锅炉安全运行分析及对策张颂国

锅炉安全运行分析及对策张颂国

张颂国郭宏郁

（胜利石油管理局有限公司胜利发电厂山东省东营市257087）

摘要：针对锅炉非计划停运次数增多和运行周期短的问题，从设备维护运行、技术监督、组织管理等方面进行分析并提出相应对策。

关键词：锅炉；安全；泄漏；堵灰；对策

1.背景

近年来，企业在运的多台燃煤锅炉，发生非计划停运次数增多，给生产造成被动局面。尤其是电站锅炉实现锅炉烟气超洁净排放以来，给锅炉长周期稳定运行带来新挑战。主要是锅炉水冷壁、省煤器、过热器和再热器泄漏（以下简称“四管”泄漏）和尾部受热面堵塞。该问题带有普遍性，减少锅炉四管泄漏，减轻尾部受热面积灰堵塞，需从锅炉设计选型、监造安装、调试、设备维护、设备运行、技术监督、组织管理等多方面采取对策和措施。

2.影响锅炉安全稳定运行的原因及分析

2.1烟气的冲刷、磨损和堵灰

受锅炉烟气脱硝装置改造影响，选择性催化还原脱硝装置（简称SCR）布置采用“侧抽侧进”方式，因烟气流场严重不平衡，部分区域烟气流速超过安全速度，造成省煤器磨损减薄泄漏。部分区域烟气流速低于安全速度，造成尾部受热面积灰，从而形成烟气走廊进一步加剧了受热面的磨损。少数锅炉SCR布置采用“后背包方式”，因导流板安装布置不合理，易造成受热面冲刷磨损。锅炉烟气实现超洁净排放后，因氨逃逸过多，SCR后受热面积灰堵塞严重，是一个普遍、共性的问题。严重时不仅限制锅炉出力，而且造成锅炉被迫停炉清洗。

2.2指标控制及燃料的影响

锅炉启停和运行过程中，对汽温、壁温、升温速度控制不当，造成过热器过热、管材失效、石墨化严重。因水质不合格，长期没有进行酸洗，受热面结垢超标，锅炉长期超负荷运行等，都是造成管材过热的重要原因。掺烧干气、白土、瓦斯气以及煤炭掺烧不合理的锅炉，普遍存在结焦严重、燃烧器区域断面热负荷超限引起管材超温、涨粗。入炉煤质与设计煤种偏差较大，尤其是灰份、水分、硫份、热值、碱金属含量、挥发分对运行参数和安全性的影响，制约锅炉安全稳定运行。

2.3锅炉受热面容易发生泄漏的部位

通过对多次发生泄漏锅炉进行现状调查分析，发现容易发生泄漏的部位主要分布在燃烧器区域水冷壁、吹灰器区域水冷壁、脱硝喷枪区域受热面、孔门区域让管水冷壁、冷渣斗区域水冷壁、锅炉底部水封区域水冷壁、尾部竖井区域四周及存在烟气走廊等部位，是锅炉泄漏多发部位。CFB锅炉炉膛水冷壁四角和防磨梁上10厘米区域多发磨损泄漏。CFB锅炉侧墙水冷壁、进行低氮改造后的主燃烧器区域水冷壁容易发生高温腐蚀泄漏。

2.4组织管理方面的影响

部分电站受检维护工作外包、设备维护和大修项目不是一个合同、专业技术人员流失等因素影响，锅炉防“四管”泄漏工作还比较薄弱。有的电站成立了防“四管”泄漏专业小组，但作用发挥不是很好，不能做到“逢停必检”，基础台账、资料缺失不全，个别电站没有针对具体设备制定锅炉检修规程，日周月检工作没有形成制度和规范。

3.电站锅炉安全稳定运行方面对策

3.1采用新材料、新方法、新工艺，提高设备维护水平

均匀烟气流场、流速，科学合理布置导流板、增加均气隔板，可减缓冲刷磨损速度。必要时省煤器管径由小管变粗管，由“错列改顺列”，加强对防磨衬瓦维护，消除烟气走廊。通过受热面管材升级，水冷壁区域进行喷涂、融焊等新材料、新工艺、新方法。加强技术监督，对失效管材及时更换。提高对吹灰器等设备维修，加强人员技术培训，提高专业技术人员防“四管”泄漏的水平和能力。

3.2加强入炉煤质管理，降低氨逃逸

重视入炉煤质管理，加强燃料配烧管理，特别是锅炉燃用非设计燃料、燃用偏离设计值较大的燃料或锅炉掺烧干气等其他燃料时，防止锅炉尾部再燃烧或受热面超温。通过合理控制SCR入口氮氧化物值，增加催化层数、增大催化剂体积、消除喷氨不均匀性、对失效催化剂定期更换等方式方法，减少氨逃逸。脱硝装置运行在合适的烟气温度窗口范围内，氨逃逸值控制在允许范围内。需氨量与喷氨量、脱硝后氮氧化物值与环保值氮氧化物（烟囱入口）出现偏差时，应分析原因采取对策。重视对SNCR喷枪的检查和维护，确保喷枪雾化良好，不能形成液滴，避免受热面腐蚀。

3.3优化锅炉运行控制和调整

锅炉启停过程中应严格按启停曲线进行，严格执行厂家设计的启动、停止方式和变负荷、变温速率。控制锅炉参数和各受热面的管壁温度在允许范围内，并严密监视，及时调整，防止锅炉各参数大幅度波动。锅炉燃烧应对称均匀地投入，保证火焰中心适宜，不冲刷水冷壁，防止结渣，减少热偏差，同时要注意控制好风量，避免风量过大或缺氧燃烧，防止过热器超温或锅炉尾部再燃烧。机组运行中，尽可能通过燃烧调整，减少烟温、汽温和受热面壁温偏差，避免受热面积灰，保证各段受热面吸热正常，防止超温和温度突变。高加退出、煤质变化等特殊原因导致汽温高、且难以控制时，机组带负荷应以满足汽温、金属壁温不超温为前提。

3.4加强对锅炉高温腐蚀和结焦的防治

合理配风，通过改善贴壁气氛、流动工况，避免高温腐蚀、预防结焦。主燃烧区域风量与燃尽区风量分配科学，合理选择脱硝装置入口NOx控制范围。确定合适的二次角风箱压力，和小风门开度。在预防炉膛结焦、减缓高温腐蚀速度，都需要合适的二次风速。应通过减小漏风、消除无效风、纵向合理确定喷口的运行方式提高喷口二次风量接近设计风速。

4.结论

实现锅炉长周期稳定运行，必须坚持锅炉设备全过程管控，加强各个环节的质量意识。要坚持“预防为主、质量第一”的方针，做到“目标明确、责任到人、检查到位”，在实际中应“趋势分析，超前预防、逢停必查、查修分离”，充分利用每次的停炉检修时机进行全面检查，发现问题及时采取措施。做好运行控制、技术监督日常工作，搞好调查研究，掌握锅炉安全稳定运行的现状和规律，及时发现问题并采取措施，实现锅炉“安稳长满优”运行。

参考文献：

[1]能源电[1992]1069号防止火电厂锅炉四管爆漏技术导则.

[2]锅炉设备及运行[M],北京:水利电力出版社,2010.

[3]张磊,电站锅炉四管泄漏分析与治理[M],水利水电出版社,2009.

作者简介：

张颂国，男，汉族，49岁，中共党员，山东莱州人，1998年毕业于上海电力学院发电厂及电力过程自动化专业，长期从事电站锅炉运行工作。