关东伟

(内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司,内蒙古赤峰　025350)

电站锅炉防止省煤器泄漏的措施

关东伟

(内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司,内蒙古赤峰025350)

在电站锅炉中省煤器的泄漏不仅大大降低了设备的累计运行率及锅炉的热效率,而且经常泄漏将直接影响锅炉的稳定运行,造成生产的巨大经济损失。针对火力发电厂中锅炉省煤器泄漏的原因,找出切实可行的措施来解决省煤器泄漏的问题。

省煤器磨损腐蚀泄漏

1　省煤器泄漏的原因

省煤器最常见的故障是发生泄漏。在燃煤锅炉中，特别是燃烧高灰分、高水分、低热值或低挥发分的劣质煤的锅炉中，磨损、腐蚀、振动和积灰，是导致省煤器泄漏的直接原因。

2　防止省煤器泄漏的措施

2.1防省煤器磨损造成泄漏的措施

省煤器的磨损与烟气速度、省煤器本身结构及布置等有关。因此防止省煤器磨损的途径应从以下几方面进行考虑。

2.1.1降低烟气流速

据统计，影响磨损的关键因素是烟速，即烟气中飞灰颗粒的速度。烟速对磨损速度的影响表明，磨损速度与烟速的三次方成正比。但是，随着烟速的进一步提高，磨损速度会超过烟速三次方的关系。因此，降低烟速对防止磨损非常重要，一般省煤器中的烟气流速应控制在7m/s～10m/s，磨损性能强的灰，烟速应取下限，为防止省煤器的磨损，所采取降低平均烟气流速的方法有:

(1)扩大烟道尺寸，增加烟气流通面积。(2)减少管排，增大流通截面。(3)加大管排横向截距，保持纵向截距不变。(4)消除中间弯头处的走廊，降低烟速。

2.1.2采用鳍片式省煤器

鳍片式省煤器具有以下优点:(1)能合理地选取横向截距和纵向截距，降低烟气速度。(2)可以避免气流斜向冲刷管束。由于管排和鳍片的扰流作用，改变了烟尘的速度场、粒度场、浓度场，从而大大降低了磨损速度。(3)占有空间小，省煤器的总高度大约降低40%。

2.1.3加强局部防磨措施

当烟气平均速度降低以后，省煤器局部防磨的问题还必须重视，可以采取以下措施:

(1)加阻流栅。(2)在锅炉制造、安装、大修中要注意布置和调整省煤器管排的间距，可采用梳形定位卡等固定装置，使管段节距均匀，避免烟气走廊。(3)省煤器近墙处的管子易磨损爆管，将管子贴墙布置，可显著减轻磨损。

2.1.4防止省煤器磨损的其它措施

(1)改省煤器错列布置为顺列布置。据国内外的实际试验，受热面顺列布置的管束比错列布置的管束磨损小。(2)燃用煤种要相对稳定，尽可能接近设计煤种。当前，我国各电厂燃用的煤种变化很大，绝大多数电厂不能燃用设计煤种，当与设计煤种偏离较大时，往往造成燃烧不稳、不完全。尤其是改烧灰分大、灰渣硬、热值低、水分多的劣质煤时，使灰分浓度和烟速增加很多，因而造成严重磨损。(3)控制煤粉细度(R90)在经济范围内。煤粉太粗，燃烧不完全，使飞灰中未燃尽颗粒增加而加剧省煤器磨损。(4)在管子上涂防磨涂层。在管子上涂防磨涂料及搪瓷，防磨涂料一般由石英粉、辉绿岩、氟硅酸钠等分别与水玻璃混合组成，用之可使管子寿命延长1～2倍。(5)减少漏风。锅炉漏风不但使锅炉效率降低，而且使烟速提高，因而对减少磨损不利。为了减小锅炉漏风，要提高炉墙的施工或检修质量，采用全焊气密性炉膛，控制炉膛负压等。

综上所述，省煤器的防磨需要从设计、制造、安装、运行、煤种、燃烧调整等多方面来综合治理。因此，要彻底解决磨损及防磨的问题，需各方协作努力。

2.2防省煤器管内、外腐蚀造成泄漏的措施

根据以往电厂因腐蚀造成省煤器泄漏的原因，我们可以将腐蚀因素分为管内腐蚀和管外腐蚀两种。省煤器管内腐蚀主要的引起因素是给水中的氧，因此要消除省煤器的管内腐蚀，主要办法就是消除给水中的氧;省煤器管外腐蚀主要是由外界因素引起的，如烟气温度和烟气中的硫含量，为此，我们针对造成省煤器管内或管外腐蚀的因素，可采取如下措施。

2.2.1消除管内腐蚀的方法

(1)选择合理除氧器。针对省煤器腐蚀的原因，认定是由于给水中含氧量过高是造成泄漏的主要原因，因此，去除给水中氧是解决问题的关键。为此我们可选择大气式除氧器，在绝对大气压力为2.0下除氧，这样就避免了使空气中的氧进入除氧水中，降低了水中的溶解氧的含量。(2)热力除氧。热力除氧就是将水加热到对应全压的沸点，使蒸汽压力接近水面上的全压力。根据气体溶解定律，任何气体在水中的溶解度与该气体在汽水界面上的分压力成正比例。此时，水面上所存在的其他气体的分压力将接近于零。有些气体(包括氧气)便从水中完全清除出去。(3)提高给水温度。在加热除氧器中，应将给水加热到除氧器压力下的饱和温度，如果少量的加热不足(几分之一度)都足以引起除氧效果恶化，使水中的残余含氧量增高。(4)并联除氧器提高除氧效率。为了提高除氧效果，我们增加了除氧器的数量，将几台同型号的除氧器并联使用。同一个型号除氧器通过蒸汽平衡管和水平衔管连接在一起，以平衡各除氧器内的压力和各水箱的水位，使它的工况一致，提高除氧器效率。(5)把好锅炉给水处理关。 在热力系统内氧的存在，尤其在弱酸性条件下，会大大加速对铜、铁设备的腐蚀。因此，除靠热力除氧外，还必须以化学除氧为辅助手段，在给水中加联氨来进一步减少溶解氧。

2.2.2消除管外腐蚀的方法

(1)重视加强对过量空气系数的监控，过量空气系数不能过高或太低。过大的空气系数会增加烟气中氧含量，促进二氧化硫及三氧化硫的生成，加剧省煤器的腐蚀;过小的空气系数又会影响煤粉的完全燃烧，增加飞灰浓度，加剧省煤器的磨损。所以，应尽量调节好燃烧配风，保持炉堂出口过量空气系数在1.1～1.2范围内，同时还要做好炉门、人孔门等处的密封，防止额外漏风造成过量空气系数的升高。(2)应用低氧燃料技术。低氧燃料技术可使烟气中SO3的含量减少9倍左右，烟气露点可降低几十度，进而使省煤器腐蚀速度降低几倍至十几倍。(3)提高省煤器入口管壁温度。一是将进入省煤器的给水加热到120℃～130℃;二是使用螺旋管或鳍片管来强化管外传热，提高管壁温度达到露点温度以上。(4)采用耐腐蚀材料。使省煤器管的抗腐蚀能力增强。

综上所述，省煤器的防腐蚀需要从多方面来综合治理，不仅要防止省煤器管内的样腐蚀，同时我们要防止管外的低温腐蚀。因此，要彻底解决腐蚀的问题，还要研制新型的价格较便宜的除氧设备，对于新型的除氧剂也应投入一定力量进行研究，开发出更多更好的经济型产品。

2.3防省煤器振动造成泄漏的措施

············

(1)省煤器管道满足一定的刚度。一般省煤器系统的固有频率与其质量和刚度有关。通常，改变管道的质量比较困难，但改变管道的刚度要容易得多。如通过增减管道的支吊架数量，改变管道支吊架的结构形式，都能改变管道的刚度。(2)限制省煤器管道支吊架的间距。要求通过限制管道支吊架的间距使其固有频率大于3.5Hz。(3)改变介质的振动频率。在改变由于省煤器管道介质的自身频率而造成的振动时，需调整给水泵或更换给水泵，使进入省煤器管的水尽量流动平稳。(4)尾部烟道内沿炉膛宽度方向加装防振隔板。位置在尾部烟道低温过热器管排及省煤器管排间，加装了防振隔板后，有利于省煤器管的振动幅度减小。

2.4预防省煤器泄漏的其它措施

(1)应加强防磨、防爆的检查，正确与维护防磨装管是防止飞灰磨损的主要措施。(2)检修中应加强检查及时发现疲劳裂纹有利于早期处理。管件焊接避免咬边，实施圆滑过渡，降低应力集中也是防止振动疲劳损坏的有力措施。(3)加强焊接管理，严把焊接质量关。认真制定焊接工艺，焊接操作时严格按工艺进行。重要设备的焊接工作，焊工必须进行相同条件的模拟练习，合格后方可进行焊接，所有焊口都要进行100%的无损探伤，不合格焊口必须返工。(4)新机组的建设单位，必须按“电力设备全过程管理规定”参加新机组的监造、安装等工作，发现质量问题及时提出并与有关部门协商解决。应认真执行分部验收，通球试验，水压试验及清洗，吹管等规定，杜绝错用钢材，严防省煤器内留有焊渣等异物。

3　结语

总之，防止锅炉省煤器泄漏是一项长期而艰巨的工作。随着锅炉运行时间增加，设备不断老化，更加容易因起泄漏。在省煤器发生泄漏后，必须进行全面分析原因，根据实际情况，科学合理的选择方法，综合采取各种措施，才能持续奏效，才能为电站的安全运行提供可靠的保障。