目前經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,帶動了煤礦生產(chǎn)的快速發(fā)展,電力建設(shè)的不平衡性,決定了一些煤礦的生產(chǎn)需要自身解決電力不足的問題,這樣一些煤礦的自備電廠就應(yīng)運而生,由于鍋爐結(jié)構(gòu)及運行的復(fù)雜性,當(dāng)工作在惡劣條件下的承壓受熱部件的工作條件與設(shè)計工況偏離時,就容易造成鍋爐爆管。分析爆管的原因和采取預(yù)防措施,是電廠鍋爐安全運行的前提和保證,富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐,生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
一、鍋爐過熱器爆管的現(xiàn)象
1、過熱器附近有響聲或爆破聲;2、蒸汽流量不正常的小于給水流量;3、爐膛負壓減小或變?yōu)檎龎海瑖乐貢r從爐門、看火孔向外噴汽和冒煙;4、過熱器后的煙氣溫度降低或兩側(cè)溫差增大;5、損壞嚴重時,鍋爐蒸汽壓力下降;6、排煙溫度顯著下降,煙囪排出煙氣顏色變成灰白色;7、引風(fēng)機負荷加大,電流增高。
二、過熱器爆管的原因分析
1、鍋爐設(shè)計、選型不當(dāng)
首先由于燃料特性存在復(fù)雜性和多樣性,早期鍋爐成型的產(chǎn)品,缺乏根據(jù)燃料特性選擇爐膛尺寸的可靠依據(jù),使設(shè)計出的爐膛不能適應(yīng)煤種多變的運行條件。當(dāng)爐膛高度偏高時,易引起汽溫偏低。相反,爐膛高度偏低則易引起過熱器超溫。
其次過熱器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計及受熱面布置不合理。過熱器管組的進出口集箱的引入、引出方式布置不當(dāng),使蒸汽在集箱中流動時靜壓變化過大而造成較大的流量偏差;對于蒸汽由徑向引入進口集箱的并聯(lián)管組,因進口集箱與引入管的三通處形成局部渦流,使得該渦流區(qū)附近管組的流量較小,從而引起較大的流量偏差;過熱器或再熱器的前后級之間沒有布置中間混合聯(lián)箱而直接連接,或者未進行左右交叉,這樣使得前后級的熱偏差相互疊加。
在實際運行過程中,上述結(jié)構(gòu)設(shè)計和布置的不合理性往往是幾種方式同時存在,這樣加劇了受熱面超溫爆管的發(fā)生。
最后由于壁溫計算方法不完善,導(dǎo)致材質(zhì)選用不當(dāng)。在對過熱器和受熱面作壁溫校核時,應(yīng)保證偏差管在最危險點的壁溫也不超過所用材質(zhì)的許用溫度。而在實際設(shè)計中,由于對各種偏差的綜合影響,選用的材質(zhì)往往不能滿足實際運行的要求。
2、過熱器在制造工藝、安裝及檢修質(zhì)量方面存在問題
首先鍋爐的受熱面絕大多數(shù)是受壓元件,尤其是過熱器,其管內(nèi)工質(zhì)的溫度和壓力均很高,對于焊口質(zhì)量的要求尤為嚴格。但在實際運行中,由于制造廠焊口、安裝焊口和電廠檢修焊口質(zhì)量不合格而引起的爆管、泄漏事故相當(dāng)普遍。
其次,由于鋼材質(zhì)量差造成的過熱器爆管也時有發(fā)生。管子本身存在分層、夾渣等缺陷,運行時受溫度和應(yīng)力影響缺陷擴大而爆管。還有就是在制造、維修過程中,錯用管材造成過熱器長期過熱爆破。
最后,在安裝質(zhì)量上未按照圖紙要求施工,使管子排列、固定和膨脹間隙出現(xiàn)問題,從而導(dǎo)致爆管。
3、鍋爐運行管理對過熱器超溫、爆管的影響
在實際運行中,由于運行人員誤操作及檢修時未按有關(guān)規(guī)定進行或未達到有關(guān)要求而導(dǎo)致過熱器受熱面爆管的事故也時有發(fā)生。
(1)由于汽水品質(zhì)監(jiān)督化驗不到位,蒸汽品質(zhì)不良,引起管內(nèi)結(jié)垢嚴重,導(dǎo)致管壁過熱爆管;此外,在鍋爐運行中,長時間汽包水位在最高允許水位上,造成汽包空間減少及汽水分離器工作不正常而引起蒸汽帶水,過熱器內(nèi)結(jié)垢過熱;
(2)高壓加熱器不能正常投入運行,給水溫度降低,造成過熱蒸汽溫度上升;
(3)煤種發(fā)生變化對過熱器的影響。當(dāng)燃燒煤種偏離設(shè)計煤種,會使著火點延遲,火焰中心上移,爐膛高度不足時,過熱器就會過熱爆管。此外,燃料的低位發(fā)熱量和揮發(fā)份、水分等,直接影響燃燒穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。當(dāng)燃料熱值提高時,由于理論燃燒溫度和爐膛出口煙溫升高,可能導(dǎo)致爐膛結(jié)焦,過熱器超溫。當(dāng)灰份增加時,會使燃燒惡化,燃燒過程延遲,火焰溫度下降,灰份增加,還會使受熱面磨損和沾污加劇,吹灰器能否正常投用,對鍋爐安全和經(jīng)濟運行有一定影響;揮發(fā)份增大時,燃燒過程加快,蒸發(fā)受熱面的吸熱量增加,因而汽溫呈下降趨勢。當(dāng)水分增加時,如燃料量不變,則煙溫降低,煙氣體積增加,最終使汽溫上升;
(4)磨損與腐蝕對過熱器的影響。鍋爐燃料燃燒時產(chǎn)生的煙氣中帶有大量灰粒,灰粒隨煙氣沖刷受熱面管子時,因灰粒的沖擊和切削作用對受熱面管子產(chǎn)生磨損,在燃用發(fā)熱量低而灰分高的燃料時更為嚴重。鍋爐受熱面的高溫腐蝕發(fā)生于煙溫大于700℃的區(qū)域內(nèi)。當(dāng)燃用K,Na,S等成分含量較多的煤時,在含有SO2的煙氣中會與管子表面氧化鐵作用形成堿金屬復(fù)合硫酸鹽,這種復(fù)合硫酸鹽在550-710℃范圍內(nèi)熔化成液態(tài),具有強烈腐蝕性,在壁溫600-700℃時腐蝕最嚴重。控制管壁溫度是減輕和防止過熱器和再熱器外部腐蝕的主要方法;
(5)管子產(chǎn)生蠕變。過熱器運行時間長久,超期服役,管壁長期處于高溫下運行,產(chǎn)生蠕變爆管。
三、過熱器爆管事故的處理及措施
過熱器損壞爆管時,必須及時停爐,防止從損壞的過熱器管中噴出蒸汽,吹損鄰近的過熱器管,避免擴大事故。
1、當(dāng)過熱器輕微損壞,不至于很快擴大事故時,可短時間降低負荷運行,嚴密監(jiān)視泄漏情況,盡快啟動備用鍋爐投入運行后再停爐;
2、當(dāng)過熱器損壞嚴重時,應(yīng)立即停爐。(1)停止燃料供給;(2)停止送風(fēng)機,保留引風(fēng)機運行,以排除爐內(nèi)的煙氣和蒸汽;(3)與系統(tǒng)及其他鍋爐隔斷,關(guān)閉主蒸汽閥和給水閥。保持水位正常;(4)燃燒室內(nèi)煙氣和蒸汽消失后,停止引風(fēng)機運行。
自備電廠有其特殊性,往往存在孤網(wǎng)運行的現(xiàn)象,一旦發(fā)生事故造成的影響較大,安全運行尤為重要,鍋爐過熱器爆管的原因很多,只有對過熱器爆管進行綜合分析,才能從根本上解決鍋爐爆管問題,有效地防止鍋爐過熱器爆管事故的發(fā)生,富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)顆粒燃料和木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料同時銷售。