生物質鍋爐“四管”泄漏與防磨研究

薛煥新

（江蘇國信鹽城生物質發(fā)電有限公司，江蘇 鹽城224050）

0 引言

我公司2×UG－75／5.3水冷振動爐排鍋爐，由無錫華光鍋爐股份有限公司生產，自2008年投產以來，隨著運行時間的增加，鍋爐“四管”泄漏情況在不斷地變化。投產初期泄漏次數較多，經過檢查與整改，鍋爐“四管”泄漏明顯減少；近年來鍋爐“四管”泄漏的原因在變化中，泄漏次數也有所增加。為有效控制鍋爐“四管”匯漏，減少機組的非計劃停運，現(xiàn)對我公司鍋爐“四管”泄漏與防磨情況進行分述，供大家參考。

1 基本情況

我公司#1爐于2008年12月投產，#2機組于2009年3月投產，運行至今，鍋爐“四管”相繼發(fā)生了31次泄漏，其中鍋爐安裝缺陷造成泄漏6次，管材原因造成泄漏2次，飛灰磨損造成泄漏15次，外部環(huán)境原因造成泄漏8次。

機組投產第一年2009年鍋爐“四管”泄漏9次、2013年1次、2014年3次，投產初期泄漏的主要原因為安裝質量，消除缺陷后，“四管”泄漏逐年減少；近年來，鍋爐“四管”泄漏又有增加的趨勢。

2 分析泄漏原因，消除設備缺陷

2.1 安裝缺陷

我公司自投產以來因安裝缺陷引起鍋爐“四管”泄漏6次，均發(fā)生在投產第一年，經分析泄漏原因，消除了設備缺陷。

（1）振動爐排上密封片安裝不當，造成鍋爐泄漏兩次。2009年#1、#2爐爐排上密封處水冷壁爐排管各泄漏一次，分析原因是由于施工單位未按鍋爐廠圖紙要求施工，將密封裝置焊接在水冷壁，鍋爐運行中爐排振動或啟停爐過程中，密封裝置拉傷或撞傷水冷壁管，造成水冷壁泄漏。針對這一情況，我們分別將#1、#2爐爐排上密封片按鍋爐廠圖紙施工要求重新安裝，并檢查、修補該處水冷壁，徹底消除了該類設備缺陷發(fā)生，減少了水冷壁管的泄漏。

（2）安裝時焊接質量差，造成鍋爐泄漏3次。2009年我公司#1爐左側包墻水冷壁、#2爐后包墻水冷壁、#2爐左側包墻水冷壁因施工單位焊接缺陷造成泄漏各一次。鍋爐檢修時，組織檢修人員對鍋爐受熱面安裝中的可見焊縫進行了全面檢查，逐一處理咬邊、弧坑等焊接缺陷，消除了焊接施工缺陷，減少了鍋爐“四管”泄漏。

（3）排污管安裝不當，造成鍋爐泄漏1次。2009年#2爐排污管發(fā)生泄漏一次，檢修時發(fā)現(xiàn)施工單位將爐排水冷壁管下聯(lián)箱的排污管直接焊接在爐墻的風室壁板上，鍋爐啟停過程中，排污管熱膨脹受阻，造成排污管泄漏。#1、#2鍋爐檢修時，對所有爐本排污管進行了全面檢查，消除了設備缺陷。

2.2 母材材質差

我公司自投產以來因母材材質差引起鍋爐泄漏兩次，分別發(fā)生在2009年和2011年。該類泄漏點的出現(xiàn)有一定偶然性，及時發(fā)現(xiàn)、及時處理很重要。2009年#2爐省煤器入口集箱短管沙眼漏、2011年#2爐省煤器出口集箱短管沙眼漏，發(fā)現(xiàn)時泄漏量很小，采取捻打堵漏，消除了漏點，使鍋爐能連續(xù)運行。在鍋爐停運檢修時進行打磨、補焊，消除了設備隱患，減少了鍋爐非計劃停運。

2.3 飛灰磨損

（1）飛灰磨損，造成鍋爐泄漏13次。我公司兩臺鍋爐自投產運行后，于2011年初相繼發(fā)生了#1爐、#2爐中溫過熱器入口泄漏4次、低溫過熱器泄漏2次、省煤器管泄漏5次，共11次。面對如此嚴重的鍋爐“四管”泄漏，中溫過熱器泄漏原因是在該處煙氣換向、沖刷大，造成過熱器管磨損大，而該處鍋爐廠未加裝防磨罩；低溫過熱器泄漏原因是部分防磨罩安裝不當；省煤器管泄漏原因是省煤器穿墻管部分防磨罩安裝不當。

面對現(xiàn)狀，我公司組織檢修人員對兩臺鍋爐進行全面檢查，#1爐、#2爐檢修時，于2010年10月、2011年3月分別在中溫過熱器加裝防磨罩420片、在低溫過熱器加裝防磨罩120片、在省煤器處加裝防磨罩324片，兩臺爐總計安裝防磨罩864片、校正防磨罩132處。2012年后飛灰磨損泄漏僅發(fā)生4次，飛灰磨損引起的泄漏得到了有效的控制。

（2）受熱面積灰，造成鍋爐泄漏兩次。通過“四管”防磨罩的整改，鍋爐“四管”泄漏明顯減少，但隨著機組的運行，新的泄漏點又出現(xiàn)了，2012年下半年因中溫過熱器積灰、通流截面減少、煙氣流速加快，造成中溫過熱器發(fā)生泄漏兩次。當鍋爐燃用40%以上軟秸稈、連續(xù)運行40天后，其受熱面積灰、掛焦嚴重，通流截面縮小為原來的1／4，煙氣流速劇增，導致了該段時間內#1、#2爐中溫過熱器相繼發(fā)生泄漏一次。

針對現(xiàn)狀，定期安排受熱面清灰，同時加強鍋爐吹灰器維護，以保證吹灰器可靠運行，減少受熱面積灰。

2.4 外部環(huán)境

我公司#1、#2鍋爐自投產以來，由于外部環(huán)境影響，共發(fā)生爐排面水冷壁管泄漏8次。外部環(huán)境造成鍋爐“四管”泄漏有一定偶然性，但須認真加以防范，減少鍋爐“四管”泄漏。

（1）燃料中的大塊雜物砸傷爐排水冷壁管。我公司收購的燃料有建筑工程的施工模板、家具廠的木材下腳料、港區(qū)樹皮等，這些燃料在入廠前存放的地點多為垃圾存放地，料中難免會摻入大塊混凝土塊、木塊、鐵件等雜物，入廠后，由于分揀不到位，混到入爐燃料中，就易砸傷爐排水冷壁管，造成爐排水冷壁管泄漏。因此，在燃料卸貨時，對燃料中的雜物進行初揀、燃料破碎過程中進行二次分揀、上料系統(tǒng)大皮帶有專人揀雜物，通過三次分揀基本將燃料中的雜物清除，以保證鍋爐連續(xù)運行。

（2）燃料中的雜物卡澀爐排，引起爐排水冷壁管磨損。燃料中難免會混入一些鐵件，埋在燃料中的小塊鐵件，躲過除鐵器，進入到爐膛內，到達爐排上的小鐵件有時會卡在爐排兩側的夾縫中，將爐排水冷壁管磨傷，造成泄漏。入爐燃料的鐵件主要來自于非成品板材，為防止鐵件進入爐膛，在非成品板材的破碎機出口安裝了除鐵器，去除了料中80%的鐵件，在上料系統(tǒng)的大皮帶上也安裝了除鐵器，基本可將剩余鐵件去除，避免鐵件進入爐膛，減少爐排水冷壁管泄漏。

（3）爐排上密封片厚度不當，造成爐排水冷壁管磨損。2014年為延長密封片使用壽命，爐排密封片的厚度增加了2mm，結果造成爐排處水冷壁管磨損。經檢查，密封片厚度增加后，由于熱膨脹密封片與爐排處的水冷壁管產生了摩擦，造成了爐排水冷壁管泄漏。因此，在更換密封片時，要嚴格控制密封片頂部、側面與爐排水冷壁的間隙，保證兩側爐墻水冷壁管和爐排水冷壁管的膨脹量，減少水冷壁管磨損而產生的泄漏。

（4）爐排水冷壁聯(lián)箱定位塊脫落，造成水冷壁分散下降管泄漏。2015年3月我公司#2爐發(fā)生水冷壁分散下降管泄漏，停爐檢修時發(fā)現(xiàn)漏點在下降管與聯(lián)箱連接的管接座短管焊縫上，經檢查，未發(fā)現(xiàn)有明顯砸傷，原因不明；缺陷處理完畢，鍋爐投入運行52h后，該處再次發(fā)生泄漏，運行中檢查漏點下降管有明顯振動，檢修時，對照鍋爐廠安裝圖，發(fā)現(xiàn)分散下降管下聯(lián)箱定位塊脫落，由于振動爐排的定期振動，下降管晃動大，拉傷下降管與聯(lián)箱連接的管接座短管，產生了泄漏。立即加工相應的定位塊將下聯(lián)箱固定，消除了設備缺陷。

3 生物質鍋爐“四管”泄漏與防磨措施

我公司兩臺水冷振動爐排生物質鍋爐投產運營已近7年，回顧鍋爐“四管”泄漏與防磨，去除安裝投產初期的安裝缺陷外，共發(fā)生“四管”泄漏25次，其中飛灰磨損引起的泄漏占60%，外部環(huán)境導致的泄漏占32%，管材導致的泄漏占8%。

根據生物質鍋爐的結構和運行特點，及時消除安裝施工期間防磨罩的缺陷，同時根據生物質鍋爐的特點合理加裝防磨罩，及時清除受熱面積灰以防形成煙氣走廊，飛灰磨損引起的泄漏隨著檢修經驗的積累逐年減少。因此生物質鍋爐“四管”泄漏與防磨在做好飛灰防磨工作的同時，主要應控制外部環(huán)境的影響。

減少鍋爐“四管”泄漏，須做好以下工作：

（1）控制燃料收購質量，減少料中的大塊雜物和小塊雜物，防止砸傷爐排水冷壁管和磨損爐墻水冷壁管、爐排水冷壁管。

（2）及時修復爐排上密封片，減少密封片損壞引起卡澀而發(fā)生的水冷壁管磨損。

（3）加強爐排下聯(lián)箱定位塊的維護，防止下降管晃動、爐排振動產生的拉傷損壞。