大型電廠鍋爐事故的分析及防護

袁照莉

摘要：大型電站鍋爐安全運行，直接關系到整個機組的安全性和經濟性。本文針對鍋爐最重要的四管爆破進行分析，從故障現象著手，找到解決措施并作出對應的預防措施，對鍋爐的改進有著重要意義。

關鍵詞：鍋爐；故障；解決措施。

中圖分類號：U262文獻標識碼： A

0引言：

火力發電廠中通過對鍋爐燃燒量的調節，使汽輪機蒸汽量實現調峰。圖1中給出鍋爐工作的示意圖。從圖中可知，在引風機的拔風作用下，沿著鍋爐本體到U形煙道依次流過爐膛，過熱器，省煤器和空氣預熱器，將熱量逐步傳遞給水，蒸汽和空氣。降溫后，煙氣流入除塵器進行凈化，凈化除塵后的煙氣被引風機抽出，排入大氣。鍋爐在整個過程中起到重要作用，因此，鍋爐的安全運行將會影響到整個機組的可靠性和經濟性。

圖1 鍋爐工作過程示意圖

1.1鍋爐在發電機組中的作用：

電廠發電機組由鍋爐、汽輪機、發電機組成。其生產過程是：燃運系統將煤塊輸送到鍋爐的制粉系統，制粉系統將煤塊磨制成煤粉，然后送到鍋爐的爐膛燃燒（化學能轉為熱能），加熱爐膛四周管內的水而變成蒸汽，蒸汽就送到汽輪機沖動轉子而轉動（熱能轉為動能，動能又轉為機械能），就這樣汽輪機帶動著發電機發電（機械能轉為電能）。

鍋爐的作用：用燃料燃燒放出的熱能將水加熱成具有一定壓力和溫度的蒸汽，然后蒸汽沿管道進入汽輪機做功，帶動發電機一起高速旋轉，從而發電。鍋爐是重要的能量交換設備之一。

1.2鍋爐的原理

鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能,把水加熱成為熱水或蒸汽的機械設備。鍋爐包括“鍋”和“爐”兩大部分，“鍋”指鍋爐的汽水系統，用于盛放工質，并接受燃料燃燒放出的熱量，是工質由水逐漸被加熱至合乎要求的過熱蒸汽。主要由汽包（鍋桶）、下降管、聯箱、水冷壁、省煤器、過濾器、再熱器和鏈接管道等組成。主要由受熱面組成?！盃t”即燃燒系統，其任務是使燃料在其內部快速、穩定、完全的燃燒，放出熱量，產生高溫火焰和煙氣。燃燒系統主要由爐膛、燃燒器、空氣預熱器和煙道等組成。鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為生產和生活提供所需要的熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能，或再通過發電機將機械能轉換為電能。

電廠鍋爐作為火力發電廠的三大主要設備之一,其安全狀況在很大程度上決定了整個機組運行的安全性。

1.3鍋爐機組事故分析：

鍋爐故障情況根據嚴重程度與分布頻率，給出以下幾種情況：

（1）鍋爐承重結構的變形、失穩使懸吊式鍋爐發生坍塌；

（2）爐外管道爆漏、受熱面腐蝕、轉動機械飛車、制粉系統爆咋、鍋爐尾部燒損；

（3）鍋爐四管因蠕變、磨損、腐蝕、疲勞損壞及焊口泄露，在其停用期間過長，直接導致鍋爐故障；

（4）鍋爐輔機故障。

1.4鍋爐故障分析：

（1）水冷壁管排泄漏故障：水冷壁是鍋爐的主要蒸發受熱面，其故障現象有受熱面積灰、受熱面腐蝕、水冷壁受熱面管子發生泄露、受熱面結焦、爐膛漏風等。

（2）省煤器管排泄露常見故障如下：管排積灰；管子內壁結垢，外壁腐蝕；管排變形；管子發生蠕漲現象。

2 故障分析及預防措施：

2.1水冷壁及省煤器的主要作用

水冷壁主要作用：強化傳熱，節省金屬消耗量；形成爐墻，起保護爐墻的作用；能有效地防止爐壁結渣。

省煤器主要作用：降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節省燃料；由于給水先在省煤器內加熱，代替部分價格較高的蒸發受熱面；減少了給水與汽包璧之間的溫差，是汽包熱應力降低。

2.2 水冷壁故障分析及預防處理

水冷壁發生故障的原因可有以下因素造成：

1）煙速過低，吹灰器吹灰效果不好造成受熱面積灰；

2）積灰導致吹灰蒸汽溫度低，尾部煙道漏風，形成腐蝕；

3）焊口質量不佳，內外管壁腐蝕，管子磨損，管子焊口有附加應力等。

針對上述故障原因，提出以下幾點結果措施：

1）提高煙灰氣流流速，檢修吹灰器使其正常工作，防止受熱面管子的泄露；

2）清除積灰加強清潔，消除吹灰蒸汽溫度，消除尾部煙道的不嚴密造成漏風。

2.3省煤器故障分析及預防處理：

對省煤器發生上述故障現象的原因的分析如下所示：

1）煙速過低，吹灰器吹灰效果不佳；

2）吹灰蒸汽溫度低，尾部煙道漏風，給水品質不合格造成內壁結垢，外壁腐蝕；

3）焊口質量不佳，內外管壁腐蝕，管子磨損，管材有缺陷，造成泄漏；

4）運行中嚴重超溫使管子過熱，汽水品質有問題使管子內壁大量結垢，管排有異物造成管子蠕腫。

對上述常見故障的處理方法如下：

1）提高煙速，檢修吹灰器，保證其正常工作；

2）經常清除積灰，加強吹灰，提高吹灰蒸汽溫度，消除尾部煙道人孔門不嚴的漏風；

3）采取有效措施防止內外壁磨損，消除管子的附加應力，換新管時應進行光譜分析，保證管子的正確使用。

1結論

針對上述分析可知，引起鍋爐事故的主要幾個原因包括：煙速過低，吹灰器速度過低以及焊口質量等引起。文中分別對這幾種故障一一對應解決，為日后鍋爐的可靠安全運行提供了指導。

參考文獻

1丁立新主編.電廠鍋爐原理（第二版）.北京：中國電力出版社，2008

2 岑克發.大型電站鍋爐安全及優化運行技術.北京：中國電力出版社，2003

3重慶電力技工學校主編.鍋爐設備及運行. 北京：中國電力出版社，1982