300MW机组锅炉吹灰器吹损受热面的原因分析及控制措施

300MW机组锅炉吹灰器吹损受热面的原因分析及控制措施

王亚飞

大唐宝鸡热电厂陕西宝鸡721000

摘要：近年来，随着国际能源价格的上升，煤炭价格始终居高不下，通过节约能源来降低生产成本已成为企业亟待解决的问题。电厂运行过程中，定排、连排扩容器及疏水扩容器都要有大量低压汽水排放出来，这些都造成能源的严重浪费。针对某电厂300MW机组锅炉吹灰器吹损受热面的原因进行分析，结合蒸汽吹灰器技术性能特点、运行方式、设备管理和工厂实际情况制定一系列措施，在保证吹灰效果的同时有效避免受热面损坏。

关键词：300MW机组；锅炉吹灰器；受热面；控制措施

引言：当前背景下，由于经济发展以及电器的增多，我国对电能的需求仍在增大。电站锅炉和在运行时，定排、连排和各系统疏水等会产生大量低品质余热。连排产生的乏汽、锅炉暖风器及吹灰系统的疏水携带的余热具有极大的回收价值，有效利用这些低品质余热，不仅能够避免资源浪费，还能产生较好的环境效益与经济效益。

1吹灰系统设备概述

1.1工程概况

某电厂300MW循环流化床锅炉型号为SG－1060/17.5－M802，亚临界中间再热、单汽包自然循环、平衡通风、循环流化床锅炉。锅炉主要由单炉膛、4台高温绝热式旋风分离器、4台U型返料器、4台外置式换热器、尾部对流烟道等部分组成。采用岛式布置、全钢构架、紧身封闭、支吊结合的固定方式。2018年3号锅炉发生一起吹灰器吹损受热面导致机组紧停的事故，切实影响了发电企业效益。因此有必要对吹灰器吹损受热面原因进行分析，采取有效的措施，避免类似事故再次发生。

1.2吹灰系统设备

蒸汽吹灰是利用高速喷射的汽流直接冲刷受热面，从而使附着在受热面上的灰渣脱落，可有效提高受热面传热效率，提高锅炉热效率。3号炉吹灰汽源取中温过热器Ⅱ出口的过热蒸汽，经减压站调节后供吹灰器使用。蒸汽吹灰系统共布置三种型号（IK-525型、IK-555型、IK-AH500型）吹灰器，吹灰器由湖北戴蒙德电力机械有限公司生产。其中长行程伸缩式吹灰器（IK-555型）4台（编号IK01-IK04），布置于尾部烟道高温过热器处。短行程伸缩式吹灰器（IK525型）20台（编号IKEL01-KEL20），布置于低温再热器、高温省煤器、低温省煤器处。空预器热端布置IK-AH500型吹灰器。整个吹灰流程如下：空预器-高温过热器-低温再热器-省煤器-空预器。吹灰时电机带动行走小车将吹灰枪旋入炉内，同时开启蒸汽提升阀，直至碰到前端限位开关，然后电机反转带动行走小车后退将吹灰枪旋出，当吹灰枪快要到达原始位置时，关闭提升阀，切断蒸汽，吹灰枪继续后退直至碰到后端限位开关，吹灰结束。

2受热面吹损情况及主要原因

2.1受热面吹损情况分析

2018年4月3号机组因锅炉尾部烟道受热面泄漏紧急停运。停炉检查发现从炉后至前第42排、从下至上第1根高温过热器管有一爆口，爆口方向与烟气流向一致。同时爆口周围共有三排14根高温过热器管均有不同程度减薄损伤现象，损伤面与烟气流向一致。高温过热器管爆口下方的低温再热器管有3根管段和IKEL03吹灰器枪管托架均有不同程度的损伤，损伤面与烟气流向相反。根据高温过热器管和低温再热器管损伤位置来看，受损管段集中在IKEL03吹灰器“停止”位对应枪管喷嘴附近，初步判断为IKEL03吹灰器长期漏汽吹损受热面导致爆管。

2.2受热面吹损原因

调取3号机组DCS历史曲线，2018年3月26日6时32分30秒，3号炉尾部烟道受热面开始吹灰，IKEL03吹灰器在吹灰结束时对应的吹灰母管压力、吹灰母管压力调节阀阀位开度异常。表现为吹灰器退出时吹灰母管压力未上升且吹灰母管压力调节阀开度未相应关小。但吹灰器运行时间及位置信号正常，说明吹灰器前进、后退正常。接着调取3号炉2018年3月26日以后的吹灰历史曲线，同样IKEL03吹灰器在吹灰开始、结束时的对应的吹灰母管压力、吹灰母管压力调节阀阀位开度均无明显变化，从运行曲线分析来看，IKEL03吹灰器确实存在漏汽现象。检修人员对IKEL03吹灰器提升阀解体检查，该提升阀阀芯进行严密性试验正常。随后进一步对IKEL03吹灰器开阀机构进行检查试验，发现该吹灰器开阀凸轮机构杠杆存在变形现象，对IKEL03吹灰器行走小车进行多次试验，发现行走小车撞销有时与开阀凸轮机构不能正常有效碰触。同时吹灰枪管在进退过程中有间歇性晃动现象，可能造成行走小车撞销有时与开阀凸轮机构不能正常有效碰触。通过以上试验和分析判断为2018年3月26日IKE03吹灰器在后退过程中行走小车撞销不能和开阀凸轮机构有效接触导致提升阀未关闭，吹灰蒸汽（包括暖管时的低温汽水混合物）长时间定点、定向吹扫局部受热面引起爆管。

3防止吹灰器吹损受热面的措施与对策

3.1维护部门应加强吹灰器检修和维护工作，制定吹灰器滚动检修计划，并严格执行。将吹灰器检修维护工作列入机组检修维护项目，利用机组停炉检修机会对吹灰器安全隐患进行全面排查和治理，始终坚持“应修必修、修必修好”原则，确保设备长周期运行。

3.2吹灰时发电部运行人员应联系维护部门吹灰器设备负责人到位，同时应派人就地检查、跟踪维护部门吹灰器设备负责人到位情况及吹灰器运行情况。一旦发现卡涩退不出时，立即通知设备部和维护部门及时处理。吹灰结束后，应确认吹灰器退回原位，阀门可靠关闭，防止吹灰器漏汽、漏水吹损受热面。每次吹灰结束时，应该对吹灰电动总门的严密性进行检查，当电动总门有泄漏时，应关闭手动总门，有效隔绝吹灰汽源，防止因电动门不严，吹灰器不能完全退出时吹损受热面。应及时屏蔽有缺陷的吹灰器，缺陷录入缺陷管理系统，并在运行日志上做好记录。

3.3锅炉启动前对吹灰系统全面检查。吹灰电动总门、各疏水电动门开关正常、开关预留行程正常；吹灰供汽减压站调阀线性良好；各吹灰器均在退出位置且进退正常，前端和后端限位开关信号正常，吹灰枪管无卡涩、变形及晃动现象；行走小车在进、退试验时，应对行走小车撞销与开阀凸轮机构能否正常有效碰撞进行试验，确保吹灰器提升阀动作可靠[1]。

3.4开始吹灰前，吹灰系统蒸汽管道充分暖管疏水，当左侧、右侧、AH疏水温度均达到设计要求时，再投入吹灰器进行吹灰。在吹灰控制逻辑中增加疏水温度条件，防止疏水不干净便开始吹灰，彻底杜绝蒸汽带水吹灰现象[2]。

3.5根据运行经验和停炉后受热面积灰情况，在不影响吹灰效果和不损坏枪管的前提下适当降低吹灰参数和吹灰频次[3]。

3.6加强对运行各级岗位人员的培训，使各级岗位人员能够对吹灰系统存在的危险源进行认真分析并按规程执行各项管控措施，对吹灰器故障可能造成的后果有深刻认识。

结语：

发电厂吹灰器使用不当或者故障引起锅炉受热面损坏事故屡有发生，应认真分析原因并制定相应的对策，逐步予以解决。特别应加强设备运行、维护管理，保证吹灰器正常投入，保证锅炉设备安全、经济运行。

参考文献：

[1]崔永安，高杰，徐樑，乔晓磊，金燕.某600MW机组锅炉矿井乏风/煤粉耦合燃烧特性数值模拟[J].热力发电，2017，46（07）：33-37+53.

[2]朱朝阳，周飞，穆维府，姬海民，周平，鲁芬，赵治平.300MW机组锅炉煤粉混合器结构优化改造[J].热力发电，2017，46（06）：141-144.

[3]宋凯，杨允国.300MW机组锅炉受热面易泄漏区域形成原因分析及检修预防[J].华电技术，2014，36（10）：49-50+53+79.