锅炉水冷壁等爆管分析.doc

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1、自备电站煤粉锅炉水冷壁等爆管浅析中盐吉盐化集团制碱事业部动力分厂胡开文【摘　要】 锅炉水冷壁、省煤器、过热器爆漏占自备电站锅炉各类非计划停运原因之首,严重影响发电厂安全、经济运行。总结自备电站水冷壁等泄漏原因，对煤粉锅炉水冷壁等爆漏原因进行分析并提出预防措施。【关键词】 锅炉爆管、原因分析、预防措施。 中盐吉盐化集团制碱事业部动力分厂现有三台巴布科克---威尔科克斯公司生产的型号为B&WB---75、3.82—M锅炉，于1994年先后投入运行，每台锅炉水冷壁管246根，壁厚4MM，材质为20G；过热器119根，壁厚3.5MM，材质20G

2、；省煤器96排，壁厚3MM，材质20G。燃烧器为正四角可调直流切圆燃烧。在十几年的运行中先后多次发生爆管事故，特别是近几年来，由于设备老化、烟煤质量差、运行负荷高等因素影响，爆管频率有加大趋势，如何总结经验教训、加强管理、优化工艺、减少锅炉爆管频次、降低爆管后造成的损失成为动力分厂安全经济运行的重要课题之一。 所谓锅炉爆管通常是指锅炉水冷壁、过热器和省煤器爆裂泄漏。锅炉三管涵盖了自备电站锅炉的全部受热面，它们内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用，外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境，在水、汽与火、粉、风、灰之间的环境中工作，是能量传递集

3、中的所在，所以很容易发生失效和泄漏问题。据全国历年不完全统计锅炉"三管"爆漏占火力发电机组各类非计划停运原因之首。锅炉一旦发生"三管"爆漏，增加非计划停运损失，增大检修工作量，有时还可能酿成事故，严重影响自备电站安全、经济运行。引起锅炉"三管"泄漏的原因较多，其中磨损、腐蚀、过热、拉裂是导致四管泄漏的主要原因。总结动力分厂近年来"三管"泄漏情况，对 锅炉"三管"爆漏原因进行分析并提出预防措施。    一、 煤粉锅炉"三管"爆漏原因分析        1.磨损        煤粉锅炉受热面的飞灰磨损和机械磨损，是影响锅炉长期安全运行的主要

4、原因。飞灰磨损的机理是携带有灰粒和未完全燃烧燃料颗料的高速烟气通过受热面时，粒子对受热面的每次撞击都会梳离掉极微量的金属，从而逐渐使受热面管壁变薄，烟速越高灰粒对管壁的撞击力就越大；烟气携带的灰粒越多（飞灰浓度越大），撞击的次数就越多，其结果都将加速受热面的磨损。长时间受磨损而变薄的管壁，由于强度降低造成管子泄漏。受热面飞灰磨损泄漏、爆管有明显的宏观特征，管壁减薄，外表光滑。运行中发生严重泄漏时，可发现两侧烟温偏差，不及时停炉处理，往往会加大泄漏范围，并殃及其他受热面的安全。2010年初动力分厂三台锅炉的省煤器先后发生12次磨损泄漏，每

5、次都是首先发现一侧烟温明显降低，给水和蒸汽流量偏差大，后停炉发现省煤器管子磨损爆破。造成严重飞灰磨损的原因是结构因素，设计、安装与检修的不足都可能导致磨损加剧。在省煤器边排管与炉墙之间、省煤器弯头与炉墙之间、过热器与两侧墙之间存在一个烟气走廊。这个区域由于烟气流动阻力小，局部烟速可增大到平均烟速的两倍，甚至更大，造成这些地方管子磨损严重。位于烟气走廊的省煤器、过热器下弯头及管卡附近的边排管和穿墙管部位是飞灰磨损较为严重的部位，特别在省煤器区，烟气温度已较低，灰粒变硬，磨损更为突出。喷燃器、吹灰器和三次风喷嘴附近水冷壁等处也是煤粉磨损较为

6、严重的部位。在安装、运行和检修过程中，如果受热而管子未固定牢或管卡受热变形，管排就会发生振动并与管卡发生碰撞磨损，也要造成机械磨损而漏泄。预防磨损的方法主要是减小烟气走廊，均匀气流，受热面管子迎风面加装护铁或涂耐磨涂料等。        2.腐蚀        锅炉"三管"受热面的腐蚀主要是管外的腐蚀和水品质不合格引起的管内化学腐蚀。当腐蚀严重时，可导致腐蚀爆管事故发生。烟气对管壁的高温腐蚀，主要是灰中的碱金属在高温下升华，与烟气中的SO3生成复合硫酸盐，在550-710℃范围内呈液态凝结在管壁上，破坏管壁表面的氧化膜，即发生高温腐蚀。

7、导致受热面高温腐蚀的主要原因是炉内燃烧不良和烟气动力场不合理，控制局部烟温，保证管壁不超温，防止低熔点腐蚀性化合物贴附在金属表面上，使烟气流程合理，尽量减少热偏差是减轻高温腐蚀的重要措施。水冷壁上如果产生结渣，在周围处于一定温度和还原性气体条件下，会产生较为严重的水冷壁管外腐蚀。水冷壁的高温腐蚀和还原性气体的存在有着密切的关系，CO浓度大的地方腐蚀就大。管壁温度对腐蚀的影响也很大，在300～500℃范围内，管壁外表面温度每升高50℃，腐蚀程度则增加一倍。水冷壁高温腐蚀部位多在热负荷较高、管壁温度较高的区域，如燃烧器附近。过热器工作区域还

8、原性气体比炉内低，腐蚀速度一般比水冷壁小。在腐蚀温度范围内，除选用耐腐蚀的合金钢和奥氏体钢外，应控制炉膛出口烟温的升高和烟温偏差等因素，以免引起局部过高的壁温而使腐蚀速度增大。低温腐蚀是指硫酸蒸汽凝结在尾部