燃气锅炉泄漏隐患的检查与诊断

冶金动力METALLURGICALPOWER2015年第2期总第180期1前言唐钢动力部北区有10台中压蒸汽锅炉，全部实现了纯烧煤气，供三座炼铁高炉汽轮鼓风机组鼓风用汽、五座汽轮发电机组发电用汽以及一些低压蒸汽用户用汽。正常情况下10台锅炉同时运行没有备用锅炉，锅炉一旦发生汽水系统泄漏事故，必须停炉才能够彻底处理，一些严重的泄漏事故发生必须采取紧急停炉措施。直接影响的是汽轮发电机组的发电量，同时威胁高炉的正常鼓风。因此，定期对汽水系统进行必要的检查，及时诊断出事故隐患，及时处理，是锅炉正常运转的必要保证。2泄漏事故的发生部位2.1低温段过热器7#130t/h锅炉在投产后不到一年的时间，发生了低温段过热器爆管事故，如图1。图1低温过热器爆管泄漏在接下来的两年里又发生4次低温段过热器爆管事故。另外有7根过热胀粗现象。在受热面积失效近20%时进行了大修，更换了整套的低温段过热器。大修后运行近一个月的时候再次发生爆管事故，而且是以前曾经爆过的管子。2.2二级省煤器出口引出管弯头处2004年12月19日7#锅炉二级省煤器两个渍133伊6mm引出管中的一根突然发生崩裂，冲击到另一根管，锅炉被迫紧急停炉，从裂口观察为内部介质冲刷减薄，6mm厚的管子壁厚剩余不到2mm，造成停产49h，如图2所示。图2省煤器引出管泄漏2.3二级省煤器蛇形管出口弯管处在三通泄漏出现的不久的时间开始发生，二级省煤器蛇形管出口的弯管处泄漏。进行三次停炉盲堵后，在第三次泄漏时更换了部分的弯管，在第四泄漏时，将其余的弯管全部进行了更换。燃气锅炉泄漏隐患的检查与诊断刘志(唐山钢铁集团有限责任公司动力部，河北唐山，063000)【摘要】介绍了锅炉汽水系统各个受热面及连接管道等部位经常发生泄漏的情况，通过对泄漏原因现象的分析，总结了泄漏事故隐患的检查、诊断与预防方法。【关键词】泄漏;省煤器;过热器【中图分类号】TK229.8【文献标识码】B【文章编号】1006-6764（2015）02-0035-03InspectionandDiagnosisofLeakagesinGasBoilersLiuZhi(ThePowerDept.ofTangshanIronandSteelGroupCo.,Ltd.,Tangshan,Hebei063000,China)【Abstract】Theboilersteamandwatersystemoftensufferleakageatheatedareasandtubeconnections.Throughanalysisoftheleakagecauses,theinspection,diagnosisandpre原ventivemethodsforboilerleakagearesummarized.【Keywords】leakage;coaleconomizer;superheater35冶金动力METALLURGICALPOWER2015年第2期总第180期2.4二级省煤器出口引出管进汽包的三通130t/h锅炉二级省煤器出口引出管为两根渍133伊6mm的管子，在进汽包前一根分成四根渍89伊6mm的管子，共8根管入口进汽包的汽水分离器。锅炉运行近5年的时候，一根分四根远端的三通处首先出现泄漏，时隔几日，其它三通也出现泄漏，且均是渍89伊6mm的管子上，管内部严重减薄。为此被迫停炉三次，在第三次的时候将所有的三通全部更换。新换上的三通为锻造一体加工而成，壁厚加大。2.5省煤器管排固定管卡处锅炉大修整套更换了二级省煤器后16个月的时间，出现省煤器内部泄漏，停炉检查发现为尾部烟道后墙的第一个管排管卡松动，在锅炉运行过程中，内部有介质流动，外部有烟气通过，管子产生一定的振动，管卡的材质比管子的材质硬度高，时间长了造成蛇形管磨损泄漏，如图3所示。另有个别管子也有磨损现象。图3省煤器管卡磨管子2.6汽包内部给水进汽包水箱部位省煤器的来水进汽包时是进入内部联箱内，然后经过汽水分离装置进行汽水分离，汽进入汽包汽空间，水落入水空间，实现汽水第一次也是效率最高的一次分离。之后，汽从汽包顶部出汽包时要经过二次波形板汽水分离，从而达到可靠的汽水分离效果。在汽包内检查发现，省煤器进汽包的内部联箱与管口相对部位也有减薄泄漏情况，如图4所示，造成汽水混合物直接进入汽空间，一定会发生蒸汽带水事故，严重造成过热器积盐，流通面积减少过热爆管。图4汽包内进水箱部位泄漏2.7水冷壁折焰角部位水冷壁折焰角是在炉膛上部后墙水冷壁向炉膛内弯折的部位，其上部布置有低温段的过热器，当过热器管卡开焊掉落到底部时，硬度高的管卡与下部的折焰角水冷壁接触，时间长了，将水冷壁管磨漏，如图5、图6所示。图5过热器管卡掉落到底部图6过热器管卡将水冷壁磨漏3锅炉受热面泄漏原因简析3.1省煤器系统的内部减薄主要原因有两个：一是锅炉设计方面的原因：设计省煤器吸热量过大，内部介质的汽水比例失调，当内部流动的介质汽量过大、流速过快时，必将造成内部磨损，特别易发生在介质流向改变的部位，及弯头、三通等部位。第二个原因是管子本身焊接、制造存在缺陷。3.2过热器爆管现象的发生主要原因是，内部介质携带药剂、其它盐类等杂质沉积在过热器出口处，减小了管子的流通面积，使管子得不到必要的冷却，从而过热涨粗而爆裂。3.3其它一些泄漏现象主要是：设备制造安装过程中存在一定的缺陷，如：管卡安装不规范，间隙过大，管卡焊接使用的焊条耐高温程度不够，时间长了开焊掉落，管子制造过程中存在砂眼，管子焊接缺陷等。4隐患的发现与诊断方法锅炉泄漏事故的频发严重影响了锅炉的正常运36冶金动力METALLURGICALPOWER2015年第2期总第180期转，增加的了检修工作量缩短了设备的使用寿命，及时发现隐患消除隐患是摆在面前的课题。针对泄漏发生的特点和部位，制定了相应的定期检查诊断的防范措施，防患于未然：4.1眼观在停炉计划检修的时间，首先对各受热面管束的明显变形、过热变色的情况进行观察，将外观异常的管子进行进一步的检查。对受热面的积灰、膨胀缝隙的大小进行观察，发现异常采取措施解决。及时发现受热面管卡存在的缺陷，并及时采取必要的处理措施，防止硬度较高的管卡磨损受热面。在过热器管卡的处理上，我们采取去除掉落的管卡或将管卡重新对焊固定。4.2听声对管子的不同部位进行敲打，听其发出的声音，进行对比，判断声音的不同，可能存在的问题，但此法只是一个经验的检查手段，只能作出初步的判断，不能作为最终的结果，下结论还要通过以下科学的检测方法来诊断。4.3卡管径在眼观的基础上，对异常的管束测量管径，比较是否有管子过热加粗的情况，管子的变形是否在允许的范围内，同时抽测一些正常的管束，不同的管段，做好记录，留待下次检查时进行对比分析。检查管束易发生外部磨损的部位管径是否有减少的趋势，得出减薄量，判断能否继续运转。4.4测壁厚省煤器系统泄漏主要是内部介质冲刷磨损管壁，使管壁减薄到一定的程度，强度不足而发生泄漏。这些是眼观和卡管径都检查不出来的，要通过壁厚测量对比来检查。可靠的检测仪器和检测手法及检测部位的选择是此检测手段的有效性的保证。根据过去事故的发生特点部位，每次停炉必测壁厚的部位是一级省煤器出口弯头，二级省煤器进出口弯头，省煤器引出管的各个弯头及三通的每个部位。对未发生泄漏的部位选择性的测量2~3处，作为下次检查对比的依据。4.5割管检查受热面爆管原因一是管内有杂物堵塞，介质流量小，管子的冷却效果差而过热爆管；另外一种是管排处形成烟气走廊，使局部吸热量过大而过热爆管；再一种是管子制造质量和材质的问题。过热器大修后再次发生的爆管事故，未发现烟气走廊现象，管子的材质化验合格，那么很可能是内部堵塞。割管检查是必要的，将管子从联箱安装焊口处割开进行通球检查，未发现问题。之后对联箱的接管座部位进行检查，入口侧未见异常，但出口处的管壁发现了5mm左右厚的杂质黏附在管壁上，使管子的流通面积减少了近50%，这就是爆管的原因。对过去曾发生过爆管和过热胀粗的管子进行割管检查，均有不同程度的杂质沉积黏附现象。杂质进行了彻底的清理，保证了管内介质的流通面积，防止爆管事故的发生。5结束语每次检查的所有情况均要进行详细的记录，建立设备检查台帐，作为下一次检查的对比依据，同时也是检修计划制定的依据，多长时间需要停炉检修检查，是否在下一个检修时间更换部分管段，需要准备哪些备品备件以及材料的依据。有备无患，通过科学检查和诊断，及时采取的预防措施，锅炉泄漏事故很少发生，保证了锅炉长周期稳定运行。收稿日期：2014-11-05作者简介：刘志（1985-），男，2008年毕业于河北理工大学热能与动力工程专业，工程师，现从事动力系统运行技术管理工作。37