论电厂锅炉常见故障与排除

学术论文 2018-05-15 10:05:02
  电厂所应用的锅炉是由汽水、燃烧及烟风等子系统组成的复杂多层次系统,而每个子系统又可以划分为若干次级子系统和部件,各层次子系统是相互关联的,只要某一个子系统出现异常或失效,就可能会使其它子系统产生功能异常或失效,甚至使整个机组处于故障状态,并且从原发性故障到系统级故障的发生、发展是一个量变到质变的过程。所以电厂的锅炉故障具有层次性、相关性、延时性的特点。 
  一、因腐蚀而引起的电厂锅炉故障研究 
  根据电厂锅炉所受到的腐蚀机理的差异,我们可以详细的把其分为苛性腐蚀、局部腐蚀和氢损害,三个方面来分析。 
  1.苛性腐蚀造成的电厂锅炉故障及其排除 
  (1)苛性腐蚀对电厂锅炉故障的诱发机理解析 
  所谓苛性腐蚀是指在给水腐蚀物中所含氢氧化钠被浓缩成高pH值时,钢管内表面的磁性氧化铁保护层被溶掉,使金属很快腐蚀的现象。苛性腐蚀形成于积垢下面,一旦积垢内苛性物质浓缩,就会一直发展,直到引起腐蚀,若任其发展,炉管将很快导致穿孔泄漏。积垢沉积与热流量有关,腐蚀垢物多数沉积在水冷壁管的受热侧,水冷壁管的最高吸热区其积垢最为严重,所以此处垢下腐蚀最为严重。由炉管积垢和锅炉水化学的试验表明,炉管内的垢量是苛性腐蚀的一个重要因素,因为腐蚀的发生是由于苛性物质浓缩在管壁,并不是浓缩在炉水中。当氢氧化钠的质量分数达到(10~20)×10-6时,若炉管内表面附有积垢,就会导致严重的苛性腐蚀。 
  (2)苛性腐蚀造成故障的排除 
  苛性腐蚀通常发生在炉水碱度相对高的锅炉中,为降低锅炉发生苛性损害的敏感性,首先需减少易生成积垢的物质进入锅炉,并定期对锅炉进行化学清洗,去除炉管水侧积垢。其次,要控制水化学质量,清除炉水中的自由氢氧化物,以防管内水汽混合物分层导致苛性浓缩造成蒸汽阻滞腐蚀。采用内螺纹管或小直径管以诱发炉水扰动,可消除水汽分层现象。 
  2.局部腐蚀造成的电厂锅炉故障及其排除 
  (1)局部腐蚀对电厂锅炉故障的诱发机理解析 
  所谓局部腐蚀是炉管内表面因氧的侵蚀作用造成局部腐蚀而导致故障。腐蚀是在一个小范围的管壁上发生电池作用,其外围表面为阳极,从而导致炉管腐蚀穿孔。阳极在下述环境下形成而发展:炉管内存有高酸性或含氧量高的炉水;紧贴在炉管内壁的积垢,产生不同浓度的氧。局部腐蚀可发生在锅炉受热面的各个部位,如省煤器、过热器、再热器和非受热部分的水冷壁管。 
  (2)局部腐蚀造成故障的排除 
  为了排除局部腐蚀造成的故障,就要监测锅炉的给水含氧量查证。锅炉启动时如给水中氧的质量分数高于10×10-6,应逐级查找氧的来源并采取机械与化学除氧措施。为避免氧对管束的坑蚀,须正确操作除氧器,消除抽气管路、低压给水加热器、凝结水系统的空气漏入点,或给炉水注入化学除氧剂的保护措施。 
  3.氢损害造成的电厂锅炉故障及其排除 
  (1)氢损害对电厂锅炉故障的诱发机理解析 
  氢损害引起锅炉故障是由于受热面脏污而且炉水呈酸性所致。使锅炉变脆的原因是在金属晶界间氢与碳结合生成气态甲烷,并在锅炉管子内表面快速扩展的过程中,从氢的产生发展到氢损害。氢损害通常在炉管上产生方型裂口,称为窗型开口,管壁几乎没有明显减薄,因铁碳化合物脱碳使管材减弱并生成存有甲烷的微裂隙。被氢损害的钢管受到拉应力时,便发生脆裂。 
  (2)氢损害造成故障的排除 
  无损检测技术可用于测定氢损害腐蚀波及的范围,射线和超声测厚已用来测定炉管金属的腐蚀量。如不能采用无损检测技术时,可采取割管的方法确定腐蚀性质及检查积垢的增长。采用化学清洗能除掉管内积垢,使之不再产生氢,但已经减薄的管子和甲烷裂纹依然存在,如若炉管剩下的管壁厚度及其材料强度不足以承受运行压力时,管子金属将会屈服并产生塑性破裂。这种情况采用无损检验的方法不能找出管壁减薄的位置,必须在检修完毕恢复运行之前,对管束进行水压试验,找出被侵蚀减薄的地方,以避免炉管在运行中发生破裂。 
  二、电厂锅炉正压燃烧故障及其排除 
  电厂锅炉正压燃烧不仅严重恶化工作环境,而且对锅炉燃烧设备危害极大,经常造成故障停炉,影响电厂的正常运行。 
  1.电厂锅炉正压燃烧故障的形成机理分析 
  在燃烧过程中,如果排出炉膛的烟气量等于燃烧产生的烟气量,则炉膛内正好处于物质平衡,炉内压力就相对保持不变。若排烟量小于燃烧产生的烟气量,势必引起炉内正压。 
  2.正压燃烧故障的排除 
  当热负荷增大时,应首先增大引风机风量,然后再增加燃煤量和鼓风量;反之当热负荷减少时,应先减少燃煤量和鼓风量,然后再减少引风量。 
  三、轴承漏油烧毁引发的电厂锅炉故障及其排除 
  1.轴承漏油烧毁故障的形成机理分析 
  电厂锅炉的转动设备,由于动静部位相互摩擦,久而久之,轴颈处的密封油毡就会硬化,失去密封作用。而漏油过多,处理不得当时,也会造成轴承缺油而烧毁。加油过多时,又漏得满地都是油。比如,有的锅炉是采用喷淋式油润滑,在运行中,经常从轴颈往外漏油,影响了环境的清洁卫生。运行工为了减少漏油竟把喷淋油嘴的供油阀门关小了。认为这样做,就能减少润滑油的泄漏。由于主轴承用来润滑的油量减少了,在转动面之间,形不成油膜,最后造成轴承烧毁的严重事故。 
  2.轴承漏油烧毁故障的排除 
  对于经常漏油的轴承座,可以通过改进轴承的润滑方法来解决。可以像电动机的润滑方式一样,用二硫化钼来润滑风机的轴承。用脂润滑来代替油润滑,漏油问题就可以得到很好地解决。油脂在轴承座内,应充满其内部50%的空间左右,润滑效果比用油润滑还好。但要经常检查油脂的充满情况;另外冷却水的流量,对轴承温度的控制,也不可忽视。 
  四、选择室结焦引发的电厂锅炉故障及其排除 
  1.选择室结焦故障的形成机理分析 
  引发选择室结焦故障的原因包括:床压较高情况下,排渣量突然增加,或从选择室回灰大量涌入未燃尽燃料和床料,选择室流化状态被破坏,未燃尽的高温燃料在选择室燃烧结焦;风帽堵塞较多或大粒径的床料进入冷渣器导致选择室的流化不良;冷渣器中的床料未冷却到设计温度就进行排渣,造成冷渣器内部部件变形,影响冷渣器的流化等等。 
  2.选择室结焦故障的排除 
  电厂锅炉选择室结焦故障的排除,重点在于对操作人员的要求:首先,要加强对锅炉运行工况的了解,及时调整锅炉参数,树立锅炉物料动态平衡的概念,控制锅炉的运行床压在正常值,尽量避免锅炉大量排渣;其次,每次停炉应对冷渣器风帽进行吹扫,发现堵塞风帽应疏通,控制好燃料的粒径;再次,对锅炉进行排渣,冷渣器应交替进行;最后,对进入冷渣器的灰渣进行充分冷却,保证冷渣器的运行状况。 
  结论: 
  由于篇幅的关系,我们只论述了常见的电厂锅炉故障的成因及其排除,但我们可以看出只要做到细心的工作,科学的管理,就能有效的减少或避免电厂锅炉的故障,从而提高电厂的经济收益。
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