一臺(tái)AQC鍋爐受熱面管磨損原因分析及對(duì)策

摘 要 鍋爐受熱面管是否完好對(duì)鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的影響。文章概述了AQC余熱鍋爐的基本情況，分析了AQC鍋爐受熱面管磨損產(chǎn)生的主要原因，提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，要有效地避免或減小鍋爐受熱面管的磨損，除了加強(qiáng)設(shè)計(jì)、制造、安裝等環(huán)節(jié)的質(zhì)量，及時(shí)檢修也是保障其完好的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。及時(shí)檢修不但可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的各種問(wèn)題，也可以及早的分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因，有針對(duì)性的解決這些問(wèn)題，為鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的保障。

關(guān)鍵詞 鍋爐；受熱面管；磨損；原因分析；對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）04-0137-01

AQC鍋爐作為近年來(lái)在水泥行業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種余熱鍋爐，其節(jié)能降耗、減排治污的優(yōu)點(diǎn)受到使用單位的廣泛認(rèn)可。但由于AQC鍋爐在我國(guó)應(yīng)用時(shí)間較短，煙氣的清潔度較差（煙氣中含有大量的顆粒物），鍋爐設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足以及制造、安裝等環(huán)節(jié)或多或少的存在缺陷，從而為鍋爐的安全運(yùn)行埋下了隱患。AQC鍋爐的主要工作模式就是依靠受熱面管直接與高溫廢氣之間的熱交換來(lái)產(chǎn)生低壓高溫蒸汽，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。較大流速的煙氣長(zhǎng)期接觸受熱面管，在某些部位就會(huì)造成嚴(yán)重的局部沖刷，從而導(dǎo)致受熱面管減薄破裂，造成鍋爐停運(yùn)，整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)癱瘓。

1 概述

AQC余熱鍋爐即水泥窯頭鍋爐，一般采用立式布置，自然循環(huán)。由于冷卻機(jī)廢氣中粉塵粘附性不強(qiáng)，所以不設(shè)置清灰裝置。同時(shí)由于高溫廢氣中含有較多的顆粒物，在AQC余熱鍋爐前端設(shè)置了高效沉降室，大大減輕了廢氣對(duì)AQC余熱鍋爐的磨損。受熱面管一般采用螺旋翅片管，這樣大大增加了換熱面積，使得鍋爐體積大幅下降，降低了投資成本。鍋爐結(jié)構(gòu)從上到下，依次布置過(guò)熱器管、蒸發(fā)管以及省煤器管，各種受熱面管均為采用螺旋翅片管結(jié)構(gòu)。煙氣流程如下：裝置產(chǎn)生的高溫廢氣從裝置的旁通擋板引入進(jìn)入重力沉降室，經(jīng)重力除塵后引入鍋爐爐膛，經(jīng)過(guò)兩層均布板后依次通過(guò)過(guò)熱器管、蒸發(fā)器管和省煤器管，最后通過(guò)引風(fēng)機(jī)引出鍋爐。

本鍋爐即為典型的AQC鍋爐布置型式，參數(shù)如下：鍋爐型號(hào)：QC206/360-18-0.7/345，工作壓力：0.6 MPa，工作溫度：345℃，制造日期：2008年4月，投用日期：2009年7月。在2013年9月的內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)熱器管和省煤器管均存在嚴(yán)重磨損，有18根已經(jīng)出現(xiàn)滲漏。據(jù)使用單位反映出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象已經(jīng)持續(xù)將近一年時(shí)間，因生產(chǎn)任務(wù)重，未做停爐檢修，只是對(duì)滲漏嚴(yán)重的兩根過(guò)熱器管兩端進(jìn)行封堵。

2 原因分析

從AQC鍋爐的高溫廢氣組成來(lái)看，其內(nèi)部含有大量顆粒大小不一且質(zhì)地堅(jiān)硬的物質(zhì)。這些顆粒物的存在是影響鍋爐受熱面管磨損的主要因素，能否最大限度的去除它們是減小鍋爐受熱面磨損的根本保障。AQC鍋爐去除高溫廢氣中顆粒物的主要措施是設(shè)置沉降室，而減小顆粒物磨損的主要措施是采用均布板均勻布風(fēng)以及避免煙氣走廊的形成。

查看使用單位的停爐檢修記錄發(fā)現(xiàn)鍋爐存在以下問(wèn)題：首先，由于長(zhǎng)時(shí)間未做檢修，沉降室損壞較嚴(yán)重，使沉降室的除塵能力下降嚴(yán)重；其次，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后爐膛頂部?jī)蓪泳及蹇拷鼜U氣入口處損壞嚴(yán)重，局部甚至失去作用；最后，由于均布板局部失效，在過(guò)熱器和蒸發(fā)器的第一、二層（錯(cuò)列布置）局部形成煙氣走廊。

針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)入爐膛內(nèi)實(shí)際查看，發(fā)現(xiàn)爐膛頂部高溫廢氣入口處附近第一、二層均布板均存在不同程度的損壞。由于此處廢氣速度較大，沒(méi)有了均布板的阻擋以及均勻布風(fēng)，造成高溫廢氣出風(fēng)偏析，致使廢氣直接沖刷受熱面管，加之沉降室對(duì)顆粒物的去除效果變差，使管子的磨損進(jìn)一步惡化。從嚴(yán)重磨損發(fā)生的地方看，均位于均布板損壞部位附近，過(guò)熱器管和蒸發(fā)器管的第一、二層（錯(cuò)列布置），數(shù)量總計(jì)120余根。究其原因是這些部位高溫廢氣沖刷速度大，顆粒物含量多，且形成了煙氣走廊。

3 對(duì)策

1）構(gòu)成高溫廢氣的顆粒物客觀存在，而且難以完全消除，加之高溫廢氣風(fēng)壓不可能做到完全均布，所以其對(duì)受熱面管的沖刷不可能完全避免，只有盡可能的減小。針對(duì)高溫廢氣顆粒物的去除，最根本的方法是定期檢修沉降室確保其完好、高效，還有就是采用新型更高效的沉降室。

2）均布板形態(tài)的正常與否是影響高溫廢氣均勻布風(fēng)的重要因素，如果其損壞就會(huì)造成布風(fēng)偏析，形成煙氣走廊。在運(yùn)行中要定期檢查均布板的形態(tài)，損壞了要及時(shí)修復(fù)，保證其能夠最大限度的均勻布風(fēng)。

3）要采取主動(dòng)防護(hù)措施，即加強(qiáng)第一、二層過(guò)熱器管及蒸發(fā)管的耐磨防護(hù)能力，可綜合采取以下措施：①變受熱面管的螺旋翅片結(jié)構(gòu)為局部加裝耐磨瓦結(jié)構(gòu)；②將第一、二層受熱面管的材料由20號(hào)鋼變?yōu)槠渌湍バ院玫牟牧?；第三，將受熱面管的公稱壁厚由3.5 mm變?yōu)? mm。

4 結(jié)束語(yǔ)

如何避免或減小鍋爐受熱面管的磨損，除了加強(qiáng)設(shè)計(jì)、制造、安裝等環(huán)節(jié)的質(zhì)量，及時(shí)檢修也是保障其完好的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。及時(shí)檢修不但可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的各種問(wèn)題，也可以及早的分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因，有針對(duì)性的解決這些問(wèn)題，為鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的保障。

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作者簡(jiǎn)介

梁治國(guó)（1977-），男，漢族，陜西興平人，工程師，本科，任職于咸陽(yáng)市特種設(shè)備檢驗(yàn)所，鍋爐室主任兼鍋爐檢驗(yàn)責(zé)任工程師，主要從事鍋爐的定期檢驗(yàn)、安裝監(jiān)督檢驗(yàn)以及制造監(jiān)督檢驗(yàn)工作，現(xiàn)為咸陽(yáng)市政府采購(gòu)評(píng)審專家（鍋爐專業(yè)）。endprint