低温省煤器泄露原因分析及预防措施

低温省煤器泄露原因分析及预防措施
【摘要】省煤器的泄露影响锅炉的正常运行,本文针对低温省煤器泄露的原因进行详细的分析,并结合行业相关处理经验,提出了一些解决措施,对同类问题的分析及处理方面都有着重要的参考价值和实际意义。
关键词: 低温省煤器 泄漏 磨损
0引言
本单位CG-160/5.30-M型锅炉在运行过程中频繁发生省煤器泄露事故,造成锅炉降负荷运行,并且烟气湿度增大后尾部烟道积灰严重,造成管式空气预热器管束堵塞,电收尘无法正常投运,对布袋除尘器运行造成影响,对系统安全稳定运行造成影响,并对后期检修处理造成较大困难。
1 设备及系统概况
CG-160/5.30-M型锅炉,省煤器与空气预热器均为两级交错布置,上级省煤器为一个组件,
下级低温省煤器为两个组件,省煤器蛇形管均用φ32×3mm管子,材料为20G,省煤器全部采用逆流、错列布置,下级低温省煤器管束共计91列,管束进出口全部与集箱连接。每组省煤器最上面两排直管和弯头处均设有防磨罩, 低温省煤器均采用支承结构,蛇形管束通过空心支承梁穿出炉墙支承在护板上,为降低支撑梁的温度,需通风冷却,每个组件弯头侧均架设护板防磨。
2泄露原因分析
(1)护板安装位置不当
低温省煤器护板按照设计应该严格与省煤器弯头进行紧密贴合,并且护板上下两端90°弧形板位置应该与每个行程的上下两个弯头的90°弧度相对应并紧密贴合后进行固定,但是在实际安装过程中,上部90°弧形板与弯头发生偏斜,造成弯头未与护板紧密贴合,护板未有效起到防磨的作用,且烟气流向随护板向下,在底部与下集箱链接管束处发生偏斜,对底层与下集箱连接的直管段局部造成磨损及泄露。
(2)炉墙与管束之间距离过大
小家电控制板按照锅炉的设计低温省煤器护板与两侧炉墙之间的距离为30mm,低温省煤器与前后炉墙之间的距离为30mm。但是在炉墙砌筑过程中,施工人员未严格按照图纸施工,低温省煤器护板与两侧炉墙距离为100~150mm,形成烟气走廊,由于间隙处的阻力比管排之间的阻力小,烟气流速远大于截面平均流速烟气流速增加,造成此处大面积弯头位置壁厚减薄,在运行过程中发生泄漏。金属探测器隐藏
(3)局部点蚀
植物抗体该锅炉于2012年在完成制造,于2015年度安装完成,并进行水压试验。由于室外存放,在省煤器存放过程中弯头部分积水存在局部点腐蚀情况,在安装过程中发现类似情况对部分管排进行了更换。并且3#锅炉运行时间较短,夏季过程中由于保养不当等因素也会加剧部分位置的点蚀情况,造成局部省煤器管内壁形成凹坑,运行过程中发生泄漏,漏点呈单个穿孔形状,周围无明显磨损及减薄情况,周围管道无明显磨损痕迹,判断发生局部位置点蚀。
(4)烟气温度影响
csilv该炉型设计时未考虑进行脱硝改造,原设计低温省煤器处入口烟气温度为372℃、出口为248℃,实际运行过程中低温省煤器入口温度为320~300℃、出口为210~190℃。在烟温低于250℃时,烟气中的腐蚀性气体SO2、H2S等将对管壁产生腐蚀作用。形成腐蚀与磨损交替循环,使总磨损速度加快几倍。此外,灰颗粒的温度高时,颗粒较软,磨损性能差,飞灰颗粒的温度低时,颗粒较硬,磨损性能强。因而,在尾部竖井受热面中低温省煤器磨损最严重。
(5)飞灰浓度的影响
在运行中入炉煤发热量较低、灰分较大,锅炉设计煤种收到基灰分Aar为12.07%,校核煤种为13.90%,实际运行过程中,收到基灰分Aar最高为48.33%,最低为18.44%,月平均值为28.95%由数据分析可以看出入炉煤收到基灰分Aar远高于设计值和校核值,在锅炉保持相同符合的情况下,造成烟气中飞灰浓度增大,那么单位时间内撞击在管壁上的灰增加,造成撞击磨损量增大,管子的冲刷磨损量与飞灰浓度成正比,造成冲刷磨损量同样增加。
(6)省煤器管束间积灰
经检查,由于低温省煤器中间管排存在管卡位置不当、脱落等因素,造成管束间距离过小,部分省煤管束间有堵灰现象,此外省煤器泄露后湿灰在管束间板结,未及时对积灰进行清理,运行过程中未进行吹灰,致使未堵灰处、类似管束与炉墙等位置较宽的位置烟气流速增大,烟气冲刷磨损加剧。
(7)空预器管束堵塞
由于低温省煤器多次泄漏,造成积灰堵塞管式空预器,在下级空预器人孔门内侧管箱1/3的管道堵塞,无法进行疏通。因此在管式空预器堵塞位置正上部省煤器烟气流速较低,造成空预器未堵塞区域烟气流速增大,增加了空预器未堵塞区域上部省煤器的磨损,尤其在堵塞与未堵塞边界区域表现磨损严重。
3省煤器泄漏治理的对策
(1)控制不合理的局部流速增加
烟气流速对管排磨损管子的磨损量理论上与灰粒撞击管壁的速度成三次方关系。烟速增加1倍,磨损量将增加约8倍。
式中 : —灰特性系数;
一烟气速度,单位为m/s
— 灰浓度,单位为g/
——灰颗粒直径,单位为m
因此,应该避免因省煤器与炉墙距离过大、管束间积灰、空预器堵塞等原因造成的烟气走廊,可有效控制不合理的局部流速增加,在实际过程中可通过增加导流板、重新砌筑炉墙、对空隙过大的位置进行封堵等方式解决;通过加强吹灰、停炉检查清灰等方式解决积灰问题、对空预器物理疏通、降低氨逃逸等方式消除局部位置烟气走廊,降低对低温省煤器的磨损。
(2)降低烟气中飞灰浓度
飞灰浓度的增加,增加了管束撞击磨损量和冲刷磨损量,在运行中应该严格控制原煤的入
口和合理测参配,确保入炉煤的各项指标尽可能的符合锅炉设计指标和校核指标,防止灰分浓度过大,省煤器管束外壁受烟气冲刷变薄、强度下降,降低管束的寿命。
(3)在磨损剧烈的部位安装防磨装置
为了减低局部位置的磨损,可以通过在局部烟气流速较高、容易引起磨损的部位增装设防磨装置,对于省煤器的弯头和直管段可加装半圆形防磨罩、弧形防磨瓦等,也可以采用耐高温防磨涂料对易受磨损部位进行喷涂处理,但应考虑其涂料的耐热温度、导热系数、耐磨抗蚀性及对受热面管子腐蚀作用,以防止涂料脱落和省煤器管子的腐蚀。
(4)消除结构上的不合理
为消除局部烟气流速突然加快、积灰、涡流等现象,在检修的过程中因对省煤器管排布置、间距、护板位置等进行检查,对安装不合理的管排、护板按照设计要求进行调整。此外,设计时应对省煤器布局、管排数量等进行严格的核算,确保结构合理、布置合理。
(5)合理控制烟气温度
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低温省煤器处于尾部烟道的末端,应该通过强化燃烧、合理控制燃烧中心等手段,确保低温省煤器处烟气温度符合设计要求,一是避免因温度较低时增加灰的硬度,二是避免如 SO2 、O2 、H2O、H2S等其气体对管壁进行腐蚀,因此适当的提高温度可避免腐蚀与磨损交替、加剧磨损。
(6)加强运行管理及停炉保养工作
在运行中采用较低、合理的过量空气系数运行, 尽量消除炉墙漏风和炉内负压过大运行,以避免增大尾部烟气流速。控制煤粉细度在规定范围内,飞灰粒度增加会加剧受热面的磨损。此外在锅炉长期停运过程中应尽量排空省煤器内积水,采用干燥剂保养、充氮保养等方式,避免发生局部氧腐蚀,降低省煤器管的强度。
4结语
总之,低温省煤器泄漏的原因是多方面的,在设计、安装中因严格考虑结构、安装不合理等对省煤器寿命的影响,在运行过程中因严格控制原煤质量、吹灰频次等,确保烟气温度、飞灰浓度、流速等合理,在检修过程中,要对易磨损区域进行检查、侧厚,对积灰进
行清理,对烟气走廊和磨损部位进行治理,只有这样才能提高低温省煤器的寿命 ,保证锅炉安全、平稳的运行。
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本文发布于:2024-09-22 09:58:39,感谢您对本站的认可!

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