管到管壁腐蝕問題;二是采用注膠、捻縫等方法進(jìn)行帶壓堵漏。帶壓堵漏消除漏點(diǎn)快,一般漏點(diǎn)1h內(nèi)即可完成堵漏,特殊的、規(guī)格較大的在數(shù)小時(shí)內(nèi)也可以處理完畢。帶壓堵漏技術(shù)還有節(jié)約能源、防止污染,不破壞設(shè)備系統(tǒng)原貌,易于以后修復(fù)等。
2.4 水冷壁爆管預(yù)防措施 防止水冷壁爆管的措施保證給水和爐水的品質(zhì)合格,減少水冷壁管內(nèi)結(jié)垢和腐蝕;調(diào)整好燃燒,使火焰均勻不偏斜,防止水冷壁管受熱不均,水循環(huán)被破壞;防止水冷壁管外部磨損;升溫升壓時(shí)嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行,控制好升壓速度。
2.5 嚴(yán)格檢修鍋爐部件 (1)爐管輕微破裂時(shí),若水位尚能維持原有工作,可短時(shí)間減輕負(fù)荷運(yùn)行;(2)若爐管破裂較重,已無法維持原有水位和汽壓時(shí)需要立即停爐;(3)若是數(shù)臺鍋爐共同供汽,需要將故障鍋爐與蒸汽母管進(jìn)行隔斷處理。(2)處理過熱器管爆破一般而言,過熱器管的輕微破損并不能在短期內(nèi)對工程建設(shè)帶來影響,所以需要充分利用這一優(yōu)勢快速運(yùn)行備用鍋爐,并對受損過熱器管進(jìn)行及時(shí)檢修。
2.6 加強(qiáng)操作管理 操作運(yùn)行人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操作程序,并對四管工作狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測,避免超溫現(xiàn)象發(fā)生。應(yīng)從原料煤進(jìn)入爐膛開始,就密切關(guān)注爐風(fēng)調(diào)整,注意煤粉與空氣的比例,控制燃料燃燒充分,避免發(fā)生二次燃燒。另外還要注意控制煤粉的顆粒大小,減少設(shè)備的磨損;應(yīng)及時(shí)對受熱面進(jìn)行吹灰,防止管材超溫;檢測鍋爐水的品質(zhì),除氧除鹽應(yīng)符合規(guī)定要求。
防止鍋爐爆管泄漏是一項(xiàng)綜合工程,應(yīng)從運(yùn)行、檢修、技術(shù)改進(jìn)等方面加強(qiáng)監(jiān)督、管理和檢查以及綜合考慮。蘭熱公司重視鍋爐爆管泄漏的預(yù)防工作,定期對機(jī)組運(yùn)行、檢修中暴露出的問題開展專題分析活動(dòng),超前謀劃和防范,修訂《防磨防爆管理辦法》,制定切實(shí)可行的目標(biāo)、技術(shù)措施,層層落實(shí)崗位責(zé)任制。運(yùn)行人員根據(jù)煤質(zhì)變化及時(shí)調(diào)整燃燒,控制合理風(fēng)速,控制管壁超溫、加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)督和化學(xué)監(jiān)督。檢修人員提高檢修質(zhì)量和金屬監(jiān)督力度,堅(jiān)持“逢停必檢”方針,盡可能地?cái)U(kuò)大檢查范圍,加強(qiáng)對隱蔽部位的檢查,發(fā)現(xiàn)了許多問題并及時(shí)處理,大大地減少了鍋爐非計(jì)劃停爐,保證了發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。