鍋爐四管漏泄原因分析及對策

鍋爐四管漏泄原因分析及對策

在我國的鍋爐事故中，尤其是在制造工藝的中間壁、溢熱器、加熱裝置和省煤器的爆炸事件方面，造成的事故占所有工廠的非計(jì)劃運(yùn)行中的比例很大，這是影響鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要原因之一。為了采取有效措施，提高鍋爐設(shè)備的健康水平，我們對我們廠的670噸和2010噸鍋爐的“四管”泄漏原因進(jìn)行了綜合分析，并研究了對策，解決了鍋爐“四管”泄漏的問題。1.鍋爐“四管”泄漏統(tǒng)計(jì)我廠1995年以來的“四管”漏泄情況如表1、表2所示。2.67省煤器的漏泄主要是制造和安裝、檢修焊口造成的泄漏我廠7臺鍋爐自1995年以來共發(fā)生鍋爐“四管”漏泄事故75次。其中省煤器漏泄共23次,占總漏次數(shù)的30.67%,省煤器磨損18次,占省煤器泄漏次數(shù)的78.26%,磨損漏泄主要原因分析為:1號～4號爐的穿墻管和中間彎頭的局部由于煙氣流沖刷和結(jié)構(gòu)上存在問題造成的,5號～7號爐也存在類似問題,但其主要原因是由于設(shè)計(jì)不合理、煙氣流速過高造成的大面積磨損。省煤器的另一部分漏泄大多是制造和安裝、檢修焊口造成的泄漏。從統(tǒng)計(jì)情況來看,焊口質(zhì)量問題占省煤器泄漏次數(shù)的近20%,隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間增加,省煤器改造機(jī)會逐漸增多,所以,檢修過程中控制好焊口質(zhì)量在今后的受熱面改造中尤為重要。其次是鍋爐過熱器和再熱器泄漏,占總漏泄次數(shù)的36%,主要分析原因有以下幾個(gè)方面:(1)低溫過熱器和再熱器由于飛灰沖刷減薄造成的泄漏占過熱器、再熱器漏泄次數(shù)的62.96%。(2)鍋爐結(jié)構(gòu)造成熱偏差,或長期處在鍋爐出口煙氣高溫區(qū)域管子由于過熱和高溫腐蝕失效爆漏占過熱器和再熱器漏泄的18.52%。(3)過熱器和再熱器焊口漏泄占過熱器和再熱器總泄漏次數(shù)的14.81%。(4)安裝過程中造成管內(nèi)異物阻塞超溫爆管占過熱器和再熱器漏泄次數(shù)3.7%。(5)還有一些是由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)問題使管子超溫嚴(yán)重及高溫腐蝕,飛灰磨損造成的一些漏泄,這些設(shè)備問題通過這幾年的設(shè)備技術(shù)改造和加強(qiáng)這方面的監(jiān)督檢查已經(jīng)逐步得以改善。鍋爐水冷壁泄漏占1號～7號鍋爐“四管”漏泄次數(shù)的8%,主要原因是燃燒器和膜式水冷壁鰭片焊口和一些結(jié)構(gòu)焊縫由于熱應(yīng)力開裂以及由于局部高溫腐蝕比較嚴(yán)重造成的漏泄,近年來由于我廠在大、小修中重視水冷壁檢查,這方面的泄漏還是比較少的。3.抓對過熱器、省煤器的檢查(1)對鍋爐“四管”薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)有計(jì)劃地全面地進(jìn)行一次復(fù)查,對存在問題的部位重點(diǎn)防范,必要時(shí)更換。(2)外壁檢查:主要檢查鍋爐“四管”有無變形、磨損、鼓包、脹粗及表面裂紋。對水冷壁應(yīng)重點(diǎn)檢查燃燒器附近、二次風(fēng)口和三次風(fēng)口、吹灰器附近、爐膛四角及管卡掛鉤處,以及與煙、風(fēng)道聯(lián)接部位管子是否被磨損、吹損和受力拉彎拉裂;冷灰斗附近的管子有無被掉焦砸傷的凹痕;高溫區(qū)的管子有無脹粗,管子有無向爐內(nèi)突出,管子膨脹是否受阻等。對過熱器、再熱器應(yīng)重點(diǎn)檢查屏式過熱器下部彎頭,高溫過熱器向火側(cè)第一根管子,低溫過熱器出口側(cè)管子,以及高溫過熱器、再熱器的高溫度區(qū)管子有無脹粗、鼓包等;檢查水平煙道附近的管子彎頭、管卡處,吹灰器附近管子有無磨損;懸吊管、穿墻管等有無機(jī)械磨損,煙氣通道是否均勻,有無出列的管排等。對省煤器應(yīng)重點(diǎn)檢查每段省煤器上三排,尤其錯(cuò)列的第二、三排,爐后比爐前嚴(yán)重;爐墻邊排和管子彎頭、穿墻管部位,管卡子附近、煙氣走廊兩側(cè)、省煤器爐內(nèi)吊掛管及爐墻漏風(fēng)部位;高溫段省煤器的煙氣出口第二、三排管子等。(3)聯(lián)箱檢查:重點(diǎn)檢查內(nèi)部有無其它異物,膨脹指示器是否正常,聯(lián)箱吊架有無損壞、脫落。(4)割管檢查:對水冷壁在大修前的最后一次小修中割管取樣,檢查管內(nèi)的結(jié)垢和腐蝕情況,以備大修處理,經(jīng)檢查水冷壁中向火側(cè)結(jié)垢量達(dá)到400～600g/m2時(shí)進(jìn)行鍋爐酸洗。(5)防止鍋爐結(jié)渣、鍋爐結(jié)渣時(shí)用吹灰器清除,并加強(qiáng)吹灰處理,防止形成大渣塊掉落砸壞水冷壁,以及防止吹灰漏汽、漏水或吹損受熱面管子。(6)加強(qiáng)過熱器、再熱器壁溫監(jiān)測,客觀作好記錄,發(fā)現(xiàn)超溫及時(shí)分析原因,并及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整;(7)嚴(yán)肅認(rèn)真做好鍋爐“四管”統(tǒng)計(jì)分析,以不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提高檢修及運(yùn)行水平。4.防止67t和210t鍋爐“四管”爆炸定期更換靠爐墻的管排靠爐墻的管排磨損占省煤器泄漏比例很大,為了解決這個(gè)問題,在大修中定期更換靠爐墻的管排。并在新管排上加裝防磨蓋板,這樣可以有效防止泄漏,而又節(jié)省材料。護(hù)板板、省煤器彎頭防護(hù)靠爐墻兩側(cè)彎頭在煙氣走廊上部和下部加裝長條形護(hù)護(hù)板(見圖1),增加煙氣走廊的阻力,防止局部煙速過高。防護(hù)板板寬取300mm,太寬將遮蔽通流面積,會引起附近煙氣和飛灰濃度增高而造成局部磨損,太窄起不到增加阻力的作用。兩組省煤器中間彎頭加裝防護(hù)簾(見圖2),保護(hù)整箱管排的彎頭。施工時(shí)應(yīng)注意安裝質(zhì)量,防護(hù)簾要緊緊地貼在省煤器彎頭上,以防止防護(hù)簾與省煤器之間引起煙氣走廊。這樣可以起到防磨的作用,又可以減少煙氣阻力。增加耐砂涂層的厚度為了增加防磨蓋板的使用壽命,防磨蓋板的厚度由原來的1.5mm,增加到3mm,提高使用壽命2倍。防止省煤器穿墻管磨損省煤器在安裝時(shí),在穿墻管上部加裝長條形防磨蓋板(見圖3),包覆角度為150°,其中350mm在爐內(nèi),100mm澆注在爐墻里,這樣即可以有效地防止省煤器穿墻管的磨損。防磨區(qū)域中的省煤器彎頭防磨裝置圖4主要是加裝內(nèi)、外彎頭的防磨蓋板(見圖4),由于省煤器彎頭部位易形成煙氣走廊,因此,須加裝防磨蓋板,為保證防磨的牢固,用夾箍焊接固定,以防止運(yùn)行中脫落。降低煙氣流速670t/h、410t/h鍋爐低溫省煤器原設(shè)計(jì)通流面積比較小,410t/h鍋爐低溫省煤器管排原有185排,現(xiàn)改造為152排,670t/h鍋爐低溫省煤器原有212排,現(xiàn)改為208排,增大了煙氣流通面積,降低了低溫省煤器處的煙氣流速,今后設(shè)備改造上,要保證吸熱量的同時(shí),盡可能減少管排數(shù)量或減少管圈數(shù)量,增大省煤器的節(jié)距,達(dá)到降低煙氣流速的目的。從省煤器的計(jì)量方法檢測磨損程度,采用手以確定低溫省煤器采用螺旋翅片管后,降低了煙氣流速,使煙氣在翅片處形成小的渦流,降低了飛灰的動(dòng)能,減少煙氣沖刷管子的機(jī)率,翅片管的吸熱量很高,在保證吸熱的同時(shí)盡可能減少煙道內(nèi)布置省煤器重量、節(jié)約原材料。但由于翅片是纏繞在管子上的,檢修時(shí)用手摸方法來判斷磨損情況已經(jīng)能采用,要求檢修人員有很高的責(zé)任心。采用光照法來判斷管子磨損程度。今后使用翅片管時(shí)盡可能把煙氣流速降到最低,以達(dá)到最佳的防磨效果。(2)避免過熱設(shè)備的爆管防磨板式的制作410t/h鍋爐低溫過熱器的彎頭及向煙氣側(cè)出列的管子經(jīng)常發(fā)生磨損,對于磨損部位采用1Cr18Ni9Ti鋼板一次壓制成型的防磨蓋板,加裝時(shí)要緊貼管壁,防止蓋板受熱變形,起不到防磨作用,670t/h鍋爐防磨蓋板宜采用309s或更高等級的鋼板制作。過熱器加裝防磨蓋板可有效防止過熱器磨損爆管事故發(fā)生。高溫過熱器熱段管線的更換410t/h鍋爐過熱器運(yùn)行均以超過10萬小時(shí),低溫過熱器磨損比較嚴(yán)重,整體更換是必要的,高溫過熱器(熱段)管材石墨化超過4級應(yīng)予以更換,670t/h鍋爐屏式過熱器下彎頭和高溫過熱器最外圈管子更換為T91、TP304、TP347等不銹鋼管子,提高材料的極限使用溫度,以達(dá)到減少過熱器爆管次數(shù)的目的,設(shè)備技術(shù)改造后至今沒有發(fā)生爆管事故。級減溫調(diào)節(jié)保證減溫水調(diào)節(jié)閥流量特性,控制好過熱蒸汽溫度;適當(dāng)投入一級減溫調(diào)節(jié),配合二級減溫調(diào)節(jié),只用二級減溫調(diào)節(jié)會造成過熱器的局部過熱,危脅過熱器安全;避免鍋爐負(fù)荷聚增聚減,防止鍋爐過熱器瞬間的超溫。(3)防止雙重爐爆炸包墻管再熱器磨損治理670t/h鍋爐再熱器主要磨損部位是轉(zhuǎn)向室后部彎頭,兩側(cè)墻處再熱器管排、再熱器彎頭及聯(lián)箱等。由于設(shè)計(jì)時(shí)再熱器與側(cè)包墻管間隙很大,加上多年運(yùn)行后變形,兩者間隙超過200mm以上。為防止該處磨損,在包墻管處再熱器加裝防護(hù)簾,防護(hù)簾因定在再熱器支架上,同時(shí)為增加該處煙氣阻力,在進(jìn)出口處加裝阻流板,阻流板與包墻管間隙控制在50mm左右,見圖5。前后墻再熱器彎頭易磨損,而后側(cè)由煙氣離心作用,飛灰濃度高,造成磨損加劇,在保證不改造設(shè)備情況下,在彎頭部位加裝防護(hù)簾和阻流板見圖6,在減輕再熱器磨損同時(shí),也減輕了包墻管的磨損。在每組再熱器的第一排和所有易磨損處均加裝防磨蓋板,蓋板加裝時(shí)要緊貼管壁,以防止防磨蓋板變形。再熱器中間管束變形突起的管子最容易磨損,要及時(shí)采取措施,使管間隙均勻,無凸出管子,以減少磨損。鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)檢修時(shí)改善噴口周界風(fēng)性能,以減小它對再熱器管壁溫度分布的影響,防止超溫;進(jìn)行鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn),確定一、二次風(fēng)調(diào)節(jié)對火焰分布的影響;做好再熱器吹灰工作,并對運(yùn)行工況進(jìn)行調(diào)整。(4)流沖刷磨損造成的抗拉裂410t/h鍋爐水冷壁主要由于燃燒器煤粉氣流沖刷磨損造成的,而另外的一個(gè)主要原因410t/h、670t/h鍋爐結(jié)構(gòu)不合理及工藝方面問題、水冷壁四角焊接密封板造成水冷壁的拉裂。管道磨損的加工水冷壁磨損主要發(fā)生在燃燒器附近水冷壁管,重點(diǎn)磨損部位在上、下部二次風(fēng)口和三次風(fēng)口部位。對于水冷壁磨損在1mm～2mm之間管子可采用補(bǔ)焊的方法,補(bǔ)焊次數(shù)不能超過四次,否則會產(chǎn)生焊接裂紋,磨損超過2mm的管子應(yīng)予以更換。經(jīng)常磨損部位管了可采用加裝防磨蓋板的方法,防磨板采用Cr20Ni14Si2鋼板,厚度3mm,一次成型。包覆角度120°～150°之間,安裝時(shí)應(yīng)將防磨板與水冷壁管貼緊,兩側(cè)與水冷壁膜片焊接牢固,以防止防磨蓋板過燒,起不到防磨作用。消除密封板處密封板處密封板內(nèi)水冷固定裝置部位水冷壁拉裂主要集中在鍋爐燃燒器四角護(hù)板處,水冷壁固定裝置附近,各部