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蒸汽锅炉烟管泄漏原因分析及具体对策

A man is afraid of his parents being filial and his wife is true love.勤学乐施天天向上(页眉可删)蒸汽锅炉烟管泄漏原因分析及具体

对策

1前言

烟管泄漏是在用锅炉较易发生的事故,锅炉烟管穿孔后,将会导致无法维持正常水位及无法正常燃烧,给运行带来直接影响,给业主带来经济损失,必须紧急停炉,并上报当地锅炉安全监察部门。本文以一起锅炉烟管穿孔泄漏事件为例,分析此类事件发生的原因,并给出了防止发生的措施。冬季锅炉使用高峰来临,希望以本文为例,能够引起相关单位有关人员的高度重视,有效预防类似事件的发生。

2概述

某单位一台额定蒸发量为6t/h的进口卧式内燃烟火管燃油蒸汽锅炉,额定压力1.0Mpa,运行压力0.78 Mpa,1997年6月投用,间断运行(累计近4年)。

在2008年5月进行例行检查时,发现该炉后烟箱下部有滴水痕迹,要求立即停止运行,停炉冷却后打开烟箱,可见管板下部有渗水滴水现象,放掉锅水,择日进行了内部检验,发现烟管

发生腐蚀穿孔泄漏,具体位置为二回程入口从上向下最后一排、从左向右第2根,同时发现该炉二回程烟管水侧靠近回燃室端存在溃疡状氧腐蚀。

3 检验及分析

3.1宏观检验

烟管穿孔部位在靠近管子与管板连接的焊缝处,在穿孔部位存在灰褐色腐蚀产物,刮下腐蚀产物后呈腐蚀凹坑,最深2.9mm,在穿孔部位附近切割截取横断面样管,可见腐蚀凹坑的腐蚀起源于管子外壁,位于焊缝旁,腐蚀凹坑底部壁厚明显减薄,最薄处已穿透。

现场将渗漏烟管抽出后,可以看到烟管除穿孔部分外,其它部位的外表面也明显散布多处凹坑,凹坑内有层状覆盖物,疑似腐蚀产物。

由于手段所限,尚未能对抽出管段进行进一步的化学成分分析和金相分析,但是由于该锅炉已经正常运行10年,初步判定管子的原材料金相组织正常,化学和力学性能正常,间接可以排除材质原因。

3.2 资料调查

现场检查该台锅炉的产品质量证明文件,发现该台锅炉产品具有完备的材质证明和检验证明,文件资料齐全,烟管使用符合

德国TRD201 St37.8, 规格φ63.5×2.9mm,相当于国内20#锅炉管(GB3087)。

3.3 运行调查

3.3.1该蒸汽锅炉的用途为提供酒店洗衣场日常用气、通过热交换器负责日常生活热水的加热以及担负冬季空调系统的热源。

由于设有备用炉,该锅炉并非长时间满负荷运行,全年运行状态为间歇使用,每年合计运行期约为4个月,运行期间蒸汽压力保持范围为0.68~0.78Mpa。

3.3.2该炉采用大楼水池供水,原水为市政给水,为保证水池水质卫生标准,物业人员向水池内投放了从卫生防疫站购买的缓释氯球,但未监测水中余氯。

该炉配美国原装钠离子交换器,运行正常,在交换器软水出水点取水化验,结果合格。

该炉配热力除氧器,由于种种原因,热力除氧器处于间断运行状态,2005年停用热力除氧,改为化学除氧,但加药浓度常年不变且未进行除氧水水质检验。

该锅炉回用蒸汽系统的冷凝水。软水器出水进入一钢质敞口水箱,冷凝回水也直接进入该水箱,两者简单混合后再由该水箱

直接向锅炉供水,目前给水温度平均40~50℃,最高可达70℃左右。

3.3.3由于该锅炉房的土建原因,其排污扩容器和相应管道配置安装不完善,锅炉日常运行时定期排污并不彻底。

3.3.4 2006年夏季对该炉进行了燃料系统的改造,由单燃油改为油/气两用,近一年来均为燃气工况。

4 腐蚀机理及原因分析

腐蚀是指金属表面在周围介质的作用下, 由于化学或电化学的作用而产生的破坏。腐蚀的破坏可以是整体的,也可以是局部的,可以是均匀的,也可以是不均匀的。从本台锅炉烟管腐蚀的形貌和分析可以得出,烟管的腐蚀是局部不均匀的电化学腐蚀。具体本例来讲该烟管的腐蚀原因有以下几种。

4.1 氧腐蚀及其成因

对锅炉受压元件来说,水侧以电化学腐蚀为主,火侧(或烟气侧)以化学腐蚀为主。氧腐蚀属电化学腐蚀,主要原因是水中溶解的氧导致的。常温下,水中溶解的氧浓度约为9.1mg/L(1绝对大气压,20℃),而GB1576-2001《工业锅炉水质》要求额定蒸汽压力≤1.0MPa,溶解氧浓度≤0.1mg/L,过高很有可能会导致金属腐蚀。其机理是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀电池,在腐蚀电池中铁的电位总是比氧的电极电位低,所以铁是电池的

阳极,锅水是一种有极性的电解质,在水的极性分子的吸引下,钢材表面的一部分铁原子,开始移入锅水而成为带正电的铁离子,而钢材上保留多余的电子带负电荷。若铁离子不断进入锅水,则使钢板(管)上逐渐出现坑洞,产生了腐蚀。

锅水中的溶解氧具有去极化作用,会使这一过程加剧。而去极化作用的强弱与含氧量多少有关,也就是说溶解氧的含量多少决定着腐蚀的强弱,且两者成线性正比关系。影响氧腐蚀的主要因素是水中溶解氧的浓度。溶解氧腐蚀随着水中的溶氧量的增加和水温的提高,腐蚀性也就愈强。

该锅炉蒸发量6t/h,虽然现在采用了化学除氧,但是并没有手段测量氧含量,导致给水除氧不彻底,因此锅水中必然含有一定浓度的氧,运行后形成氧腐蚀。氧腐蚀的宏观特征是金属表面产生溃疡锈疱,溃疡锈疱表面是一层黄褐色或砖红色硬壳,下面一层是黑色粉末状物,将这些粉末清除后会呈现凹坑。本案例中,该烟管穿孔处有的明显的溃疡锈疱,在金属表面发生的腐蚀,会局部地向深处扩展,逐步形成穿孔。可以确认,氧腐蚀是该烟管泄漏穿孔的重要原因。

4.2 氯腐蚀及其成因

氯离子交换对金属腐蚀率很高,这是由于氯离子半径小,而且是典型的活化阴离子,在具有溶解氧存在时,更具有活性。随着锅炉的运行,如果锅水的含盐量增加,氯离子浓度不断升高,

氯离子在锅炉底部、烟管及水循环较弱的地方,就会出现较多的沉积物。当氧腐蚀发生后,金属不断溶解,腐蚀坑内金属阳离子不断增加,为维持电荷平衡,水中的氯离子不断向腐蚀坑内迁移,使坑内氯离子浓度不断升高,使腐蚀不断加剧。

本案例中,锅炉给水没有进行去氯处理(事实上一般也不做这类处理),锅水中含有一定的氯离子,如果锅炉定期排污不正常不足量,就会造成锅水中氯离子浓度的不断加大,即氯离子的浓缩。可以判断氯腐蚀也是该烟管泄漏穿孔的原因之一。

4.3 氧腐蚀和氯腐蚀的共同作用

当发生氧腐蚀时,由于氯离子浓度较高,因此氯离子的参与也大大加快了腐蚀速度,且随着氯离子的浓度加大而加大。水中离子的化学组成不同,溶解氧的腐蚀速度也有所不同。如水中含有C1-,C1-有破坏保护膜的能力,因而会促进腐蚀。在氧作用下的内部腐蚀,会由于水中含有氯化物和硫酸盐而加剧,它们使钢铁表面形成疏松锈垢后,会破坏钝化膜,加速局部损伤的发展。

由于操作等方面的原因,锅水中含有较高浓度的氧、氯等离子,造成氧腐蚀和氯腐蚀等的共同作用,导致该台锅炉发生了管子渗漏穿孔。

4.4冷凝水的回用

蒸汽锅炉的冷凝水几乎是纯水,温度大多都在60~70℃,回用价值很高。如单纯计算水的回用价格也会在10元/吨左右,再考虑到不同的燃料形式、冷凝水回收温度等因素,冷凝水的回用价值可能高达18~25元/吨。因此,回收冷凝水是符合“节能降耗”大方向的,也能使企业进一步节约成本,得到一定的经济效益。

但是,在回用过程中,有一个不可忽略的问题存在-----即冷凝水的品质。冷凝水的品质是影响冷凝水回收再利用的关键。

在低压锅炉中,经常会发现回收的冷凝水颜色发红甚至呈酱油色,本案例就是典型。这是因为当温度增加时,水中的HCO3-分解成CO2 ,CO2气体随水蒸汽在冷凝回收管中凝结,致使回水的PH值下降,冷凝水为酸性水质。同时存在蒸汽系统和凝结水管系统因空气进入,空气中的CO2溶解后也会使回水的PH值降低。酸性水对管道和水箱的腐蚀性是导致回水中的铁离子超标的重要因素,即使全部换成不锈钢管和不锈钢水箱,也不可能改变冷凝回水水质的酸性,这样致使收集回来的冷凝水品质恶劣,不能直接回用,若硬性使用,发生炉内化学腐蚀是迟早的事。

4.5 燃烧器改造

从环保和节能的角度来讲,燃气对于锅炉来说绝对是一种优质、高效、清洁、节约的燃料,所以目前大量的单燃油锅炉都开始向燃气改造过渡。

但是各种改造都将焦点集中于更换燃烧器和相应的管路、控制器,仅仅只是在现有的燃油锅炉基础上,对燃料系统加以改进(例如:改用燃气或油/气两用燃烧器,增加燃气调压阀、电磁阀、检漏装置和燃气过滤设备),而对锅炉本体不进行修改,认为是“通用”的,殊不知,恰恰是这种“通用”的概念造成了今后运行的不完善。

燃油时,在燃料与空气配比正常的工况下,燃油雾化形成的细小油滴粒子进入炉膛,这些油滴粒子很快便失去了其初速度,随着炉膛内的气流一起流动,炉膛空间燃烧的是一些固体碳黑和可燃气体。而燃气时气体燃料在炉膛空间燃烧时,就没有如燃油时挥发份气化和固体碳粒的燃尽过程,也就是说,这两类燃料燃烧时的火焰黑度是不相同的。所以这两类燃料燃烧产生的烟气辐射能力是不相同的,形成的最终结果是两种情况下炉膛出口烟温和炉膛吸热量相差很大。在真正的通用锅炉设计时,应以满足燃气工况为主,以燃油工况进行校核。但本案例原购买的只是进口单燃油锅炉,后在国内现场改为燃气,从运行观察上看,在燃气时就显得炉膛受热面积明显偏小,造成炉膛出口烟温升高,“入口效应”使后管板和管口的工作条件恶化,此处的蒸发强度最大,热负荷最高。

4.6该锅炉结构为烟管和管板采用焊接,该处存在较大的焊接应力,通常在应力集中处腐蚀会更严重,若焊接前没有采取预

涨消除间隙或预涨不到位,局部形成环形水膜,另锅炉起停频繁,压力波动大,也会促使、加剧温度交变应力的负面作用。

5 处理和预防措施

5.1 严格按照经过锅炉安全监察部门批准的修复方案,按照国家标准进行施工、检查、检验,探伤和水压试验,合格后投用。

5.2 为减少管板处的入口效应,在目前锅炉结构不能变动的情况下,应加强燃气燃烧器的运行调整,对燃烧器火焰的长度和直径进行必要的压制,严格控制过剩空气量。适当时可在管板表面敷上薄耐火层。

5.3 强化给水除氧

国家特种设备安全监督部门对锅炉氧腐蚀的危害性日益重视,并于2001年重新颁布了GB1576-2001《工业锅炉水质》,标准明确规定对于蒸汽锅炉,当额定蒸发量大于或等于6t/h时应除氧,当小于6t/h时如发现局部腐蚀应采取除氧措施。

锅炉给水除氧方式多种多样,多年来大家一直都在探求既高效经济又稳定安全的除氧方法,但这必须结合炉型和实际情况,本案例锅炉订货时技术条件明确锅炉进水温度为104℃,现采用化学除氧,进水温度最高才70℃,已经明显脱离设计运行工况,是否最为经济值得深入探讨。

即使采用化学除氧,也必须立即安排配备必要的在线或便携式的分析仪器或设备,保证实时掌握状况,主动而及时调整加药比例浓度,保证除氧效果。

除氧剂一定要购买正牌公司正规包装产品,拒绝散装货。化学除氧剂以美国或德国品牌产品为佳。

5.4 慎重回用蒸汽冷凝水

目前常用的冷凝水处理技术是化学药剂法,通过在蒸汽出口或炉前投加皮膜胺和挥发性氨的方法在回水管线内成膜或提高

回水的PH值,来阻止腐蚀的发生,达到回用标准。但这种方法只适用于蒸汽用途单一,管道不长的换热系统,对于蒸汽用途复杂的工况,常常达不到预想的处理效果,其原因很多,有系统本身的问题,也有特定工艺造成的,所以,用药剂改善回水系统的腐蚀是有局限性的。若投资进行硬件改造,增加除铁除硬设施也不太现实,目前唯一的做法是慎重考虑回用蒸汽冷凝水,这应从比较安全和经济两者的关系重要性上予以取舍。

5.5 控制锅水的PH值在合理范围

按照GB1576-2001《工业锅炉水质》规定,锅水PH=10~12,因为在这个范围内不仅能防垢,也能防腐,但是其前提是给水进行了充分除氧。

从本案例锅炉目前运行情况看,给水除氧效果并不理想,在这种情况下要根据实际情况进行一定调整。锅水处于高温状态下时,当PH<8或PH>13时,锅炉金属表面的保护膜都会因溶解氧而遭到破坏,从而使金属腐蚀加剧,当7≤PH<10时,主要发生氧的去极化和氢氧化亚铁被氧化的反应,但都很微弱,当PH ≥10后,钢材的腐蚀由均匀转为局部,并具备了溃疡和孔蚀的条件,从绝大部分研究的结果看:如果锅炉给水未除氧或除氧不完全,锅水的PH 值控制在8~10左右能够有效的防止氧腐蚀。

5.6 严格运行纪律

司炉人员必须严格执行各项锅炉及锅炉房的运行操作规程

和工艺纪律。应特别强调以下几点:对锅炉加载时的速度,避免快速升压;日常强化各项水质的监督,认真做好加药、清洁工作;确保软水器运行正常、再生正常,保证水处理操作的正确性,防止过多的氯离子进入锅炉;确保锅炉定期排污的频率和排量,保证锅水的含盐量在正常标准之内,尤其是采用了化学加药的方法后,排污的重要性更加明显,该项工作决不能有丝毫放松。

浅析锅炉再热减温器管道泄漏的原因及预防措施

浅析锅炉再热减温器管道泄漏的原因及预防措施 摘要:火力发电厂锅炉在运行中“四管”泄漏事件时有发生,电厂锅炉总是运行在高温、高压和粉尘的恶劣环境中,引起锅炉“四管”泄漏的原因也不尽相同。有设备质量和维护不当的客观问题,也有运行方式和调整不到位的主观原因。本文就某电厂#3炉低再至高再减温器出口后管道泄漏事件进行分析,并且根据事件的具体分析找出相应的预防措施,为同类型的锅炉在运行和维护过程中提供一些经验借鉴。 关键词:火力电厂;锅炉;泄漏;预防措施。 一、事件回顾 某电厂#3锅炉为东方锅炉股份有限公司生产的DG1072/18.2—Ⅱ(5)亚临界压力、自然循环、一次中间再热、单炉膛、全悬吊露天布置、平衡通风、尾部双烟道燃煤汽包炉,再热蒸汽温度调节方式:烟道挡板作为主要调节,喷燃器摆角为辅调,喷水减温作细调和控制汽温偏差,1999年6月26日投入商业运行。 2009年4月16日早上,运行人员检查发现该厂#3炉右侧低再至高再减温器出口后管道附近有泄漏声,后经现场多种方法检查到为#3炉低再至高右侧导气管减温器后弯头焊缝处泄漏,查看运行历史曲线发现当时锅炉再热器微量喷水减温水量比较大,再热器微量喷水减温器出口蒸汽温过低,后要求运行降低机组负荷,调整燃烧方式,利用关小锅炉再热侧烟气挡板调整再热温度,逐步停用微量喷水后,泄漏声明显减小。 2009年4月26日,#3机组停机消缺,现场对#3炉检查发现漏点为低温再热器出口右侧减温器后弯头下焊口附近的直管段,裂缝长度大约550mm。后对泄漏直管段进行割管更换。 二、设备检查情况 #3炉4月16日发现低温再热器出口右侧减温器弯头下焊口发生爆管,如图1为爆管现场。 图1 爆管现场 爆口开裂长度大约55mm,开口不大,只出现一条裂缝见图2 图2 爆口开裂情况 泄露点在减温器弯头直管段的内坡口退刀槽处,检查退刀槽处未经过打磨处理,出现1-2mm高度的台阶,直管段内壁也出现网状裂纹,见图3。 图3 开裂部位直管段内壁 三、原因分析 1、设备加工工艺存在缺陷 #3锅炉右侧微量喷水减温器后弯头与直管段焊接时,对直管段焊接处内壁加工退刀槽打磨工艺不够规范,未做圆滑过渡,存在加工工艺缺陷。多次使用微量减温水后导致退刀槽处发生交变热应力集中,超过管材的屈服强度,逐渐产生裂纹并泄漏,并且开裂部位十分平整。因此,退刀槽加工工艺存在缺陷是导致退刀槽部位提前爆裂的主要原因。 2、调节再热汽温的微量喷水较大 减温水温度只有160℃左右,减温水的温度与低再出口的蒸汽温度相差约

蒸汽锅炉烟管泄漏原因分析及具体对策

蒸汽锅炉烟管泄漏原因分析及具体对策 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

蒸汽锅炉烟管泄漏原因分析及具体对策1前言 烟管泄漏是在用锅炉较易发生的事故,锅炉烟管穿孔后,将会导致无法维持正常水位及无法正常燃烧,给运行带来直接影响,给业主带来经济损失,必须紧急停炉,并上报当地锅炉安全监察部门。本文以一起锅炉烟管穿孔泄漏事件为例,分析此类事件发生的原因,并给出了防止发生的措施。冬季锅炉使用高峰来临,希望以本文为例,能够引起相关单位有关人员的高度重视,有效预防类似事件的发生。 2概述 某单位一台额定蒸发量为6t/h的进口卧式内燃烟火管燃油蒸汽锅炉,额定压力1.0Mpa,运行压力0.78Mpa,1997年6月投用,间断运行(累计近4年)。 在2008年5月进行例行检查时,发现该炉后烟箱下部有滴水痕迹,要求立即停止运行,停炉冷却后打开烟箱,可见管板下部有渗水滴水现象,放掉锅水,择日进行了内部检验,发现烟管发生腐蚀穿孔泄漏,具体位置为二回程入口从上向下最后一排、从左向右第2根,同时发现该炉二回程烟管水侧靠近回燃室端存在溃疡状氧腐蚀。 3检验及分析 3.1宏观检验 烟管穿孔部位在靠近管子与管板连接的焊缝处,在穿孔部位存在灰褐色腐蚀产物,刮下腐蚀产物后呈腐蚀凹坑,最深2.9mm,在穿孔部位附

近切割截取横断面样管,可见腐蚀凹坑的腐蚀起源于管子外壁,位于焊缝旁,腐蚀凹坑底部壁厚明显减薄,最薄处已穿透。 现场将渗漏烟管抽出后,可以看到烟管除穿孔部分外,其它部位的外表面也明显散布多处凹坑,凹坑内有层状覆盖物,疑似腐蚀产物。 由于手段所限,尚未能对抽出管段进行进一步的化学成分分析和金相分析,但是由于该锅炉已经正常运行10年,初步判定管子的原材料金相组织正常,化学和力学性能正常,间接可以排除材质原因。 3.2资料调查 现场检查该台锅炉的产品质量证明文件,发现该台锅炉产品具有完备的材质证明和检验证明,文件资料齐全,烟管使用符合德国 TRD201St37.8,规格φ63.5×2.9mm,相当于国内20#锅炉管 (GB3087)。 3.3运行调查 由于设有备用炉,该锅炉并非长时间满负荷运行,全年运行状态为间歇使用,每年合计运行期约为4个月,运行期间蒸汽压力保持范围为0.68~0.78Mpa。 该炉配美国原装钠离子交换器,运行正常,在交换器软水出水点取水化验,结果合格。

电站锅炉“四管”泄漏原因分析及预防

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

锅炉“四管”泄露的原因及防治措施

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蒸汽锅炉烟管泄漏原因分析及具体对策

蒸汽锅炉烟管泄漏原因分析及具体对策 1. 前言 蒸汽锅炉是现代工业生产过程中广泛应用的热能设备,通常由锅炉本体、烟囱、辅助设备和控制系统组成。烟管是蒸汽锅炉的一个重要部件,其主要作用是将烟气从炉膛引出,排放到外部空气中。但由于长时间的工作,烟管会出现泄漏现象,导致烟气泄漏,影响锅炉工作效率,同时也存在安全隐患。 因此,本文将对蒸汽锅炉烟管泄漏的原因进行分析,并提出具体的对策,以降低锅炉运行过程中可能出现的问题。 2. 原因分析 2.1 烟管质量问题 烟管是由钢材制造而成,如果在质量不达标的情况下,使用过程中容易发生变形、损坏等现象,加速烟管老化,从而导致烟管泄漏。 2.2 炉膛设计问题 炉膛是蒸汽锅炉的核心部件,其设计是否合理对锅炉的整个运行效果起着决定性作用。如果炉膛设计存在问题,例如炉膛太小,通风不良,容易导致烟气浓度过高,使烟管过早老化,增加了烟管泄漏的风险。

2.3 烟气温度过高 烟气温度是锅炉稳定运行的关键参数之一。如果烟气温度过高,就会使烟管的温度过高,超过材料极限,容易导致烟管泄漏。 2.4 燃料燃烧问题 燃料燃烧问题是影响烟管泄漏的重要因素之一。如果燃料燃烧不完全,就会在烟管内部形成黑色碳化物,会使烟管烟化而加速老化,从而导致烟管泄漏。 3. 具体对策 为了降低蒸汽锅炉烟管泄漏的风险,应该采取以下具体措施: 3.1 提高烟管质量 选择质量更好的烟管材料,加强品质检测,降低锅炉烟管的损坏。 3.2 优化炉膛设计 合理设计炉膛,增加炉膛面积与出气口直径,提高炉膛通风效果,恰当增加烟管数量,减少烟管烘烤时间,降低烟管泄漏概率。 3.3 控制燃料燃烧质量 控制燃烧质量,如增加空气的流量,使燃烧完全,减少烟管内部产生的碳化物的数量,降低烟管泄漏的概率。 3.4 控制烟气温度 适时调整烟气温度,减少烟管温度损伤,降低烟管泄漏的风险。

锅炉“四管”泄漏原因分析及改进措施

锅炉“四管”泄漏原因分析及改进措施 摘要:锅炉作为特种设备,市场发生质量问题。锅炉“四管”作为重点监管部位, 若出现泄漏,轻则闭炉,重则造成人员伤亡,因此必须要做好锅炉“四管”的预防 措施。锅炉“四管”泄漏主要原因是腐蚀、磨损、超温以及蠕变等,因此预防举措 可根据常见的、典型的泄漏原因,制定有效的预防措施,继而保证锅炉“四管”管 理质量。 关键词:锅炉;四管;泄漏;改进 引言 根据国家市场监管总局公布的《2018年全国特种设备安全状况的通报》通报 中指出截止2018年年底,我国共有锅炉设备40.39万台,占全国特种设备总量的2.9%。2018年特种设备安全监管部门对在用的791.33万台在用特种设备进行了 定期检验,发现并督促使用单位处理质量安全问题171.08万个。换而言之,运行 的设备中存在质量安全问题的达到21.6%。如此高的安全问题发生几率,为我们 特种设备的安全监管敲响了警钟。在事故发生方面,2018年锅炉事故发生8起,事故的主要特征是爆炸、泄漏着火。锅炉“四管”工作环境差,容易一起设备失效,引发锅炉事故,加强锅炉“四管”泄漏原因分析,能够更好的提高锅炉设备的安全 管理水平。 一、锅炉“四管”泄漏原因分析 1.1 锅炉“四管”泄漏现象 1)省煤器管泄漏。省煤器管泄漏会出现锅炉水位下降,给水流量和蒸汽量异于常规值。同时省煤器会发出刺汽声,其下部灰斗中存在蒸汽或者湿灰。温度 场差异大,在省煤器泄漏部分烟气温度明显偏低。 2)水冷壁泄漏。水冷器泄漏后会出现汽包水位下降,蒸汽压力和给水压力下降。炉内会出现此刺汽声,烟气从炉膛中喷出。炉内的燃烧火焰不稳定,甚至 熄灭。另外,水冷壁泄漏也会出现给水量、蒸汽量异常,锅炉烟气温度偏低情况。 3)过热器泄漏。过热器泄漏位置会产生刺汽声,蒸汽量小于给水量。燃烧室处于正压下,烟道的两侧之间存在较大的温差,泄漏处温差较低,蒸汽温度伴 随过热器泄漏也会发生变化。 4)再热器泄漏。再热器泄漏以后情况和过热器相似,其差异在于再热器损害时,汽轮机中压缸进口汽压下降。 1.2 “四管”爆破泄漏的原因 1)水冷壁泄漏原因分析。水冷壁的泄漏的主要原因有超温、腐蚀、磨损和胀粗受力不均匀等。若炉膛燃烧发生在水冷壁附近,由于该区域的热负荷将很高,会导致水冷壁出现结渣现象。同时在该区域中水冷壁的密集蒸发中心,在管道壁 上会形成连续的汽化膜,会产生膜态沸腾。由于传热系数的突然下降,管道会出 现超温爆裂泄漏。积聚腐蚀,管道长时间使用后,管道附着水垢,打破管道酸碱 平衡,破坏管道金属保护膜,超声腐蚀泄漏。 水冷壁管的主要部分位于通风口周围,易于磨损。另外,吹灰机的冲刷也 可能使水冷壁爆裂。气流会冲洗水冷壁管,使其变薄且变薄,从而导致爆破。另外,如果吹灰前不排干吹灰器,吹灰过程中冷凝水会冲刷到水冷壁上,使其冷却 破裂,从而导致环裂和损坏。如果入口蒸汽压力调节超出控制范围并且超过设计值,则水冷壁会磨损并且管道会破裂。 2)过热器和再热器的泄漏原因分析

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

锅炉“四管”泄露因素及原因分析

锅炉“四管”泄露因素及原因分析 摘要 火力发电厂中,锅炉“四管”(过热器、省煤器、水冷壁、再热器管)的泄露问题,是影响着机组正常安全、经济运行的主要原因之一,也是占据火力发电厂各类非计划停机原因之首。 据近年来不完全统计,我国大型电站因“四管”泄露引起的停机事故,占机组非计划停用时间的40%,占锅炉设备非计划停用时间70%,而且随着新机组投运的增加和机组参数的提高,这类事故还有上升的趋势。 关键词:锅炉;四管;泄露原因分析 引言 锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一,其作用是使燃料在炉内燃烧,将燃料的化学能转化为热能把锅炉内工质由水加热成具有一定数量和一定品质的过热蒸汽,供汽轮机使用。 锅炉的受热面在锅炉加热工作中占据这十分重要的作用,它除了有受热的作用外,必须要承担压力,因此锅炉受热面的材料既要有足够的耐热性和导热性,还要承担较大的重量。整个锅炉的受热面可以分为四个不同部分,每个部分承担着不同责任,因此,他们的周围环境和材料要求都是不一样的。除此之外,由于影响因素的不同,导致锅炉不同受热面在工作过程中出现的问题也是不一样的,因此,在解决锅炉受热面问题时,必须要根据具体情况做出有针对性的措施。 1.锅炉四管的泄露原因 1.1磨损是锅炉"四管"泄漏的主要原因之一。 磨损的机理:煤粉炉的烟气带有大量飞灰粒子,这些飞灰粒子都有一定的动能,当烟气冲刷受热面时,飞灰粒子就不断的冲刷管壁,每次都从管子上削去极

其微小的金属屑,久而久之,就会使管壁变薄,这就是磨损。影响受热面磨损的因素很多,主要有以下几个方面: 飞灰速度:磨损量和飞灰速度的三次方成正比,烟气流速每增加一倍,磨损量要增加7倍。 飞灰浓度:飞灰浓度增大,飞灰冲击次数增多,使磨损加剧。 灰粒特性:灰粒越粗,越硬,磨损越严重。飞灰中含碳量增加,也会使磨损加剧,因为灰中焦碳的硬度比灰粒要高。 飞灰撞击率:飞灰颗粒大、比重大、烟气流速快、烟气粘度小,则飞灰的撞击机会就多,磨损就严重。 1.2腐蚀也是锅炉“四管”泄漏的重要原因。 锅炉在燃烧过程中烟气常含有一些腐蚀性气体和腐蚀性物质,如硫的氧化物等。这些物质会对锅炉产生强烈的腐蚀,严重时在很短的时间内会使锅炉遭到损坏。当进入锅炉的烟气中含有二氧化硫时,其中一部分会转化成三氧化硫,并与烟气中的水蒸汽结合生成硫酸蒸汽,且能显著地提高烟气的露点温度,在低温金属表面上凝结形成硫酸溶液,与碱性灰反应,也与金属反应,因而产生腐蚀。 由于经常发生在锅炉的低温受热面上,故称低温腐蚀。低温腐蚀的特点是均匀性腐蚀,它使管壁厚度逐渐减薄以至破裂,对锅炉的安全运行危害性极大。烟气中不但有三氧化硫,而且有水蒸汽,它们相互作用而生成硫酸蒸汽。如果管壁温度低于某一数值,硫酸蒸汽就会在管壁上凝结并产生腐蚀。 水垢能导致垢下金属腐蚀锅炉受热面内有水垢附着的条件下,从水垢的孔、缝隙渗入的锅水,在沉积的水垢层与锅炉受热面之间急剧蒸发。在水垢层下,锅水可被浓缩到很高浓度。其中有些物质在高温高浓度的条件下会对锅炉受热面产生严重腐蚀,如NaOH等。结垢、腐蚀过程相互促进,会很快导致金属受热面的损坏,以致使锅炉发生爆管事故。 1.3由检修人员检修不当带来的机械损伤。

电厂锅炉泄漏原因及解决措施 齐秩

电厂锅炉泄漏原因及解决措施齐秩 摘要:电厂锅炉泄漏可以说是当前影响电厂运行的关键性问题。假如不对此加 以高度关注,必然会极大地威胁到电厂安全、稳定、高效运转,而且还会对社会 产生不利影响。有鉴于此,应当深入研究电厂锅炉泄漏的主要原因,并据此采取 有效对策,让其能在最短时限之中继续投入到运行之中。本文分析了电厂锅炉泄 露原因,并提出了针对电厂锅炉泄漏问题采取的几点对策。 关键词:电厂;锅炉泄漏;原因;对策 引言 在对电厂进行检修的时候,会发现锅炉泄露是最常见的锅炉事故之一。当锅炉 出现泄露情况时,直接会造成锅炉水位的不正常,这对其正常运行将造成严重的影响。对该问题,电厂一定要给予高度的重视,在深入分析导致锅炉泄露的根本原因 的基础上,结合实际的解决经验,找出有效的解决手段,并且重视日常锅炉的的维护 和保养,从而有效地降低锅炉出现事故的概率,最终保证电厂正常而稳定地运行。 对此,电厂的设备维修部门需要密切关注锅炉泄露的问题,在了解其设计特点以及 型号等基本信息的基础上,从而制定和完善管理和解决锅炉泄露问题的办法,以提 高解决锅炉事故的效率,实现电厂的正常运行。 1电厂锅炉水冷壁泄漏故障 锅炉水冷壁泄漏是现阶段经常出现的问题,该问题已经成为现阶段影响我国 电厂运行的重要原因。在相关的调查电厂锅炉泄漏事件中,有80%的事故属于水 冷壁的泄漏。在实际的维修中,并没有比较有效的方法能够解决这一问题,其主 要原因是电厂锅炉所处的环境比较恶劣,在这样复杂的环境中,维修工作很难进行。随着科学技术的不断发展,电厂设备也在逐步改善,这对于促进电厂的发展 具有重要作用。为了保证锅炉能够正常工作,一般锅炉都是使用经过特殊处理的 盐水,锅炉内外壁都经过处理,这样能够防止锅炉壁腐化,进一步保证锅炉的正 常运行,减少水冷壁出现的可能性。通过在实际工作中积累经验,并对这些问题 进行研究,发现实际工作中锅炉的参数控制、运行环境和运行状况都会在很大程 度上影响到水冷壁的泄露,所以为了保证锅炉能够正常运行,在实际的工作中应 当注意这些问题,按照相应的操作指示进行操作,保证锅炉运行的安全性。 2电厂锅炉泄漏原因分析 2.1锅炉自身设计存在问题 科学的设计是保障锅炉安全运转的重要基础,如今我国相当多的电厂锅炉在 设计上就存在不足,究其根源是因为锅炉设计者自身技能不足,在设计过程中未 能全面考量锅炉运转的诸多因素,或是设计理论和实践之间具备不同之处。比如,对锅炉的核定载荷设置的过小,以至于锅炉刚投入使用时并无问题,但在运转了 一段时间之后,会出现锅炉水冷壁管路的无法承受荷载,造成泄漏事故。这已经 成为电厂锅炉泄露最为重要的因素。 2.2蒸汽和火焰参数调整不当 在锅炉运行过程中,蒸汽温度是波动频繁、调整量最大的,蒸汽温度长时间 超过限度,会产生高温蠕变,管道在疲劳应力的作用下,就会造成管道泄漏;出 于对控制循环锅炉的调温需要,再热器必须放于炉膛出口处,这就造成锅炉两侧 再热汽温差距过大,造成再热器的超温爆管;在超长时间高温状态下,钢材料组 织结构发生变化,在内部蒸汽压力作用下,向火侧首先发生塑性变形,管径变粗 而管壁变薄,就会导致剪切断裂而发生爆破;燃烧室内的火焰调整不当,导致烟

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

锅炉房天燃气泄露应急处理预案

锅炉房天燃气泄露应急处理预案 1、燃气锅炉房燃气泄漏的的危险性。 天然气的主要成分是:甲烷含量98%;丙烷含量0.3%;丁烷含量0.3%;氮气含量1%及其他物质。高发量9650千卡/标方;低发量8740千卡/标方。爆炸极限5%-15%。我们所说的天然气可能泄露的区域是指调压站到锅炉(包括锅炉)之间的天然气管线和阀表、配件等。 如果天然气遇到明火、静电、闪电或操作不当等会发生爆炸、火灾,在密闭的空间会使人缺氧、窒息、甚至死亡,给单位安全生产和生命财产带来不可估量的损失。 2、燃气锅炉、天然气泄漏的分类。 按照泄漏部位分为:室内燃气管道泄漏、燃烧器漏气、控制调节、测量等部件及其连接部位泄漏。 2、2泄漏分析 燃气锅炉泄漏除了因员工违章操作引起和自然外力引起外,主要由以下几个原因: 2、2、1室内燃气管线:长期运行管线腐蚀泄漏。 2、2、2锅炉本体泄漏:由于施工完后未按照有关技术要求烘炉、火锅炉升温过快炉墙砖开裂密封不严,燃气锅炉振动大焊缝脱焊或造成炉墙保温曾开裂,观火孔、防爆门、人孔等关闭不严,锅炉运行自动熄火。 2、2、3燃烧器泄漏:燃烧器长期运行后,空燃比失调,使燃烧工况

发生变化。 2、2、4控制调节、测量等零部件及其连接部位漏气:由于这些部件经常动作可能造成开关不灵活、关闭不 严、或由于锅炉运行过程中震动大造成连接部件松动天然气泄漏;或由于法兰密封胶老化造成泄漏。 3燃气锅炉天然气泄漏的辨别 锅炉房内天然气发生泄漏事时,固定报警器会发出自动报警,自动开启排气扇。 4燃气锅炉天然气泄漏的防范措施 4、1在燃气锅炉设计施工时严格按照GB5H-Q92《锅炉房设计规范》的有关规定进行设计施工,由有资质的专业设计单位和由施工资质的单位进行施工,施工房在设计施工阶段就更加规范,杜绝不安全隐患,防止天然气泄漏。 4、2建立健全锅炉房的各项管理规章制度,逐渐建立《燃气锅炉安全规则》、《燃气蒸汽锅炉事故处理规程》、《安全生产责任制》、《防止中毒窒息十条规定》、《消防安全检查制度》、《防爆十条禁令》、《安全规程》、《运行规程》、《设备维修保养制度》以及各岗位人员责任制,加强锅炉房的安全管理。 4、3加强职工教育培训,提高职工安全防范应急能力。 4、4用科学的手段和现有的检测仪器及时发现泄漏隐患提前采取预防措施。

燃气锅炉漏风原因分析及应对措施

燃气锅炉漏风原因分析及应对措施 摘要:我厂动力站的三台中压蒸汽锅炉,是四川锅炉有限责任公司制造的两 台CG-65/3.82-Q型、一台CG-75/3.82-Q型单汽包、单炉膛、平衡通风、自然循 环燃气锅炉。从投产到现在已运行七年之久,为净化厂开工阶段管网吹扫打靶以 及汽驱设备开工做出了巨大贡献,在生产运行阶段也担负着全厂中、低压蒸汽管 网的平衡及设备用中压蒸汽的供应。 由于三台锅炉长时间运行,没有进行过大修,在运行的过程中,会因为各种 各样的原因而影响到运行的效率,锅炉漏风就是其中比较重要的影响因素。锅炉 漏风也是机组在运行中比较常见的故障,对于锅炉运行的效率和安全经济性有严 重的影响。在我厂长期经济效益发展,提倡节能减排的背景下,研究锅炉漏风原 因并且提出相应建议具有重要的意义。 关键字:锅炉;漏风;分析;措施 1 漏风的危害分析 锅炉漏风按照漏风部位主要分为炉膛漏风、炉膛出口以后的烟道漏风两种, 其中炉膛漏风又可以分为锅炉下部漏风、锅炉上部漏风以及空气预热器漏风三种 情况。锅炉漏风影响着传热和热效率,特别是对流烟道的漏风,完全无助于燃烧,只能增加烟气带走的热损失,增大风机的电耗。同时,大量的漏风还会提高锅炉 烟气中的过剩空气系数,造成烟气排放不达标。 1.1 锅炉下部漏风 当外界冷空气由炉膛下部漏入时,炉内过量空气系数就会增大,烟气体积就 会增加。由于漏风造成燃烧温度下降,炉内辐射吸热量减少,燃料着火时间推迟,火焰中心会上移,炉膛出口烟温随之提高。由于锅炉受热面单位辐射吸热量的下降,在燃料消耗量不变的情况下,锅炉的蒸发量也将减小,同时漏风使烟气容积

增大和炉膛出口烟温升高,这就引起了过热器温度升高,对过热器安全带来不利 影响。由于漏风使烟速增加,而受热面的磨损同烟速的三次方成正比,这就大大 加速了受热面的磨损,缩短了受热面的使用寿命,也威胁着锅炉的安全运行。大 量的冷风漏人炉膛,特别是从炉膛下部漏人炉膛,还可能引起燃烧不稳,甚至发 生炉膛灭火事故。漏风主要集中在下部集箱管束、人孔等部位。 1.2 锅炉上部漏风 炉膛上部漏风增加了烟气容积,烟气容积的增加会导致烟温的下降,所以增 加了排烟的热损失量,降低了锅炉的热效率;又因烟气流速的加快,对受热面造 成了很大的影响,加速了磨损,使受热面的使用周期有所缩短;由于漏风的原因,迫使引风机增加运行负担,消耗大量的电能,在负荷过大时,会加剧引风机的功 率消耗,从而影响到锅炉的运行效率;如果漏风使炉膛出口烟温降低较多时,还 可能导致过热蒸汽温度有所下降。漏风主要集中在看火孔、观察孔、炉墙、过热 器管束、上部集箱管束、防爆门等部位。 1.3 空气预热器漏风 空气预热器是对流烟道最后的受热面,且它的出入口平均风温较高,以致排 烟温度有较大的增加,再加上精风容积增大,这就引起了排烟热损失的上升,锅 炉机组热效率下降。同时减低送风风温,进入炉膛的热风减低,降低炉膛受热面 的温度,将增加燃料的损耗,从而降低了锅炉效率。漏风主要集中在空气预热器 管束部位。 1.4 锅炉烟道漏风 炉膛的对流烟道漏风对各级受热面的出口烟温下降,离漏风较近的受热面烟 温下降较多,较远的受热面烟温下降较少。对流烟道漏风同样使排烟热损失增加,但其增加量与对流烟道的漏风地点有关,一般离炉膛出口较近的漏风点对排烟热 损失的影响较大,离炉膛出口较远的漏风点对排烟热损失影响较小,这是因为距 排烟处较近的漏风会使排烟温度下降较多,而使排烟热损失增加较少的缘故。漏 风主要集中在高温段、低温段省煤器管束以及引风机进口连接部位。

蒸汽管网泄漏成因及对策研究

蒸汽管网泄漏成因及对策研究 蒸汽管网泄漏是很多企业都普遍存在的问题,如果蒸汽管网泄漏严重会产生较大的波动,甚至会影响生产装置正常运行。在水资源日益紧缺的今天,蒸汽的生产成本也会随之提升,统计显示,以一个直径为2mm中压蒸汽砂眼每天蒸汽渗漏量会达到0.56t,那么一年因蒸汽泄漏造成的损失大约为24528元。为了降低蒸汽管网泄漏造成的损失,需要分析管网泄漏的原因,提高维修和巡检力度,合理地选择密封材料和阀门,真正解决蒸汽管网泄漏的问题。 1 蒸汽管网泄漏常见原因 1.1 介质原因 蒸汽水分子与液态水分子不同,液态水分子是由多个水分子缔合而成,而蒸汽水分子是由单个的水分子组合而成的。在干蒸汽的状态下,水分子以单分子的形式存在,两个氧氢元素之间的夹角为104.5°,分子大小为0.29mm,水分子属于极性分子,具有较强的渗透性能。当温度低于或者等于工作压力下的饱和温度时,就会形成液态水。尽管蒸汽系统管网中含有保温层,但是热量的损失是不可避免的。管道、法兰、阀门等管网组成的内壁温度一般都比工作压力下的饱和温度低,因此管内部形成凝结水是不可避免的,保温效果越差,其产生的凝结水越多。这些凝结水会在管道内进行积聚,从而与缝隙间的酸性杂质发生反应,形成电解液,产生化学腐蚀。凝结水还会对管道的弯头、阀门等部件产生冲刷,使得管道壁变薄,甚至出现穿孔的现象。 1.2 材质原因 蒸汽管道使用的环境对金属提出了新的要求,其需要具备较强的耐高温性、抗高温蠕变、抗高温氧化腐蚀等特点。在长时间高温负荷的作用下,金属材料的塑形大大降低而脆性不断增加,容易发生破坏;金属材料的其他性能也会发生改变,管道壁会变薄,在使用过程中发生泄漏现象。当温度高于450℃时受到氢离子的影响,水蒸气对管道内外产生强氧化腐蚀,高温碳钢材质可能会存在石墨化的现象。 1.3 工艺原因

锅炉爆管典型事故案例及分析

锅炉典型事故案例及分析 第一节锅炉承压部件泄露或爆破事故大型火力发电机组的非停事故大部分是由锅炉引起的。随着锅炉机组容量增大,“四管”爆泄事故呈现增多趋势,严重影响锅炉的安全性,对机组运行的经济性影响也很大。有的电厂因过热器、再热器管壁长期超温爆管,不得不降低汽温5~10℃运行;而主汽温度和再热汽温度每降低10℃,机组的供电煤耗将增加0.7~1.1g/kWh;主蒸汽压力每降低1MPa,将影响供电煤耗2g/kWh。为了防止锅炉承压部件爆泄事故,必须严格执行《实施细则》中关于防止承压部件爆泄的措施及相关规程制度。 一.锅炉承压部件泄露或爆破的现象及原因 (一)“四管”爆泄的现象 水冷壁、过热器、再热器、省煤器在承受压力条件下破损,称为爆管。 受热面泄露时,炉膛或烟道内有爆破或泄露声,烟气温度降低、两侧烟温偏差增大,排烟温度降低,引风机出力增大,炉膛负压指示偏正。 省煤器泄露时,在省煤器灰斗中可以看到湿灰甚至灰水渗出,给水流量不正常地大于蒸汽流量,泄露侧空预器热风温度降低;过热器

和再热器泄露时蒸汽压力下降,蒸汽温度不稳定,泄露处由明显泄露声;水冷壁爆破时,炉膛内发出强烈响声,炉膛向外冒烟、冒火和冒汽,燃烧不稳定甚至发生锅炉灭火,锅炉炉膛出口温度降低,主汽压、主汽温下降较快,给水量大量增加。 受热面炉管泄露后,发现或停炉不及时往往会冲刷其他管段,造成事故扩大。 (二)锅炉爆管原因 (1)锅炉运行中操作不当,炉管受热或冷却不均匀,产生较大的应力。 1)冷炉进水时,水温或上水速度不符合规定;启动时,升温升压 或升负荷速度过快;停炉时冷却过快。 2)机组在启停或变工况运行时,工作压力周期性变化导致机械应 力周期性变化;同时,高温蒸汽管道和部件由于温度交变产生热应力,两者共同作用造成承压部件发生疲劳破坏。 (2)运行中汽温超限,使管子过热,蠕变速度加快 1)超温与过热。超温是指金属超过额定温度运行。超温分为长期 超温和短期超温,长期超温和短期超温是一个相对概念,没有严格时间限定。超温是指运行而言,过热是针对爆管而言。过热可分为长期过热和短期过热两大类,长期过热爆管是指金属在应力和超温温度的长期作用下导致爆破,其温度水平要比短期过热的水平低很多,通常不超过钢的临界点温度。短期过热爆管是指,在短期内由于管子温度升高在应力作用下爆破,其

蒸汽管道泄漏分析

蒸汽管道泄漏分析 摘要:蒸汽管道是工业中重要的压力管道之一,由于其长期在恶劣环境下运行,在管道应力集中或者焊制质量不合格的地方容易造成穿孔泄漏。本文针对蒸汽管 道发生泄漏的原因进行了分析,并结合一些实际案例对泄漏修补方法进行了总结,提出了预防蒸汽管道的一些改进措施。 关键词:蒸汽管道;泄漏;预防 0前言 近年来,蒸汽管道泄漏爆炸的事故时有发生,给现场运行生产人员造成重大 损失。蒸汽管道一般为高温高压的压力管道,其性能运行状况直接影响整个系统 的安全。有的蒸汽管道在弯头或者三通等的位置经常受到高温蒸汽的冲刷导致管 壁变薄或者穿孔造成蒸汽泄漏;也有的是由于管道本身质量原因或者焊接质量不 合格造成砂眼泄漏蒸汽;还有一些蒸汽管道阀门质量不过关,引起阀门焊接处或 者法兰位置蒸汽泄漏。 1 蒸汽管道泄漏的原因 蒸汽压力管道泄漏,首先要做的就是查找出泄露段的管道,然后进行局部截 断蒸汽输送,查找泄露原因。只有查明管道泄漏的真实原因,才能及时进行处理 修补。 1.1管道设计问题 如果蒸汽管道布置设计不合理,加上蒸汽管道支吊架安装误差,管道的柔性 不好,将导致管道局部应力集中,且对管道端部连接设备产生过大的发作用力, 对管道和设备的安全运行带来很大的隐患。例如2013年9月在山东省某企业燃 煤锅炉分汽包出口管道焊接口出发生断裂爆炸,大量蒸汽从断裂口喷出,造成三 间板房倒塌,室内锅炉配电设施系统故障,幸未造成人员伤害。 事故主要原因就是蒸汽管道设计不合理,管道末端未设置疏水装置,造成大 量冷凝水积聚在管道内,蒸汽管道本身有很大的应力,堵漏过程中出现剧烈振动,同时运行中蒸汽量负荷突变发生超压现象,在外力作用下造成人身和设备事故, 引起管道突然断裂。 1.2管道安装焊接质量不合格 蒸汽管道所有焊接位置均应该严格按照规范标准施工,焊接以后还应该安装 要求的比例探伤合格。实际由于各个施工单位水平参差不齐,管理不到位造成焊 接质量不合格,最终导致蒸汽泄漏爆炸事故发生。例如2016年08月,在湖北省 某电厂发生的高压蒸汽管道发生爆管事故,其主要原因是2号锅炉蒸汽出口主管 道流量计焊缝开裂,大量高温的过热蒸汽外泄,导致主控室玻璃破裂,造成主控 室人员严重伤亡。 分析不难发现,由于管道对接焊缝处焊接质量不合格造成此处承载能力明显 低于管道母材。焊接接口处的焊接缺陷形成应力集中,使管道接口处在应力状况 下受到水击压力造成突然断裂。 1.3管道法兰处老化破损 如果蒸汽管道安装有法兰阀门,那么一般蒸汽管道出现泄露的地方主要在阀 门法兰处,主要原因是管网在运行中蒸汽压力大幅波动造成的。当法兰处出现泄 漏时一般采取热紧法兰的方法消漏,如果不影响生产的话可以继续生产的,不过 要经常巡检随时注意漏点的变化情况。 阀门在操作使用过程中,阀杆同填料之间存在着相对运动,它包括转动和轴

锅炉承压管道泄漏的原因分析及预防措施

锅炉承压管道泄漏的原因分析及预防措施作者:李春平 来源:《科学与技术》 2018年第5期 摘要:锅炉承压管道泄露严重影响着锅炉的安全运行,严重时直接可能导致机组非停事故,本文主要介绍针对盐城发电有限公司锅炉状况,通过机组多次大小修分析锅炉承压管道泄露原 因及提出预防措施。 关键词:承压管道、泄露、预防措施 1 概况 盐城发电有限公司锅炉投产近十年,承压管道泄漏是长期困扰企业安全运行的一大难题, 因其容易引发的事故,对电量和经济指标影响很大。如何防止锅炉承压管道泄漏这就更值得我 们去探讨。 2 承压管道泄漏原因分析: 查阅盐城发电有限公司锅炉承压管道泄漏的检修台帐、运行措施和技术交流资料,对影响 承压管道泄漏的原因进行了统计分类,从而分析出锅炉承压管道泄漏的原因有以下方面:短期 超温、长期超温、管排磨损、应力集中、管道焊口等。 2.1 短期超温爆管 锅炉承压管道短期超温有2 个方面:第一,管内的种种原因导致汽水循环不良如:管内 积聚堵塞焊渣、小铁块、铁屑、水质结垢等;在水系统运行中局部管路循环停滞或流量过低; 给水中断;造成管道过热爆管。这些问题发生的偶然性很大,同时他们也是最有危害的。第二,燃烧方面的原因主要有火焰冲墙,导致局部热负荷过高;尾部烟道再燃烧等。 2.2 长期超温爆管 锅炉承压管道长期超温有这3 个方面:第一、锅炉自低氮燃烧器改造后,同样负荷下炉膛 温度降低,锅炉蓄热能力下降,锅炉燃烧自动反应迟缓,特别是机组AGC 投入,负荷大幅变动 的情况下,主汽压力波动加大,造成锅炉主、再汽温度难以控制。第二、材质问题。受热面管 道的厚度由强度计算确定,管材的选用决定于管壁的工作温度,如有不当就会造成爆管泄漏。 第三,管内结垢轻微,长期传热热阻高;局部热负荷较高,造成管子壁温高于其规定值;管内冷却介质流量偏低;受热面积灰、结焦。这些情况都可能会导致长期超温暴管。 2.3 管排磨损 尾部受热面安装时由于管排间隙不均匀、定位装置不确当形成局部烟气走廊使管排磨损较重,常期下去造成管子爆管。 吹灰器吹损与机械磨损也会造成管排磨损。吹灰器吹损有以下几个原因:吹灰器内漏;吹 灰器不旋转;吹灰器吹灰时带水;吹灰器吹灰蒸汽压力过高等等。由于管卡、支吊架松动,定 位块脱落,在运行过程中与管子相互摩擦刮蹭,长期就会出现管子的磨损,这是管子尤其是再 热器管子发生爆破的一个隐患。

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