亚临界燃煤锅炉过热器爆破原因分析及对策.docVIP

亚临界燃煤锅炉过热器爆破原因分析及对策 　　【摘要】为了防止锅炉过热器泄漏，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，摸索过热器爆漏的特点和规律，分析查找过热器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“四管”泄漏次数。 　　【关键词】燃煤锅炉 过热器管 爆管 过热 磨损 焊接质量 　　目前，亚临界锅炉爆管事故已成为当前威胁发电设备稳定运行的突出矛盾，而且随着机组服役时间的增加，这类事故还有逐年上升的趋势，成为影响安全生产的主要因素。 据不完全统计，在全国火力发电厂中锅炉各种事故约占发电厂事故的60%左右，而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的85%左右。因此为了防止锅炉四管爆管泄漏，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，摸索爆管的特点和规律。分析查找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，最大限度地减少泄漏次数。下面就过热器的爆管原因及预防措施分析如下： 　　一、 过热器爆管的主要原因 　　（一）、超温、过热 　　锅炉的管壁在高温烟气中受热，如果得不到可靠的冷却，其运行温度超过设计值或超过运行时限发生损坏，称为超温（过热）。由于锅炉管道内部堵塞、缺水、水循环破坏或膜态沸腾等原因，会造成管道短期超温爆破，大部分短期超温损坏处呈现明显的胀粗变形，在破裂处呈现刀刃状边缘。中、长期超温是因为钢材长期工作在蠕变温度以上，金相组织发生变化，包括珠光体球化、碳钢和钼钢的石墨化、奥氏体钢发生σ相沉淀等，从而降低了金属的晶间强度而损坏。这种损坏管壁没有明显减薄，厚唇状断口是高温蠕变的特征。锅炉管壁超温是导致锅炉承压部件爆漏的一个重要因素。 　　（二）、焊接质量 　　钢材焊接质量也是影响安全的重要因素之一。焊接的缺陷一般指焊接接头裂纹未熔合、根部未焊透、气孔、夹渣、咬边，焊缝外形尺寸不合格以及焊接接头的金属组织异常等现象。形成这些缺陷的主要原因是制造厂和基建单位的焊接质量不稳定，没有切实可行的探伤方法，致使大量带有缺陷的焊缝投入运行，这将造成机组投产初期的焊缝频繁泄漏。 　　（三）、金属在高温下的氧化和腐蚀 　　烟气中含碱金属、硫、钠、氢等成分多时，当其覆盖在过热器管壁的熔渣或结灰层下，在高温作用下极易对管壁造成腐蚀，一般腐蚀都集中在热负荷高的一面，也就是向火面，当发生腐蚀后在很短的时间内就会引起爆管的发生，由于它是突发的，因此危害性也较大 （据有关资料统计，锅炉事故中因腐蚀引起的占40―50%）。 　　（四）、飞灰磨损 　　飞灰磨损一般发生在高温过热器下部弯头位置，飞灰的浓度增大，灰粒的冲击次数增多，磨损更剧烈。 　　（五）、锅炉运行工况的影响 　　1、热偏差 　　由于结构和运行条件的影响，运行中某些管子的蒸汽温度和焓增量会超过整个管组的平均值，即热偏差，产生热偏差的管子，管内蒸汽温度较高，甚至远超过了金属的管壁温度，从而造成长期严重超温。形成热偏差的原因有以下两方面： 　　1.1过热器受热不均匀 热负荷大的管子，吸热量大，焓增量也大，其蒸汽温度和管壁温度也较高，受热产生热力偏差，另外，烟气中温度场和速度场分布不均匀性等，也会产生影响。 　　1.2管内流量不均匀 减少因管子的阻力差而造成的流量不均，在运行时应保持燃烧稳定，防止火焰中心偏斜，消除局部结渣现象，喷燃器投入力求均匀。 　　2、主再热汽温度 　　2.1烟气侧主要影响因素： 　　2.1.1 燃料性质变化：当燃煤的挥发份降低、含碳量增加或煤粉变粗时，由于煤粉着火推迟，燃尽时间长，火焰中心上移，炉膛出口烟温升高，汽温升高。燃煤水份增加时，使炉膛温度降低，辐射吸热量减小，使炉膛出口温度升高；同时水份增加也会使烟气体积增加，流速增大，使对流吸热量增加，汽温升高。 　　2.1.2 总风量及二次风分配变化：当由于送风量、漏风量增加而使过剩空气量增加时，炉膛温度降低，辐射热减弱，炉膛出口温度升高，排烟量及排烟温度升高，对流吸热量增加，汽温升高。若风量过小，有可能发生烟道二次燃烧造成汽温升高。 　　2.1.3喷燃器运行方式改变： 喷燃器运行方式改变将引起汽温变化。如停上层燃烧器投下下层燃烧器汽温会降低。 　　2.1.4给水温度变化：给水温度变化对汽温有很大影响。如当高加解列，给水温度从240℃下降到150 ℃左右，为了将给水加热至饱和温度，需要的燃料量增加，则才可能维持蒸发量不变，而燃料量增加时炉膛出口烟气量增加，对流吸热量增大，造成汽温升高。投高加时则相反。 　　2.1.5受热面的清洁程度：炉膛水冷壁积灰、结焦、管内结垢时，都会阻碍传热，使水冷壁吸热量减少，而炉膛出口烟温升高，过热器对