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电厂锅炉四管爆管原因汇总

发布时间 :

2022-08-29

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四管泄漏问题一直以来都是电厂锅炉安全管理中的重点注意事项,而要做好四管防磨防爆工作,首先需要对问题原因做到清晰的了解,本篇文章将四管问题进行详细阐述,方便电力工作者有更深刻的理解。

锅炉四管.jpg

水冷壁的爆破的原因

300MW锅炉机组水冷壁爆破的主要原因有超温,腐蚀,磨损和膨胀不均匀拉裂等。

a、若炉膛然烧发生在水冷壁附近,或粘墙燃烧时,该区域的热负荷将很高,它不但会引起水冷壁结渣,而且由于该区域水冷壁汽化中心密售,则可能在管辟上形成连续的汽膜,即产生膜态沸腾。因此,传热系数急剧下降,传热恶化,即产生了第一类传热危机。当出现这类现象时,管壁温度突然上升,会导致超温爆破。

b、管内垢下腐蚀,也称酸碱腐蚀,这是因为锅水中的酸性和碱性盐类破坏金属保护膜的缘故。当锅水中有游离的NaOH时,锅水的pH值升高,引起碱性腐蚀。当锅水中有MgCl2CaCl2pH值降低,引起酸腐蚀。当氢在垢与金属之间大量产生时,氢可扩散到金属中与其中的碳结合形成甲烷CH4,并在金属内部产生压力,引起晶间裂纹,使金属产生脆性爆裂损坏。

c、磨损爆管。水冷壁管易受磨损的部位主要是一次风口喷口周围。另外,吹灰器的冲刷也可能使水冷壁爆管。

在一次风、粉混合物中,每千克空气中有0.2~0.8kg的煤粉,当一次风喷入炉膛时,如果燃烧器安装角度不对或缩进太多,燃烧器喷口结渣、烧坏或变形,以及稳燃器安装不当等,都会使煤粉气流冲刷水冷辟管,使其磨损减薄导致爆破。另外,如果吹灰前吹灰器未疏水,在吹灰时凝结水就要冲刷到水冷壁上,使其冷却龟裂,产生环状裂纹而损坏。

如进汽压力调节失控超过设计值,也会导致水冷壁磨损而爆管。

过热器和再热器的爆管

a、过热器和再热器通常布置在锅炉烟气温度较高的区域。由于工质吸热量大,受热面多,总有一部分受热面布置在炉膛的上部,直接承受炉膛火焰的辐射,因此,其工作条件比较恶劣,热负荷较高,其受热面积大,流阻大,流量小,其工质焓增通常比平均值大40~50%以上,所以很容易超温爆管。实际上超温也是过热器和再热器爆管的主要原因。

过热器管材在400℃以上高温和应力的长期作用下会发生蠕变,使管子胀粗而逐渐减薄,然后出现裂纹,当积累到一定程度时即发生爆破。锅炉在正常运行时,过热器出现少量的蠕变是允许的,它不影响使用寿命。但如果过热器长期超温,蠕变过程就加快,且超温越多,应力越高,蠕变也越快,会使管子在很短时间内就发生爆管。

b.影响过热器超温的原因首先是热偏差。在300MW机组的过热器管组中,偏差管的工质焓增和烟温偏差,严重时可能使偏差管壁温度比管组平均值高出50℃以上,因比偏差管容易发生爆管。

炉膛燃烧火焰中心上移也是造成过热器超温的主要原因之一。燃煤性质变差,如挥发分降低,煤粉变粗;炉膛漏风增大:燃烧配风不当,过量空气系数过大;炉膛高度设计偏低:燃烧器布置偏高等,都会引起火焰中心上移,造成过热器管超温。

炉膛卫燃带设计过多,运行时水冷壁管发生积灰或结焦而未及时清除,锅炉超负荷工况下运行等,会使炉膛出口烟温升高,引起过热器超温。

c、高温腐蚀:烟气侧的高温腐蚀化学反应经过很多中间过程,但是实质上还是铁的氧化过程。过热器管内部腐蚀和外部腐蚀的结果,使壁厚减薄,应力增大,以致引起管子产生蠕变,使管径胀粗,管壁更薄,最后导致应力损坏而爆管。

省煤器的爆管

省煤器爆管是电厂常见的事故之一,引起省煤器泄漏的原因有:给水品质不合格,给水中含氧量多,造成管子内壁氧腐蚀损坏;给水温度和流量变化,引起管壁温度变化,造成管子热应力过大引起管子损坏;管子焊接质量不好,也会使管子损坏;飞灰磨损,使管壁减薄,强度下降而损坏等。其中省煤器管的磨损是损坏的主要原因。

锅炉在燃用煤粉时,燃烧产物烟气中会带有大量飞灰颗粒,这些灰粒随着烟气冲刷受热面,不断撞击管壁,由于灰粒具有一定的速度和动能,每一次撞击都会从金属管壁上削去极微小的金属屑,时间一长,管壁变薄,强度降低,结果造成管子爆破,使受热面泄漏,这就是受热面的磨损过程。在对流受热面中往往又以省煤器受热面最严重。

电厂锅炉.jpg

锅炉负荷高低、漏风大小、燃烧完全程度等都会影响到磨损的程度。锅炉负荷增加,烟道漏风增加,都将导致烟速的提高,因而加剧受热面的磨损。运行中如燃烧不良,飞灰中的含碳量增加,比灰粒更硬的焦碳粒就将加剧对受热面的磨损。又如运行中由于受热面局部结渣或堵灰,使局部烟道堵塞,这必将使流通截面上的烟气流速增大,从而也加快了对管子的磨损。


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