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电厂锅炉受热面管泄漏原因及预防措施研究

电厂锅炉受热面管泄漏原因及预防措施

研究

摘要:锅炉是电厂主机的重要组成部分,是确保电力生产稳定运行的重要设施。锅炉系统运行中,受热面管泄漏是锅炉系统运行的主要问题。本文在简要概

述电厂锅炉受热面管泄漏影响基础上,分析泄漏现象产生的主要原因,并结合实

际提出对应的预防处理措施,以此为运维管理工作开展提供参考,为推动电力生

产稳定运行提供有效保障。

关键词:火电厂;锅炉;受热面管;泄漏

电厂锅炉运行中,过热器、省煤器、水冷壁和再热器等受热面会出现爆管泄

漏现象,在出现问题时,必须要停机检查,及时采取有效措施进行处理,避免出

现受热面失效现象,为火力发电机组效率提升提供有效保障。

1、电厂锅炉受热面管泄漏原因

1.1 设计及安装因素影响

电厂锅炉受热面管布置形式较为复杂,需要综合考虑系统整体稳定运行要求,需要与炉膛保持合理高度与宽度,尽量避免超温现象发生。但是在传统设计体系下,电厂锅炉设计存在理论与实际偏差较大,设计经验不足、结构不合理现象。

在管径、长度及进出口位置等设计偏差情形下,会导致流量偏差而引起发热偏差,由于超温作用而导致受热面管出现泄漏。同时在设备安全作业中,会由于规范重

视不足、安装质量不符合规范要求,影响到锅炉受热面的承受能力,在受热面管

泄漏程度不断增加情形下影响到机组安全稳定运行。

1.2 管材质量问题

管材是受热面管的基本材料,在材料性能不合要求或者焊接质量控制不到位

情形下,必然会导致受热面管出现爆管现象。爆管开裂部位呈桃形,厚度明显降

低。例如在某泄漏事故运维检修作业中,发现炉管材料质量较差,母材基体组织

成分不均,分布有较多微观孔洞,在长期运行中逐渐发育成裂纹,使得材料强度

不断下降。在回溯焊接流程时,显示焊接作业中存在较为显著的气孔、气泡及夹

杂物等缺陷,焊接材质错用,导致长时间运行后发展为裂纹,甚至导致爆管现象。管材质量问题的存在,除受设计因素影响外,还受人为管理因素影响,在质量控

制措施不到位情形下,必然会导致受热面管泄漏现象发生。

1.3 日常运行磨损影响

磨损是机械设备运行必然存在的现象,在电厂锅炉受热面管运行中,磨损现

象主要有飞灰吹损和机械磨损两种形式,所带来的磨损表征也有所差异。飞灰吹

损现象的产生,主要是由于燃料在燃烧过程中产生的烟气中夹杂有大量灰粒,这

些灰粒随烟气冲刷受热面管,在高温及冲击作用下,使得内管壁受损逐渐加剧。

尤其是在发热量小但灰分较高的燃料,飞灰吹损现象极为显著[1]。同时在部分锅

炉系统运行中,过热器、再热器管排与省煤器吊挂的排列较为混乱、相互交错,

在管排之间缝隙较小时,会由于长时间相互碰撞而导致管壁表面厚度逐渐变小,

在管材强度不足情形下,会导致爆管泄漏现象。因此在日常运维中,应当重点关

注这些部位及附近的管壁检测,及时评估磨损状态,采取有效措施进行处理,以

有效避免受热面管出现泄漏。

1.4 腐蚀现象影响

受热面管的腐蚀主要是以温度腐蚀机理为主,主要有高温腐蚀和低温腐蚀两

种形式,这两种腐蚀现象的产生,都与锅炉燃烧过程中的硫化物有密切关系。高

温腐蚀主要集中于燃煤锅炉高温火焰及高温烟气区,受热面管外壁及悬挂件外部

产生的腐蚀现象,主要是由于燃烧中的硫及燃料灰分中的碱金属、矾等物质引起,在高温过热器及高温再热器出口的蛇形管位置尤为显著。低温腐蚀主要集中于锅

炉尾部受热面,也就是省煤器和空预器部位,由于尾部受热面区段烟气和管壁温

度较低,燃料中含有的硫与烟气中的水蒸气会发生反应生成硫酸,但是省煤器管

壁温度低于烟气露点,使得硫酸蒸汽不断附着于受热面,以此导致低温腐蚀现象

发生。腐蚀现象在外表面具有显著特征,因此在运维检修中出现腐蚀症状时,必

须要及时采取有效措施处理。

1.5 超温运行因素影响

超温运行属于电厂锅炉常见的运行状态,对锅炉受热面管具有显著影响,所

有受热面管在运行中出现的蒸汽温度超过额定值现象,都可以被称为是超温,同

时又分为长期超温和短期超温两种形式。锅炉受热面超温现象产生因素较为复杂,在管壁内部有集盐结垢、运行调整不合理、锅炉负荷热偏差、锅炉结焦及积灰等

现象较为严重时,都有可能会导致管壁超温现象。但是锅炉超温运行产生的根本

原因,是由于管内控制流量分配不均而导致,同时由于管内局部热度偏差,导致

在管内形成异物而发生堵塞现象[2]。长期超温运行必然会对受热面管性能产生影响,在处理不当情形下会导致安全事故发生,因此应当在运维管理中重点关注运

行温度,及时调整运维措施,以有效规避安全风险扩大化。

1.6 运行管理因素影响

人是电厂锅炉系统运行成效的重要影响因素,在电厂锅炉运行中,如出现工

作人员搭配不合理或操作不当等情况,也会对锅炉运行状态产生影响,进而导致

受热面出现泄漏现象。例如在生产运行中,由于操作不当导致蒸汽品质较差,腐

蚀物含量较高,会导致管内出现腐蚀现象[3]。例如在运维检修作业中,没有做好

精细检查,没有能够及时发现锅炉运行中存在的问题,无法消除管壁受热面管腐

蚀隐患,也会导致后续运行中管壁受损而出现泄漏现象。同时在运维管理中某些

零部件没有及时更换,系统运行不畅情形下,也会导致受热面管长期受某一种因

素影响而出现泄漏现象。

2、电厂锅炉受热面管泄漏预防处理措施

2.1 完善泄漏预防体系

在日常运维工作开展中,要强化新型技术应用,有效预防锅炉热量损失,尽

量减少不必要的磨损及腐蚀现象发生,及时评估受热面管性能,为运维处理提供

针对性指导,将泄漏现象发生概率控制在最低。例如在管壁测量中,可以采用定

点厚度测量、蠕变测量及宏观检测等技术,动态分析管壁厚度及不同部位差异,

分析重点受热部位。例如在运维中可以采用室内氧化及内窥镜清洁技术等,检测

管道系统内壁实际情况,精准分析管道运行影响因素,为制定具体处理措施提供

参考,降低泄漏现象发生可能性。

2.2 管材问题处理措施

管材问题的有效处理,应当从如下几个方面入手:一是在项目建设和运维阶段,要强化管材的规范化管理,利用数字化技术做好管材的每一型号、每一环节

的有效处理,避免出现管材用错现象导致性能偏差,在实际运行中存在较大泄漏

隐患[4]。二是要深入全面做好定期检修更换,尤其是对于较为容易出现磨损或腐

蚀的管段,应当做好重点监测观察,在出现壁厚不足、腐蚀严重、长期高温运行

等状态时,必须要缩短检修周期,及时发现泄漏隐患并做好针对性处理。三是应

当定期做好受热面管的割管取样,通过金相组织分析鉴定组织成分和性能,在更

换焊接作业前,应当对管材和焊材进行频谱仪分析,确保材料对应性,在焊接完

成后要立即进行拍片和超声检测,避免作业缺陷导致后续泄漏发生。

2.3 磨损预防处理措施

受热面管磨损是锅炉系统运维管理应当关注的重点内容,针对飞灰磨损和机

械磨损应当分别采用对应的处理措施。针对飞灰磨损现象,应当重点采取如下措施:一是合理控制烟气流速,在安装前合理控制炉管与墙面之间距离;二是针对

弯头及靠后墙等磨损较为严重的位置,可以加装防磨瓦,以提升管壁耐磨水平[5];三是在省煤器冷管部位喷涂高温耐磨涂料,以有效提升耐磨性能。针对管排间的

机械磨损现象,应当合理优化管排的横向节距和纵向节距,从整体上做好布局优化,消除管排间的碰磨现象。同时也可以在低温过热器与省煤器吊挂管之间加装

防磨瓦,通过减少接触方式提升耐磨性能。

2.4 腐蚀预防处理措施

在水冷壁及过热器等较为容易发生高温腐蚀的炉管位置,应当采用如下预防

处理措施:一是将过热器和再热器壁温控制在580℃以下,采用低氧燃烧措施降

低腐蚀物生成量,有效控制高温腐蚀速率。二是在水冷壁及高温受热面喷涂抗腐

蚀剂,提升管道抗腐蚀性能。三是在锅炉运行中选择合适的煤粉细度,优化燃烧

状态,尽量避免一次风冲刷壁面,合理配风,避免在喷燃器附近壁面出现还原性

气体。在省煤器及空预器等较为容易发生低温腐蚀的部位,应当采取如下预防处

理措施:一是适当提升空预器管壁温度,通过加暖风器措施提高空预器入口温度,确保管壁温度高于烟气露点[6]。二是选用耐腐蚀性能材料制成的空预器,有效提

升空预器防腐蚀性能。三是定期检测酸露点温度,根据实际工况调整排烟温度,

达到良好的节能效果,有效延长锅炉使用寿命。

2.5 超温控制措施

做好有效的超温控制措施,是有效避免受热面管泄漏的关键措施,在运维管

理中应当做好如下方面优化措施。一是根据锅炉运行状况及材料,选择合适的温

度控制点;二是依据锅炉企业所提供的操作标准及启动停止曲线,合理设定自动

控制系统机组开关方式;三是确保锅炉参数及过热器管壁温度控制在合适范围内,全面监控各项运行数据[7]。

2.6 运行管理优化措施

在锅炉运行管理中,应当严格依照规范要求做好运行管理优化,对运维管理

人员而言,应当利用自动化控制系统及时关注锅炉运行温度、压强及风量等参数

变化,在数据出现异常时,应当及时进行调整[4]。在日常运维中做好锅炉受热面

灰尘清理,避免由于间隔时间过长导致的处理困难及泄漏隐患。在出现报警信号时,应当及时根据预警信息分析原因并做好处理,消除管壁泄漏隐患。

3、结束语

电厂锅炉受热面管泄漏是一种必然发生的现象,要尽量规避泄漏现象发生,

重点在于做好有效的预防措施。对生产管理和运维部门人员而言,必须要严格遵

循国家、行业相关标准规范,企业各级生产管理制度要求,制定切实可行的泄漏

预防工作制度,确保工作人员能够严格依照制度要求做好运行质量监测和控制,

从源头上做好处理,将锅炉受热管理措施落实到位,以此从根本上避免泄漏事件

发生。

参考文献

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金,2023,46(05):248-250.

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[3]鲍传春.防止电厂锅炉受热面泄漏技术措施[J].电力设备管

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[5]赵云. 火力发电厂锅炉受热面管泄漏原因分析[J]. 技术与市场, 2019, 26(07):125+127.

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电站锅炉“四管”泄漏原因分析及预防 摘要:电站锅炉生产运行中会发生泄露问题,造成严重的后果。本文电站锅炉“四管”泄露为研究对象,主要是对泄露的原因及如何干预进行分析论述,希望能够提供一些有价值的借鉴,从而提高锅炉的可用率和防止泄露的出现。 关键词:电站锅炉;四管泄露;原因;措施 锅炉在电厂设备中与发电机以及汽轮机一起被称作是电厂的“三大系统”,在火力发电机组中锅炉的“四管”是不可或缺的:省煤器、水冷壁、再热器、过热器,一旦出现泄露会导致整个机组非计划停运,严重影响机组的经济运行以及稳定安全。下文将对“四管”泄露的相关内容进行论述。 一、电站锅炉“四管”泄露现象及原因分析 1.再热器爆管的现象及原因分析 (1)再热器爆管现象 具体现象包括:在机组工作负载不变时,主蒸汽流量不断增加;再热器周围炉内出现泄露声;省煤器灰斗里面有潮湿灰尘;严重的时候炉膛负压会变为正压或是负压逐渐降低;爆破点后排风道两侧的烟气温度出现异常偏差,排风道负压下降;炉墙以及入口等缝隙处朝外喷汽或者是冒烟。 (2)再热器爆管原因分析 主因是应力因素或材料因素所致。因“四大管道”内有不少弯头,而该类弯头制作大多是采取直管弯制而成。弯制的时候,直管管壁弯曲,其内侧由于压力原因引起壁厚增厚而管壁外侧壁厚变薄,这样导致弯管弯曲接头处存在材料分布不均的现象。“四管”在进行应用过程中,由于弯管弯头外侧壁薄再加上磨损,引起该侧易发生破坏,故也成为弯头易破坏点。所以必须要将壁厚变化之后由内部压力导致的弯管内外弧侧周向应力考虑进去。

2.过热器爆管现象及原因分析 (1)过热器爆管现象 具体包括:若顶棚(平顶)、低温过热器或者包覆出现泄露,将会导致管壁温度以及过热汽温不断增高;蒸汽流量下降,蒸汽流量不正常地比给水流量低;炉内压力越来越大,严重时会从空隙处朝着外面喷汽或者是冒烟;过热器周围出现异常声音;过热器后烟温下降,过热器前后端烟温偏差增大;排烟温度明显下降,烟色变为白色或者是灰白色。 (2)过热器爆管原因分析 原因包括:质量控制失误;设计不合客观要求;汽侧的氧腐蚀、异种金属没有焊接到位、应力腐蚀开裂、高温腐蚀;制造不精、安装和维修失当;机器磨损以及过热器长时间处在高温过热状态下等,可概括为四方面因素:焊接不过关、磨损、高温过热、腐蚀。 3.水冷壁爆管的现象及原因分析 (1)水冷壁爆管现象 现象包括:泄露严重时,埋刮板输送机、冷渣机的机内出现溢水,烟囱排出白烟;在炉内会出现蒸汽喷出声,管子爆破的时候有明显异响;炉膛负压变正压或者是变小,炉膛会从缝隙处朝外喷烟;炉膛负压变为正压或是变小,严重时会导致炉膛压力保护动作出现;泄露侧旋风分离器温度逐渐降低,炉膛同侧的2个分离器温度偏差不断变大;汽包水位降低,蒸汽流量异常地高出了给水流量;烟气中水分含量不断增加,各部位含氧量有偏差,且平均数值下降;泄漏侧炉膛床温度降低,床温测点偏差变大。 (2)水冷壁爆管原因分析 原因包括四个因素:受热不均匀;热疲劳;超温;高温。水冷壁(上升管)常会伴随着结渣现象出现,这是因为水冷壁所在位置烟温最高,会直接碰到火焰及燃料。在具体运行中,并非水冷壁所有位置都会有结渣情况发生,易结渣位置

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电厂锅炉“四管”泄漏原因及预防措施 摘要:电站锅炉炉管泄漏一直是影响电厂安全、经济、高效运行的主要原因之一。锅炉“四管”在机组运行中受到不同程度的吹损、磨损、高温腐蚀、超温超压等多方面因素的影响,直接威胁到燃煤电厂的安全可靠运行。综述燃煤电厂锅炉“四管”泄漏主要原因,提出相应的预防措施,降低泄漏概率,提高锅炉运行的安全可靠性。 关键词:锅炉;泄漏;原因;预防措施 锅炉作为燃煤电厂三大主机之一,其运行的安全稳定性具有极其重要的意义。据相关文献统计显示,在我国燃煤发电机组的非计划停运事故中,约有1/2的原因是锅炉事故事件。锅炉事故事件中,则以“四管”泄漏居多。锅炉的突发性爆管事故对电网的迎峰度夏具有严重影响,供热机组若正值供暖季发生爆管事故,则可能造成严重的负面舆论。 1“四管”泄漏原因 1.1磨损 锅炉风量调整、结焦、密封片损坏是影响振动炉排安全运行的主要原因,锅炉下点火风运行,点火风穿透燃料层的风量与高端柔性管发生摩擦或冲刷,造成柔性管两侧弯头位置减薄,柔性管在运行中因燃料因素出现焦块,在炉排振动过程中焦块会对柔性管内圈特别是下管产生摩擦,进而减薄柔性管发生泄漏。 1.2焊接安装质量 管道安装、检修焊缝的质量是造成炉排管道泄漏的又一大原因,炉排管道使用前要根据管道材质、规格、型号、数量进行外观质量和几何尺寸验收,安装过程中要无应力配管,避免焊接残余应力的产生,影响构件的结构刚度和稳定性,造成管道结构脆性断裂。错误的焊接工艺会造成焊接部位产生应力集中和接头机械性能下降等焊接缺陷。

1.3蒸汽吹损 燃煤电厂锅炉在运行中,受热面积灰结渣是最常见的现象之一,一般均安装吹灰器以保证受热面清洁,进而提高锅炉热效率。吹灰器内漏、吹灰器不旋转、吹灰时带水及吹灰器吹灰蒸汽压力过高等4个方面造成受热面管排不同程度的减薄。经查阅某火电机组吹灰器周边管组防磨防爆检查数据也很好地证实了这一点,若未及时发现并处理管壁减薄管组,势必会导致受热面泄漏事故。 1.4高温腐蚀 燃煤电厂锅炉水冷壁、过热器及再热器管排均充在不同程度的高温腐蚀现象,通常情况下,水冷壁多发生高温烟气对其的硫腐蚀、氯腐蚀,而过热器及再热器则以高温烟气中熔融状态飞灰热解出的三氧化硫腐蚀更为显著,又以水冷壁高热负荷区管排高温腐蚀最为严重。长期处于高热负荷的炉管与高温环境接触的组织结构会逐渐发生变化,并逐步向内扩展,金属组织结构发生微妙变化,其强度和蠕变应力均有所改变,塑性降低,易发生裂纹或爆开。 1.5积灰结焦 燃煤电厂锅炉受热面积灰结焦是极为普遍的现象,渣灰导致受热面产生污垢热阻,反之换热系数减小,且会改变区域烟气流速,最终管排换热效果下降,造成管排吸热不均;且渣灰对管壁具有一定的腐蚀作用,导致管壁减薄、耐温性能逐步下降,最终发生管壁超温爆管事故。 1.6应力集中 应力集中主要因锅炉结构及机组启停过程中升降温速度控制不合理等因素导致异常膨胀而产生的。锅炉启停过程中,若炉内升降温速率过快,水冷壁会产生热应力;锅炉热负荷变化速率过大亦会使水冷壁产生热应力;炉膛内大体积焦块脱落时,将捞渣机渣井内温度相对较低的渣水溅到冷灰斗管排上,该区域管排同样会产生热应力集中。在不同热应力的共同作用下,区域应力达到峰值,若长周期受到此热应力就极易发生泄漏。 2防止锅炉“四管”泄漏措施

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电厂锅炉受热面管泄漏原因及预防措施 研究 摘要:锅炉是电厂主机的重要组成部分,是确保电力生产稳定运行的重要设施。锅炉系统运行中,受热面管泄漏是锅炉系统运行的主要问题。本文在简要概 述电厂锅炉受热面管泄漏影响基础上,分析泄漏现象产生的主要原因,并结合实 际提出对应的预防处理措施,以此为运维管理工作开展提供参考,为推动电力生 产稳定运行提供有效保障。 关键词:火电厂;锅炉;受热面管;泄漏 电厂锅炉运行中,过热器、省煤器、水冷壁和再热器等受热面会出现爆管泄 漏现象,在出现问题时,必须要停机检查,及时采取有效措施进行处理,避免出 现受热面失效现象,为火力发电机组效率提升提供有效保障。 1、电厂锅炉受热面管泄漏原因 1.1 设计及安装因素影响 电厂锅炉受热面管布置形式较为复杂,需要综合考虑系统整体稳定运行要求,需要与炉膛保持合理高度与宽度,尽量避免超温现象发生。但是在传统设计体系下,电厂锅炉设计存在理论与实际偏差较大,设计经验不足、结构不合理现象。 在管径、长度及进出口位置等设计偏差情形下,会导致流量偏差而引起发热偏差,由于超温作用而导致受热面管出现泄漏。同时在设备安全作业中,会由于规范重 视不足、安装质量不符合规范要求,影响到锅炉受热面的承受能力,在受热面管 泄漏程度不断增加情形下影响到机组安全稳定运行。 1.2 管材质量问题 管材是受热面管的基本材料,在材料性能不合要求或者焊接质量控制不到位 情形下,必然会导致受热面管出现爆管现象。爆管开裂部位呈桃形,厚度明显降

低。例如在某泄漏事故运维检修作业中,发现炉管材料质量较差,母材基体组织 成分不均,分布有较多微观孔洞,在长期运行中逐渐发育成裂纹,使得材料强度 不断下降。在回溯焊接流程时,显示焊接作业中存在较为显著的气孔、气泡及夹 杂物等缺陷,焊接材质错用,导致长时间运行后发展为裂纹,甚至导致爆管现象。管材质量问题的存在,除受设计因素影响外,还受人为管理因素影响,在质量控 制措施不到位情形下,必然会导致受热面管泄漏现象发生。 1.3 日常运行磨损影响 磨损是机械设备运行必然存在的现象,在电厂锅炉受热面管运行中,磨损现 象主要有飞灰吹损和机械磨损两种形式,所带来的磨损表征也有所差异。飞灰吹 损现象的产生,主要是由于燃料在燃烧过程中产生的烟气中夹杂有大量灰粒,这 些灰粒随烟气冲刷受热面管,在高温及冲击作用下,使得内管壁受损逐渐加剧。 尤其是在发热量小但灰分较高的燃料,飞灰吹损现象极为显著[1]。同时在部分锅 炉系统运行中,过热器、再热器管排与省煤器吊挂的排列较为混乱、相互交错, 在管排之间缝隙较小时,会由于长时间相互碰撞而导致管壁表面厚度逐渐变小, 在管材强度不足情形下,会导致爆管泄漏现象。因此在日常运维中,应当重点关 注这些部位及附近的管壁检测,及时评估磨损状态,采取有效措施进行处理,以 有效避免受热面管出现泄漏。 1.4 腐蚀现象影响 受热面管的腐蚀主要是以温度腐蚀机理为主,主要有高温腐蚀和低温腐蚀两 种形式,这两种腐蚀现象的产生,都与锅炉燃烧过程中的硫化物有密切关系。高 温腐蚀主要集中于燃煤锅炉高温火焰及高温烟气区,受热面管外壁及悬挂件外部 产生的腐蚀现象,主要是由于燃烧中的硫及燃料灰分中的碱金属、矾等物质引起,在高温过热器及高温再热器出口的蛇形管位置尤为显著。低温腐蚀主要集中于锅 炉尾部受热面,也就是省煤器和空预器部位,由于尾部受热面区段烟气和管壁温 度较低,燃料中含有的硫与烟气中的水蒸气会发生反应生成硫酸,但是省煤器管 壁温度低于烟气露点,使得硫酸蒸汽不断附着于受热面,以此导致低温腐蚀现象 发生。腐蚀现象在外表面具有显著特征,因此在运维检修中出现腐蚀症状时,必 须要及时采取有效措施处理。

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锅炉受热面泄漏原因分析与防范措施 摘要:火电厂锅炉受热面泄漏是造成发电机组非计划停运的重要原因,是长期困扰火电厂安全生产的一大难题,本文主要分析了水冷壁、省煤器、过热器和再热器泄漏问题的原因,并对常见的、泄漏问题提出了相应的措施。 关键词:四管泄漏原因调整防范措施 0.引言 所谓锅炉“四管”是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器。锅炉四管泄漏漏事故占锅炉机组非计划停运次数的70%以上。近几年锅炉承压部件泄漏事故的发生又呈现出上升的态势。 1.爆管原因 锅炉受热面是锅炉的主要传热元件,由于锅炉四管处于非常特殊的运行环境中,承受高温、高压、腐蚀以及应力等多种影响,工作条件十分恶劣。仔细分析爆漏的原因,其中有烟气流通部位设计、炉管腐蚀、焊口质量问题、长期运行过热磨损、运行操作控制不当导致炉管热疲劳等主要原因。 1.1设备本身原因 1.1.1过热损坏 过热总是与泄漏现象紧密相连的。过热可分为长期过热和短期过热两种。长期过热是一个缓慢的过程,由于蠕变变形而使管子爆破;

而短期过热则往往是一个突发的过程。由于爆破过程不同,短期过热 与长期过热在爆口的变形量、爆口形状以及爆口组织变化上都有所不同。短时过热爆管多数发生在中高压锅炉的水冷壁管,有时锅炉 运行不正常时,屏式过热器也会发生短期过热爆管。 1.1.2飞灰磨损 飞灰磨损主要发生在省煤器及对流过热器的弯头处。影响磨损的 因素很多,其关系式为: T=Cημτω³ 式中:T为管壁表面单位面积的磨损量,g/m²;C为考虑飞灰磨损 性的系数,与飞灰性质及管束结构特性有关;η为飞灰撞击管壁的几率;ω为烟速,m/s;μ为烟气中的飞灰浓度,g/m³;τ为时间,h。 由上式可知,飞灰速度的影响是很大的,所以控制烟气流速可以 有效地减轻磨损,但考虑烟气流速过低会使对流放热系数降低。以致 增加了需要的受热面,不经济;同时烟速过低还会引起积灰与堵灰, 故烟速一般控制在8-10 m/s。 1.1.3烟气侧的高温腐蚀 在炉膛烟气区域,易熔化合物会在管子表面发生凝结,产生积灰。高温积灰所生成的内灰层中含有较多的碱金属.熔化或半熔化状态的 碱金属即硫酸盐复合物,对过热器和再热器管子会产生强烈的腐蚀。 这种腐蚀大约在540-620℃时发生,温度越高腐蚀速度就越快。复合 硫酸盐主要是燃料中的碱性氧化物Na20和K20与烟气中的SO3、Fe2O3,化合形成的。它在550-710℃温度范围内呈液态,液态的复合硫酸盐

锅炉受热面管线泄漏原因分析及应对措施

锅炉受热面管线泄漏原因分析及应对措施 摘要:燃煤锅炉过热器、省煤器、水冷壁运行中发生爆破泄露现象,会造成停 炉事故,要有相应的预防措施,通过运行监视调整等方面的方法,来提高锅炉安 全运行水平。 关键词:锅炉;泄漏;措施 1 过热器爆管泄漏的原因及预防措施 受热面超温和焊接质量差是造成过热器爆管的主要原因影响过热器运行中爆 管的根本原因有:过热器爆管中由于腐蚀约占17%,过热器爆管中由于磨损约占8%,过热器爆管中由于焊接质量约占27%,过热器爆管中由于金属过热造成的 爆管约占18%,过热器爆管中由于其他原因占30%,下面我们分析过热器爆管原 在焊缝熔合区内存在粗大魏氏组织、大量非金属夹杂等缺陷而造成的。 管材质量差如果管子本身存在分层、加渣等缺陷,由爆口部位金相分析可知 该过热器管爆裂是由于炉管材质较差,低温再热器在运行过程中发生泄漏,加强 吹灰和吹灰器管理,防止受热面严重积灰,为了预防过热器管超温,在运行中, 应严格按运行规程规定操作,对测量结果做好记录。另外给水品质不良,锅炉启 停时应严格按启停曲线进行,控制锅炉参数和过热器管壁温度在允许范围内防止,做好锅炉燃烧调整,引起管内结垢积盐,影响传热,测量时先用砂布或钢丝刷将 管子外壁打光,对测量结果做好记录。也会造成过热器管在运行中超温。从爆管 处宏观检验表明,运行中如果出现燃烧控制不当、高压加热器投入率低等情况, 也会造成过热器管超温,管材金属超过允许使用的极限温度,内部组织发生变化,抗拉强度已明显降低,建议更换高温过热器管。过热器管内蒸汽流速较低,对高 温过热器管做金相分析,发现其组织为铁素体碳化物,碳化物成小球状分布于铁 素体的晶粒边界上,焊缝的焊接质量较差,组织不均匀,运行时受温度和压力影响,换新管时材质应光谱检查与原材质须相同,缺陷扩大就会导致过热器管爆管。开口处由于爆裂已明显减薄。在制造或维修中由于焊接质量不过关,后屏过热器 管子抽样进行蠕胀测量,在制造、安装和检修中如果出现管内异物堵塞、屏过联 箱隔板倒等缺陷,因此造成受热面过热爆管有短期过热和长期过热两类现象,过 热器管子外壁有明显过热现象的,受热面过热后,焊缝中存在气孔、夹渣、焊瘤 等会导致频繁爆管。焊缝根部存在大量焊瘤,泄漏点大多分布在焊缝熔合线及热 影响区内,使钢材强度大幅度下降,防止火焰偏斜,注意控制煤粉细度,减少热 偏差,会在短时间内造成金属过热引起爆管。金相检验结果表明,为不完全正火 组织,管束的金相组织是正常的,长期过热主要发生在高温过热器的外圈向火面,低温过热器也可能发生,锅炉检验中心对锅炉受热面进行抽查检验,管内工质换 热较差,金属长期处于幅度不很大的超温状态下运行,组织极为粗大,是不正常 组织,爆管是由于管材焊缝的焊接质量极差,母材基体存在大量微观孔洞,例如 低温过热器在使用中发生爆管,锅炉受热面内部工质短时间内换热状况严重恶化时,传热效果差,管壁长期处于超温状态,壁温急剧上升,可用特制的样板进行,如果存在锅炉炉膛高度偏低,蒸汽流量偏低和受热面结构不合理等因素都会造成 过热器普遍超温或存在较大的热偏差局部超温,新管的管壁厚度应测量并做好记录,降低了许用应力,对低温过热器和延伸侧墙进行壁厚测量,管子在内 应力作用下产生塑性变形,最后导致超温爆管。金会造成工质流动不畅,引 起受热面超温,属超过其额定温度运行时,有短期超温和长期超温两种情况,爆

燃煤电厂锅炉受热面管泄漏原因及改善措施

燃煤电厂锅炉受热面管泄漏原因及改善 措施 摘要:燃煤电厂机组出现非计划停运的一个主要原因是锅炉受热面管的泄漏,而非计划停运会使得企业遭受的经济损失难以估计,如何有效、安全地减少受热 面管泄露次数。是燃煤发电公司面临的一个重大问题。 关键词:燃煤电厂;锅炉受热面管;泄漏 0引言 影响锅炉安全运行的主要因素是锅炉受热面管的泄漏,为了保证锅炉的稳定、安全运行,应尽量降低其泄漏的概率,充分了解其泄漏的原因,以便更好地采取 有效措施对问题进行解决和优化。 1锅炉受热面管泄漏主要的原因 1.1设计水平不高 设计者的设计水平不高,主要是因为他们在设计锅炉时,仅凭理论支持,脱 离了实践。主要表现在三个方面,一是有的燃煤由于种类不同,对锅炉的要求也 不同,而设计者在实际设计中却忽略了这个问题,导致炉膛结构设计上存在缺陷,最后导致过热器的超温爆裂;其次,锅炉设计人员的经验不足,在某些重要系数 的选取上出现了问题,比如设计人员在选择受热面系数时存在炉膛出口烟温存在 较大偏差或炉膛高宽比不合理的情况;最后,锅炉的受热面布局不符合锅炉的结构,管径长度不合适、材质选择存在区别等都会造成锅炉超温。 1.2制造工艺不先进 目前国内某些锅炉的生产技术有很大的缺陷,生产技术落后是制约其性能和 强度的一个重要原因,所以需要不断优化锅炉制造工艺与技能[1]。弯管过薄、管

内有杂质堵塞是造成锅炉泄露的主要原因之一。造成这种现象的主要因素是锅炉 生产技术的落后。由于焊接质量的原因,弯管椭圆度达不到要求。另外,生产工 艺落后也反映在一些较低端的问题上,例如:锅炉制造中的选钢错误、制造设计 图纸的不符合等,然而这些低级错误都会在很大程度上对锅炉运行的安全性和稳 定性带来不良影响。 1.3锅炉的安装质量不过关 发电机组非计划停机的主要原因之一是安装质量不佳而造成的热接收管渗漏。由于安装质量不达标,在使用锅炉时不但会给企业造成经济上的损害,还会因为 受热管泄漏而影响到受热管的健康水平,从而影响到电厂的安全运行。 1.4受热管存在超温运行的情况 超温运行也是造成热管泄漏的一个主要因素,超温运行一般可以划分为长期 超温和短期超温。如果管壁温度介于设计温度与材料的临界温度之间,则为长期 超温。在这段时间内,管壁的超温幅度很小,但是长时间的使用会使锅炉管内的 碳化物发生球化,从而造成管壁薄弱处的破裂[2]。然而,短期超温运行主要指的 是管壁温度高于材料的较小临界温度,使材料的强度大幅下降,从而引起爆管。 因此,在保证锅炉安全运行、降低受热管泄漏的同时,应注意防止受热管出现超 温运行的情况。 2锅炉受热管泄漏改善措施 2.1贯彻落实预防制度 在锅炉受热管发生泄漏时,首先要落实预防措施,这是预防泄露的基础和先 决条件。我国发电厂在生产经营过程中,制订了许多规章制度,但在实际执行中,却没有得到很好的执行,只是流于形式,所以,有关部门要出台相应的政策来推 动制度的执行。其次,要使系统的执行进程达到最佳效果,还必须对锅炉的品质 进行严格的控制,并做好锅炉质量的监督工作。所以,全面实施防范体系可以从 某种意义上提高锅炉受热管道的防泄漏能力。 2.2将检查内容分类并逐项检查

火电厂锅炉四管爆漏原因分析及防范措施

火电厂锅炉四管爆漏原因分析及防范措 施 摘要:火电厂锅炉“四管”爆漏是长期困扰火电厂安全生产的一大难题,因其引发的事故率高,对发供电和技术经济指标影响很大。在各种锅炉故障中,四管爆漏是首要原因,一旦发生,不仅给火电厂造成较大经济损失,而且对电厂安全造成威胁。本文将重点探讨和分析火电厂锅炉四管爆漏原因,并针对原因找出针对性的防范措施。 关键词:火电厂;锅炉四管爆漏;原因;防范措施 所谓锅炉四管,指的就是过热器管、再热器管、省煤器管、水冷壁。当其处于长期工作状态下,进而出现磨损、腐蚀、损坏或者焊口线泄露时,就会引发严重锅炉故障,将其称之为锅炉四管爆漏事故。锅炉四管爆漏事故,不仅给火电厂造成较大经济损失,而且对电厂安全造成威胁,因此防范此类事故发生,也是火电厂管理中的重点内容之一。 1锅炉四管爆漏原因 导致锅炉四管爆漏的原因有很多,既有内部原因,也有外部原因;既有四管本身的问题,也有其工作条件的影响。具体来说,有以下几点: 1.1四管自身材料问题 锅炉因其需要长时间处于高温运行状态,因此对其材料有较高的要求,任何材料性能的不足,都有可能对锅炉运行效率和安全造成隐患。材料问题主要有两方面,一方面是四管的材料本身质量存在问题或者缺陷,比如其钢材成分、性能指标等不符合相关标准,必然使得其无法满足锅炉的长期运行需要,造成运行中发生故障;另一方面是设备在运输、安装、检修过程中,造成材料的机械损伤,从而使得设备运行中存在安全隐患。

1.2机械与飞灰磨损 此原因是导致锅炉爆漏的重要原因之一,相关统计数据表明,3%到9%的锅炉 爆漏是由于磨损所导致的,其中飞灰磨损更加严重。飞灰磨损的出现与多种因素 相关,包括锅炉构造、烟气流速、煤灰特性、烟气粉尘浓度等。通常来说,飞灰 磨损在锅炉尾部更加严重,由于此处的温度与中心相比较低,因此为了保持此位 置的温度,需要相应增加其受热面积;如此一来就会使得相邻受热面管子距离缩短,这种环境下极容易形成烟气走廊,导致烟气流速增大,飞灰磨损加重。造成 机械磨损最重要的原因,是由于燃烧嘴喷嘴变形,导致粉尘飞串,从而造成机械 磨损。 1.3超温引发爆漏 锅炉的运行,都是在高温环境下,一旦温控措施失当,尤其超温现象出现, 会对锅炉受热面管的金属特性造成特别严重的影响。金属性能会在超温环境下下降,造成性能降低,当这种性能降低累计到一定程度,就会引发爆漏事故。此外,锅炉运行过程中,当上升烟气进入水平烟道,两侧温度就会出现偏差,从而造成 过热器两侧吸热不均。长期保持这种状态,两侧温差对于金属性能的影响程度不同,并且这种差距会逐渐加大,当加大到某个极点时,就会出现爆漏事故。 1.4焊口质量不佳与炉管腐蚀 锅炉的运行环境决定了对于设备的焊接有着极高的要求。然而在实际焊接过 程中,某些焊口会出现超标缺陷,包括热处理不到位、气孔、焊接夹渣等不良详细。导致锅炉运行一点时间后,漏泄概率会不断加大。另外,锅炉爆漏的另外一 个主要原因就是炉管腐蚀。锅炉工作时,煤灰中的S、Na等元素在燃烧过程中产 生氧化物,并且在炉管上附着停留,并逐渐形成具有较强粘性的硫酸盐;硫酸盐 与管材氧化物发生反应后,会形成四相三界面系统,最终使炉管受到严重的热腐蚀。当腐蚀超过一定程度,锅炉爆漏风险就会迅速加大。 1.5燃煤质量不佳

锅炉“四管”泄漏原因分析及预防对策

锅炉“四管”泄漏原因分析及预防对策 摘要:四管在锅炉中发生泄露,给电厂带来了很大的影响,给电厂带来了很大的损失。造成四管泄露的因素很多,磨损、腐蚀和过热是造成四管泄露的重要因素,文章对其产生的原因进行了分析,并提出了防止四管泄露的对策。 关键词:四管;泄漏原因;预防措施 1、造成四管泄漏的主要原因分析 1.1原始缺陷或焊接缺陷 目前,我国钢铁企业生产的钢管存在着许多与钢材锻造和延展过程相同的缺陷,如气泡、夹层、褶皱、壁厚不均匀、退火不彻底、晶粒度大等,这些都是钢管生产过程中出现缺陷。 由于受热表面上的每个管道都有大量的焊缝,整个台锅炉的四个管道焊接上万个,而受热表面又是一个承受高温、高压的设备,其焊接的质量直接关系到整个锅炉的安全性和经济性。 1.2磨损 腐蚀的原因是灰颗粒对管道壁面的冲击和摩擦。烟气流速、飞灰浓度、粒径尺寸、飞灰颗粒理化性能、受热表面布局和构造等是影响飞灰侵蚀的重要因素。另外,还受操作条件的影响。同时,粉尘含量高,易造成严重的磨耗。因而,在燃烧含高灰量的煤粉炉中,其磨耗问题更加突出。另外,烟道内的部分区域,如烟道等,若出现了烟尘聚集现象,将导致磨耗较大。若燃烧灰渣颗粒多为硬质,且颗粒粗且呈角状,且受热面的烟道温度偏低,使得灰渣颗粒硬化,那么,灰渣颗粒的磨耗也会增加,特别是在省煤器区,由于烟道温度偏低,灰渣颗粒硬化,造成的磨耗更大。由于风化速率与风化速率呈三次方正比,因此对风化速率的影响最大。所以,在设置加热表面时,不仅要注意烟气速度的控制,而且要注意防止局部区域的流速过快。

1.3腐蚀 在腐蚀过程中,金属管道的壁面会逐渐变薄,如果不采取适当措施,将会造 成管道的腐蚀和破裂。管道的腐蚀分为两类,即管道外部的高温表面腐蚀和管道 内部的化学腐蚀。 高温管道的外壁腐蚀多集中在锅炉的高热载区。其腐蚀机理为含有硫的煤体,以硫酸为主的熔融盐型腐蚀,以硫化氢、硫氧化物为主的气体腐蚀。已有的研究 表明,煤炭在燃烧时,其含硫化合物会与氧气发生化学反应,而在高温下,其中 的K、Na盐会转变成其较高的氧化钾、氧化钠,并与其形成的三氧化硫反应,形 成其硫酸根,进而与Fe3O4、SiO2等形成复合硫酸根。在550—580摄氏度时,该 化合物以熔化态附着于管道壁上,与铁反应,加速了管道的侵蚀。 管道内化学腐蚀指的是:在水冷壁管道中有沉积物(垢或水渣),在沉积物 的下方会造成水冷壁腐蚀,即酸、碱腐蚀。这是由于炉水中的酸碱盐,把铁皮给 腐蚀掉了。水冷壁管在正常工作状态下,其内部通常被一种叫做Fe3O4的薄膜所 包裹,这种薄膜对水冷壁管的腐蚀起到了很好的保护作用。但是,若炉内的酸碱 度超过标准,则会造成保护膜的损坏。结果表明,在酸碱度较低的条件下,保护 层的腐蚀速率较低,保护层的稳定性较好。酸碱度偏高或偏低均会加速侵蚀。在 酸碱度较高的条件下,容易产生碱金属的侵蚀。在pH较低的条件下,容易产生 酸蚀。因此,在一般操作情况下,炉子里的pH值必须维持在规范的范围之内。 此外,如果降低的冷却水水质不好,或者锅炉分离装置受损,或者其他的因素, 会导致过热器,再热器的管道出现结垢,从而导致管道过热胀粗,甚至爆裂。在 锅炉未使用时,由于有水或有潮湿的空气从管道中泄漏,氧气,二氧化碳,二氧 化硫等与管道的内壁发生了化学反应。 1.4过热和超温 所有的钢种都有一个允许的温度区间,在这个区间里,根据他们的实际工作 情况,可以保证他们的安全工作。在实际管壁温度高于允许温度的情况下,其力 学性能、金相微结构将改变,材料的蠕变加速,材料的强度将大幅降低,最终引 起管材的断裂。钢管的寿命是根据其工作温度及抗压强度进行设计的。当水蒸气

火电机组锅炉受热面泄漏原因及预防措施

火电机组锅炉受热面泄漏原因及预防措 施 摘要:在火电机组中,锅炉受热表面泄漏是引起机组不能正常停机的主要原因,据统计在非正常停机的数量中,一般占机组非停事故的50%以上,最高可达80%。一旦锅炉受热表面出现泄漏,将导致大量的高温高压汽水工质损失,不但会造成大量的工质、能量浪费,而且还会对周边的其它受热表面等有关设备以及附近的人员安全构成严重的威胁。因此,如何有效地预防受热表面的泄漏,对于保证电厂的安全、平稳、可靠、经济和社会的发展具有十分重要的意义。 关键词:火电机组;锅炉受热面;泄漏原因;预防措施 1锅炉受热面泄漏防治概况 锅炉受热面主要是指锅炉水冷壁管、省煤器管、过热器管及再热器管,也简称“四管”。四管管壁内侧汽水介质温度和压力较高,外侧烟气介质温度较高且含有较多的坚硬的煤焦颗粒,工作环境非常恶劣,因此四管泄漏基本占锅炉受热面泄漏的99%以上。据统计,水冷壁管泄漏约占锅炉受热面泄漏的45%,过热器管泄漏约占30%,再热器和省煤器分别约占15%和10%。随着介质参数的提升,大量新型耐热合金材料也在逐渐应用于四管中,参数的提升和新材料的应用对锅炉受热面防治提出新的挑战。 2火力发电厂锅炉受热面管泄漏原因分析 2.1设计问题 电站锅炉受热表面管道泄漏事故的发生,最重要的原因就是设计上的缺陷。首先,在进行大型燃煤电厂的锅炉设计时,往往会遇到一些问题,例如:炉身结构不合理,无法满足各种煤种的要求,从而造成了超温、爆管等。其次,由于设计者缺乏经验,在实际的设计工作中,对关键参数的选取并不能做到科学性、合

理性,比如:如果炉高宽比的选取不当,就会造成炉高不够、超温,如果受热面 参数的选取不当,就会造成炉出口烟气温度偏大等问题。最后,设计人员对热面 布置和结构设计缺乏科学性也会增大锅炉受热面管泄漏的可能性,例如,如果管 径自身的长度和管径不一致,或者是引出布置不合理,都有可能导致热偏差和流 量偏差,从而导致其出现超温。此外,还涉及到了在设计时,材料选择上存在的 一些问题,这些问题将在后面进行具体的剖析,在此就不多做叙述了。 2.2焊缝泄漏 在火电站锅炉受热面的制造安装过程中,焊接是最普遍的一道工序,通过焊 接措施将各个零件连接为一个整体,但是由于各种因素的影响,很可能会造成焊 接质量上的缺陷,这个时候就会造成受热面的泄漏,从而引发安全事故。焊接质 量有以下几类:不完全焊接,咬边,夹渣,气孔,裂纹。导致上述问题的根本原 因是焊接工艺不科学、不合理。比如,如果没有对连接材料进行严格的管理,没 有对其进行充分的干燥,在焊接前没有对母材表面进行清洗,都有可能导致焊接 质量的缺陷;如果不能控制好焊接的温度和速度,很容易在焊缝中出现气孔;在 焊接之前和之后,如果没有做好热处理,也会产生焊缝裂纹;如果在维修的时候 强行配合的话,那么剩余的压力就会很大,导致运行的时候,由于不顺畅的扩张,导致泄露。焊接缺陷是导致焊接接头破坏的主要原因之一,因此应加强焊接质量 控制。 2.3超温运行 超温运行可以分为两种,一种是短期超温,一种是长期超温,其中中长期超温,主要是指其管壁的温度低于材料的下临界温度,长期超温,其幅度虽不大, 但一般会存在较长的时间,从而造成锅炉管道发生碳化物球化,最后在管道相对 薄弱的地方发生爆管。短期超温则主要是指管壁温度高于材料的下临界温度,在 此情况下,材料的实际强度会降低,从而在内压力的作用下,出现胀粗爆管的问题。造成超温运转的原因,是由于管内存在着工质流量分布不均匀,同时,炉子 内的局部热负荷比较高,加之管道内的杂质堵塞或结垢等问题。这些问题的发生,将使机组超温运转的范围进一步扩大,给机组受热面的管道泄漏带来很大的安全 隐患。

循环流化床锅炉受热面泄漏原因分析及防范措施

循环流化床锅炉受热面泄漏原因分析及防范措施通过对循环流化床锅炉各类泄漏事件进行经验总结,制定切实可行的防范措施,不断提高发电厂设备管理水平。 标签:循环流化床锅炉受热面泄漏 电站锅炉的关键部件就是受热面,受热面泄漏是困扰电站锅炉稳定经济运行的顽疾,特别是循环流化床锅炉,由于其独特的燃烧环境(较之煤粉炉更粗的燃料粒径与更高的运行速度),受热面泄漏问题就显得更加突出。对受热面泄漏原因进行认真分析,并对其进行分类总结,制定有针对性的防范措施,对降低机组非停次数,提高发电厂经济运行效率具有重大意义,对加强循环流化床锅炉防磨防爆工作具有积极意义。本文根据作者多年来的从事循环流化床锅炉技术管理的经验,以案例的形式对流化床锅炉受热面泄漏事件的原因进行了总结。 循环流化床锅炉受热面泄漏大致可以分为以下七类,受热面异形扰流导致磨损泄漏、焊接安装缺陷导致的泄漏、附属设施缺陷导致的泄漏、设计缺陷导致的泄漏、运行方式不合理导致的泄漏、炉衬失效导致的磨损泄漏、风帽损坏导致异常磨损泄漏。现在通过案例对以上泄漏原因依照案例进行分析,并提出有针对性的防范预控措施建议。 一、受热面异形扰流导致磨损泄漏案例 1.事件经过 某日7:00 ,#3炉运行值班员发现炉膛东南角靠近上二次风箱有漏汽声,联系检修检查,确认水冷壁泄漏申请停机,12:22 #3机组解列。 2.缺陷处理过程 进入炉膛检查,发现泄漏点位于#1角标高20米处,前墙水冷壁从角部数第1、2根管及侧墙水冷壁从角部数第1、2弯管上有泄漏点,前墙第3根管和侧墙第3根管上有明显吹损减薄的痕迹,测量最小壁厚3.2mm。通过检查破损管周围情况分析为前墙#1角数第2根管为初始泄漏管,其他5根管为初始泄漏管泄漏蒸汽吹扫导致的破损或减薄。检查相邻前墙、侧墙其他水冷壁管壁厚正常。 3.事件原因分析 在本次更换的6段管存在大小9处泄漏点。对泄漏点特征分析,发现泄露点边缘均伴随有外壁明显减薄,未有单纯的爆裂状漏点,确认本次水冷壁泄漏与爆管无关。 前墙第1和第2根水冷壁管间折弯处的鳍片上有一规格为Φ20mm的不规则

电站锅炉受热面泄露原因分析及防范措施

电站锅炉受热面泄露原因分析及防范措施 摘要:本论文主要介绍火力发电厂锅炉受热面泄漏的原因及防治措施。锅炉作为火力发电厂的主要结构,由于其的各类参数变化多样,其受热面管道内外介质一直处于流动状态,对受热面的内外冲刷必然导致管道的磨损,为了有效地减少锅炉受热面管的漏泄率,降低机组因受热面漏泄导致的非计划停机事故发生,在此,进行一些爆管原因探讨和制定相应的防范措施。 关键词:磨损;泄漏;爆破;措施 1.背景及意义 发电锅炉关键部件主要是受热面(水冷壁、省煤器、过热器和再热器等),由于受热面直接接触外部燃烧的流动介质,这就使得外部燃烧产生的飞灰和内部流体的磨损及冲刷,导致受热面管逐渐减薄,产生爆裂事故发生,直接影响发电机组的安全稳定运行,是导致电站锅炉非计划停运的主要因素。因此,本文主要针对受热面管泄漏的原因分析和探讨,进而找到切实可行的预防措施,最大限度的减少锅炉受热面管爆破事故的发生,降低非计划停运次数,提高经济效益和社会效益。 2.导致锅炉受热面漏泄的因素 通过查阅大量关于受热面管泄漏的设备台帐及防磨防爆检查记录,并结合有关防止受热面管泄漏的技术资料,我们对影响受热面管泄漏的原因进行了统计分类,认为影响锅炉受热面管泄漏的原因主要有以下几方面,并且对各类原因进行具体的分析讨论: 2.1安装质量 电站锅炉安装过程中受施工现场位置的限制,会产生许多不能及时发现和消除的缺陷遗留,影响到受热面的使用寿命。新安装的锅炉安装质量引起的受热面管泄漏比较普遍,这中间首先是各部位接口(对接)的焊接质量和热处理工艺执行不到位的问题,使得受热面管遗留安全隐患,后期运行中必然发生漏泄。其次是受热面管排的安装质量,管排排列不够均匀,形成烟气走廊,导致该部位烟气流速加剧,增加了对管道的冲刷。还有就是在安装时对于可能存在烟气走廊和迎风面的管子没有做好防磨措施,防磨瓦加装不到位。 2.2烟气冲刷和飞灰磨损 发电锅炉受热面的烟气冲刷和飞灰磨损,不但造成受热面的频繁更换,使发电成本增加;而且还将造成受热面的泄漏或爆管事故发生,直接导致非计划停机。受热面的烟气冲刷和飞灰磨损一般都带有局部性,在烟速高的烟气走廊区和灰粉浓度大的区域,通常磨损较严重。减轻烟气冲刷和飞灰磨损,一方面应从受热面

火力发电厂锅炉高温过热器管泄漏原因分析及防治

火力发电厂锅炉高温过热器管泄漏原因 分析及防治 摘要:高温过热器管作为火力发电厂锅炉四大管道之一,其作用是将饱和水 蒸汽均匀加热,使其成为过热蒸汽。在锅炉中,过热器是最多样化的受热面。受 热面管壁和管内蒸汽温度较高。高温烟尘在受热面上进行辐射源换热和对流换热。当受热面受到高温、烟尘的腐蚀,或锅炉结构不科学,无法降低受热面管腔内总 载流量时,通常会导致部分管壁温度超过要求温度,热阻降低,甚至导致受热面 管壁温度过高、爆裂,过热器立即危及锅炉的合理性和安全系数。其管理不仅危 及主蒸汽质量,而且与锅炉运行安全密切相关。 关键词:火力发电厂;锅炉高温过热器;管泄漏原因;防治 1电厂锅炉高温过热器管泄漏原因 1.1焊渣堵塞 由于焊疤堵住了高温换热器管进口管的节流阀孔,减少了排水管中的制冷材料,短时间内温度过高导致T91管段爆裂。管道中的异物应由机械设备清除。分 析异物的形态,可能是火焰分裂管道时产生的高温金属氧化物,然后分析取出异 物的成分。由于异物的严重空气氧化及其松散的结构,无法找到光谱分析仪无损 检测技术规定的高密度明亮洁净方案。因此,检验结论只有一定的参考作用。 1.2磨损现象 造成磨损的原因有很多:首先,烟尘流速过快。整个磨损过程主要是粉煤灰 磨损。明显的磨损程度与飞灰速度和管道负荷有关。因此,飞灰速度越大,热表 面磨损越严重。飞灰引起的磨损常发生在循环流化床锅炉通过管道和锅炉进出口 渣管的位置。当锅炉超负荷运行时,大量天然材料将被点燃,导致烟尘量增加。 飞灰是烟尘的关键成分。当流量过大时,飞灰的流量也会同时膨胀。第二,灰粒

磨损。这里的灰粒是由于处理工艺不准确或改造不及时、保障措施不完善的颖壳和颖壳点火锅炉中的颖壳和颖壳点火引起的。灰颗粒本身会磨损烟管。一段时间后可能造成损坏和渗水。第三,机械设备磨损。如果发生火灾,位于锅炉防火门窗处的锅炉本体可能因误操作而磨损。这种磨损是机械设备的磨损。 1.3脆性断裂 有泄漏的连续高温换热器管道承插焊缝为制造商焊缝,位于热危险区。根据断口分析,基本判断为脆性断裂。目前,已对相邻两个管排的管排和管座进行了全面检查和测试,未发现异常情况。分析判断本次管座焊口断裂不是常见问题。后管全面检查了管座部分区域的焊缝,发现焊缝机理较强。根据研究,根本原因是整个焊接过程中的调整工作做得不好,并且在焊接的情况下,焊缝动能快于金刚石级焊接速度。可以看出,焊缝中存在一些硬化机制,即在发黑断口的部分存在许多硬化机制,该区域具有较高的抗压强度,但其塑性不是很好。它不能承受部分应力引起的变形,因此容易引起裂纹的形成和扩展。 1.4未做好质量监管 在设计蒸汽锅炉时,应考虑承压部件的泄漏,并严格控制加热炉控制装置的质量安装。由于在安装控制装置时必须考虑具体的地址,不科学的安装会危及承压部件的使用寿命,质量不达标,这样就无法合理控制连续高温换热器的泄漏问题。安装过程中,许多管道未采用固定的加工工艺,中间电焊不稳定的管道部位薄弱,导致控制不严。因此,电焊产品的质量问题无法在第一时间检测出来,为未来的操作安全埋下了许多安全隐患。由于管道在分选层的非标准状态,管道中有大量的烟尘消耗,这加快了烟尘的流动速度,并对管道进行了有力的冲刷。如果不能有效解决这一问题,则未在防雨面上使用抗磨方法和抗磨设备,这会加剧防雨面损坏,立即对管排造成冲刷,降低其硬度。 1.5水循环失效问题 水循环常见故障一般发生在管道中,由于污垢堵塞和负荷问题,水循环实际效果较差。一般水循环和工程爆破管道不易损坏,因此内部结构几乎没有污垢问题。水循环常见故障形成的主要原因:加热炉内部结构中的蒸汽具有供热能力,

火电厂锅炉“四管”泄漏的原因及预防控制措施

火电厂锅炉“四管”泄漏的原因及预防控制措施 摘要:随着社会经济的发展,我国对电能需求的不断增加,火力发电厂建设越 来越多。本文总结了火电厂锅炉“四管”泄漏的主要原因,并对曝管处的外部形态 特征进行了分析与归纳,最后提出了“四管”泄漏的预防控制措施。 关键词:“四管”泄漏;外部形态特征;预防控制措施 引言 在引起我国大中型火电厂非停的所有事故当中,因锅炉事故导致的比例占70%左右,而“四管”(过热器,再热器,省煤器,水冷壁)泄漏导致机组非停的次数 占锅炉事故的60%~70%左右。因此,火电厂锅炉受热面泄漏问题已成为威胁发 电设备稳定运行和安全生产的重要影响因素,充分了解其产生的原因和掌握控制“四管”泄漏发生的措施显得极为重要。 1“四管”泄漏原因分析 1.1受热面超温 超温对锅炉“四管”的损伤是不可估量的,其分为长时间超温和短时间超温两种。长时间的超温会使得受热面产生高温蠕变,温度越高,金属材料的蠕变速度 就越快。长时间超温的爆口宏观形态是:爆口不大,呈未张开境像,在其周围有 众多平行的轴向裂纹,同时爆口表面还会有高温氧化和脱碳现象,并有氧化皮产生。据相关资料统计,再热器爆管的事故中约有70%是由于长时间超温产生的。 短时间的超温,特别是反复的短时间超温,极容易使得超温的管壁处产生应力疲劳,最终导致该处的受热面发生爆管。短时间超温的爆口宏观形态是:爆口完全 张开,呈撕裂状,其边缘变薄且光滑,爆口附近的管子有一定的变粗且其外壁呈 蓝黑色。 1.2氧化皮的产生与脱落 根据相关的研究表明,受热面金属所处的温度越高、内部流动工质中氧的成 分越高,氧化皮的生成速度就越快。早在1980年代,相关人员就对T91金属的 抗氧化性进行了大量的研究。氧化皮的脱落主要与其厚度、温度变化幅度以及速 率有关。据相关研究表明,温度变化幅度越大、变化速度越快、氧化皮越厚,则 氧化皮越易剥落。脱落的氧化皮最终会在受热面管道的U型弯的底部集聚,使得 过热器流通截面变小,最后导致受热面过热曝管。 1.3受热面磨损 容易造成受热面磨损的因素有:烟气和飞灰的冲刷磨损、焦块和结渣的下落 磨损、吹灰器的吹扫磨损以及燃烧器的对冲与卷吸磨损。当烟气通过受热面时, 烟气中携带的各种颗粒将以一定速度冲击受热面,造成被冲击位置磨损减薄,随 着时间的积累,最终破裂。定期吹灰可以避免锅炉四管受热面积灰,提高锅炉换 热效率。但吹灰器运用不当也会导致受热面磨损或者结焦,最终导致爆管。如吹 灰器退出故障,长时间对某处进行吹扫,容易磨损该处受热面;吹灰器疏水不够 彻底导致含有大量水分的蒸汽冲刷受热面,使其产生热应力疲劳,最终曝管;吹 灰器布置不当或者遗漏布置,导致某处不能进行正常吹灰,使得该处的积灰和结 焦现象越来越严重,最终导致曝管。燃烧器对冲布置的锅炉,如果配风不合理的话,很容易在燃烧器的附近产生磨损和超温腐蚀:当一侧燃烧器的一次风压过大时,对冲的煤粉混合物会在碰撞后冲向压力较低的一面,从而使得煤粉冲刷该处 的水冷壁并在其附近燃烧;当一次风压较低时,对冲后的高温烟气会在燃烧器的 附近形成一个高温的卷吸区,最终导致燃烧器的附近的水冷壁因高温腐蚀而爆管。

锅炉受热面管泄漏分析及预防

锅炉受热面管泄漏分析及预防 摘要:锅炉运行事故中,锅炉受热面管泄漏占有相当比例,常造成停炉事故, 事故抢修难度大,由于事故部位不同而抢修时间不同,给锅炉安全、经济运行造 成障碍。同时,锅炉受热面管泄漏已成为影响机组可靠性的主要因素,因此,如 何减少受热面管的泄漏,已成为提高机组可靠性的关键。本文阐述了锅炉受热面 泄漏原因,并分析了锅炉受热面管泄漏预防措施。 关键词:锅炉受热面管;泄漏原因;预防措施 锅炉是工业发展过程中不可缺少的设备,作为发电厂中三大主机设备之一, 锅炉的安全稳定运行直接影响着电厂的安全生产和经济效益。而受热面管是锅炉 的重要组成部分,其稳定运行是锅炉顺利运行、生产保障的有效前提。目前,大 型电站锅炉受热面管泄漏事故已成为威胁锅炉稳定运行的主要矛盾,因此,分析 受热面管发生泄漏的根本原因尤为重要。 一、锅炉受热面泄漏原因 1、设计因素。首先,对大型电站锅炉的设计,往往存在理论与实际的脱离,如设计的炉膛结构不能适应煤种变化的运行特点,导致过热器的超温爆管。其次,设计经验的不足,关键系数选用不恰当,如受热面系数选用不当,造成炉膛出口 烟温偏差过大;炉膛高宽比不合理,高度偏低引起超温。最后,结构设计及受热 面布置不合理,如同屏各管的管径、长度的不同,进出口集箱引入、引出布置不当,两级过热器中间未设置混合集箱等,这些都是造成流量偏差、热偏差的影响 因素,从而最终导致超温。 2、超温运行。存在超温运行对锅炉受热面管泄漏的影响是显而易见的。超温运行通常分为长期超温及短期超温,而较为常见的长期超温运行主要是指管壁温 度处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,在这一过程中超温幅度不大但时 间较长,并且锅炉管子发生碳化物球化,同时蠕变加快,因此很容易在管子薄弱 部位发生脆裂爆管。此外,与长期超温运行相对应的短期超温运行主要是指管壁 温度超过材料的下临界温度,从而导致了材料强度下降并且在内压力作用下发生 胀粗爆管,因此,在这一前提下进行锅炉受热面管泄漏预防就有着很高的必要性。 3、制造工艺水平有限。对锅炉质量和强度造成影响的一项重要因素就是当前制造工艺水平的限制。我国一些锅炉的制造工艺仍然存在较大的不足,这也是制 造技术需要不断进行强化和提升的重要环节。如果锅炉自身的焊接质量较差,就 会在很大程度上造成零件同工作标准要求不相符的情况。此外,制造工艺低下还 体现在锅炉制造环节中对钢材选用的不正确上,这些问题的出现都将在很大程度 上对锅炉的安全稳定运行产生影响和制约作用。 4、磨损与腐蚀。锅炉受热面经常会因为磨损与腐蚀而导致泄露,发生磨损的区域一般在烟气流速较大的受热面部位比较集中。在电站使用的燃煤灰分较高, 但发热量较低的情况下,在烟气流动的过程中就会携带大量的灰粒,在高速流动 的烟气带动下,就会对受热面管壁产生冲击和切削,管壁受到磨损变薄容易发生 泄漏。同时,发生腐蚀也是由于燃煤中硫化物含量较高,在受热面布置不合理的 区域积灰就会发生腐蚀,管壁脆弱产生泄漏。 二、锅炉受热面管泄漏预防措施 1、合理利用新技术。合理利用新技术是锅炉受热面管泄漏预防的核心内容之一。在合理利用新技术的过程中,工作人员应注重宏观检查和定点测厚,以及蠕 胀测量等新测量技术的有效应用。此外,在合理利用新技术的过程中,工作人员

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