浅谈三管泄漏
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摘 要:我厂自投产以来曾多次发生三管泄露事故,对此加以分析。
关键词:三管泄漏 原因 措施
为了防止锅炉水冷壁、过热器、省煤器(简称三管)泄漏,减少锅炉非计划停运次数,提高锅炉运行的安全性和经济性,我们应坚持预防为主的方针,摸索三管爆漏的特点和规律。分析查找三管泄漏的影响因素并且制定有效的防范措施和改造方案,使锅炉处于良好的运行状态,最大限度地减少三管泄漏次数。
一 锅炉技术参数
我厂DG220/9.818型锅炉为单汽包自然循环、、均等配风直流燃烧器、四角切圆布置、悬浮燃烧、刮板捞渣机固态连续排渣、形布置、平衡通风、膜式水冷壁、十二个循环回路、轻柴油点火、球磨机乏气送粉仓储式煤粉炉。锅炉构架采用全钢结构、紧身封闭。
二 三管泄漏原因分类
(1)应力集中 (2)超温爆管 (3)机械磨损
(4)飞灰冲刷 (5) 低温腐蚀 (6)焊工的焊接质量
(7)煤粉气流的冲刷
针对以上原因分析:
1、产生应力集中主要是由于锅炉结构及机组启动中升温升压速率控制不好等原因造成的,操作中应严格控制升温升压速度,特别是饱和温度在200℃以下的水循环过程中,一定要保持缓慢、平稳的参数上升速度,这一点可以从汽包上下壁温的变化看出,因为汽包本身不受热,而进入汽包的工质温度的变化将使汽包上下壁温和内外壁温均产生影响,我们观察汽包上下壁温差就可以看出参数升速的快慢,一般情况应保证汽包上下壁温差不高于40℃,最高不超过50℃为宜,通过长期的实践证明,只有很好的控制参数的升速,不会产生过大的热应力,就会有效的防止应力集中而造成的爆管事故。
2、煤质原因使锅炉结焦严重,大量焦块集结在水冷壁上,造成炉内温度增高,水冷壁局部受热增加,管内蒸汽流量不变,管壁得不到及时的冷却,引起管壁超温爆管,再者由于水冷壁受热不均匀破坏了正常的水循环加剧了超温爆管的可能性,当过热器结焦严重,形成一定重量下落时,不但破坏燃烧,也有砸坏渣箱水冷壁的可能。
3、机组负荷变化,炉膛热负荷变化速度大,机组负荷波动过于频繁,温度的不稳定造成管壁温度时刻变化,天长日久就会造成金属疲劳,从而发生爆管事故。
4、减温水影响,锅炉采用一、二级减温调节,一级布置在低温过热器与大屏过热器之间,二级布置在大屏过热器与高温过热器之间一级减温器主调,二级减温器辅调。正常运行中当200℃的水喷入500℃的蒸汽时,使管道急速冷却产生的温差应力对管道的破坏力是最大的。
5、 水压实验影响,每当锅炉大小修后都进行一次水压实验,如果发生爆管,修完后也要进行水压实验。由于过热器为立式布置,在水压实验后过热器内的水未完全放出,锅炉点火后过热器内的积水不宜蒸发,形成水塞,造成个别管子没有得到足够的冷却超温爆管。
6、炉膛出口处的左右侧烟温偏差,对四角切向燃烧锅炉来说,在炉膛内形成的旋转上升烟气流在到达炉膛出口进入水平烟道时,烟气流将由旋转运动变为直线运动,此时气流将以原旋转圆周的切线方向进入水平烟道内,这就使烟气流偏向于烟道的某一侧,形成了水平烟道左右侧的烟温偏差,虽然喷燃器进行了设计改造,加装了消旋风的设计,可是在正常的操作调整中两侧的烟温偏差依然存在,从而导致左右侧过热器吸热量不均匀。
7、飞灰冲刷和机械磨损,为了让烟气流在炉膛内停留较多的时间受热面管大多采取交叉排列布置,而经过燃烧后的飞灰都呈现多角的晶体状,比之直接的撞击所产生的磨损又强很多,从而加速了管道的磨损。
8、尾部烟道的低温腐蚀,由于地理环境的影响,昼夜温度,冬夏温度都将影响送风机入口温度,排烟温度的变化,当两者温度较低时,易发生酸化腐蚀,这种腐蚀在短时间内就会表现明显。
9、由于锅炉设备存在设计上的偏差,造成个别喷燃器出口煤粉有冲刷水冷壁现象,经过长时间的运行,就会造成被冲刷的管壁变薄,失去原有的特性,引起强度下降发生的爆管。
针对以上原因采取如下措施:
1、将容易发生爆管的部位更换新材质的管子,增强受热面的耐磨性、耐腐蚀性以及刚性。
2、运行员工加强燃烧的调整,使火焰分布均匀,减少两侧烟温差,加强巡回检查,尤其对较容易发生事故的部位加强检查,多听,多看,多跑腿。
3、在大小修防磨防爆检查中加强对易磨损部位的重点检查,尤其是存在烟气走廊的部位;在低温过热器、省煤器及空气预热器处加装防磨装置。
4、在使用减温水时不要猛开猛关,以免造成蒸汽大量带水,使受热面承受较大的热应力,在正常运行中应该保证减温水开启状态,切忌将减温水各门关死,一旦紧急状况时需要投入减温水时,进入减温水管道的水将是常温状态的水,加大了对管道的损害。
5、低负荷时采用滑压运行,负荷低,锅炉蒸汽流量少,过热器内冷却介质少,此时管道内蒸汽流量减少60吨,烟气温度仅仅减少了100多度,两者减少的比例失调。采用滑压运行的目的就是为了使两者减少比例合适,而且对节能降耗也有帮助。
6、加强吹灰次数,减少受热面积灰。
7、进行水压实验时,应严格执行水压实验的有关规定,严格控制升压、降压速度稳定,不超过0.3MPa/min,发现压力有不正常升高或降低时,应立即查明原因,及时控制压力的增减,防止管道产生较大机械应力,形成不可逆的管道破损。
8、运行调整中各种参数应缓慢上升或下降,燃烧调整幅度不可过大,电气严格控制加减负荷速度,锅炉调整中应缓慢加减燃料量,尽量作到炉内温度缓慢变化,正常调整中应注意观察高温过热器前烟温,保证烟温没有较大幅度的变化。
9、每次检修时对水冷壁前后拱和左右侧墙的结合区域及渣斗上方人孔门处进行仔细检查,检查工作主要包括:宏观检查水冷壁四角因膨胀不畅而易拉裂的部位;并对渣斗上方人孔门及前后拱容易产生热应力的区域用测量应力的仪器进行测量,检查应力集中是否超标;每次锅炉启动中做好水冷壁的膨胀记录,判断膨胀是否正常。
10、加强对焊工的业务培训,提高焊接质量标准,严格执行焊接工艺要求,焊后探伤处理要仔细,确保不留事故隐患。
11、针对个别设备运行的不同特点,在大小修时对喷燃器角度进行纠正,既避免了对管道的磨损,又增强了火焰的刚性。
[参考文献]:《锅炉运行规程》
《锅炉设备运行技术》 山西省电力工业局编