鍋爐防磨防爆技術探討

    本文介紹了鍋爐防磨防爆工作開展措施，分析查找鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器泄漏的影響因素，制定有效的防范措施和改造方案，提高鍋爐防磨防爆技術及運行可靠性。
　　一、設備簡介及現狀 
　　神華寧煤甲醇廠分公司四臺鍋爐，三開一備運行模式，承擔著全廠化工裝置高壓蒸汽生產、蒸汽系統運行調節、主蒸汽發電等重要職能。其中2#鍋爐為東方鍋爐工業集團有限公司生產的DGJ220/9.8-II型循環流化床鍋爐，于2006年9月份投入運行。1#3#4#鍋爐為濟南鍋爐廠生產的YG-240/9.8-M10循環流化床鍋爐，分別于2008年10月份，2009年5月份和6月份投運。 
　　甲醇分公司循環流化床鍋爐運行八年來，共發生鍋爐非停20余次，近兩年鍋爐面臨水冷壁磨損大、鍋爐負荷低、非計劃停車多等諸多困難，給鍋爐安全長周期運行帶來了很大隱患。其中鍋爐磨損問題尤為突出，據近3年來停爐事故統計情況，磨損問題占到了80%。 
　　二、原因分析： 
　　一是爐管外磨損嚴重。主要磨損部位集中在爐膛水冷壁密相區與稀相區過渡的衛燃帶，水冷蒸發屏及屏式過熱器彎頭處，旋風分離器煙氣入口。 
　　二是燃煤粒度嚴重超標是導致爐管嚴重磨損的關鍵因素，CFB鍋爐對燃煤要求嚴格，該廠鍋爐設計燃煤的入爐粒度dmax=9mm，d50=1.5mm ，實際燃煤粒徑最大30～70mm，導致鍋爐布風板風帽、耐磨澆注料、水冷壁管磨損嚴重。 
　　三是鍋爐水冷壁管內腐蝕。爐管內腐蝕的主要原因有爐水化學處理失誤和鍋爐給水受到污染兩種情況。2013年7月5日1#鍋爐發生爆管后，邀請華北電科院化水所李賀全所長來廠幫助分析。通過數據對比，化水所排除了鍋爐化水處理失誤的可能性，判斷為循環水泄漏導致鍋爐管道內部腐蝕爆管。原因為化工裝置空壓機透平冷凝器在2009年至2013年分別出現了四次泄漏，循環水進入冷凝液混入了鍋爐給水。為保證化工裝置生產運行，未及時停車處理，循環水中給水硬度、鈣離子、鎂離子嚴重超標，給水硬度最高達到10.77mg/L、鈣離子最高達到1.74mg/L、鎂離子最高達到3.14mg/L，導致鍋爐水冷壁管內部受到嚴重腐蝕。 
　　三、針對鍋爐防磨防爆開展的工作 
　　鍋爐連續出現爆管等非停事故，引起公司高度重視，公司成立鍋爐防磨防爆專項小組，制定方案，全面負責鍋爐防磨防爆檢查工作。 
　　（一）體系建立 
　　首先，提升各級領導對四管泄漏危害的重視，認識到防磨防爆對安全生產的重要性，成立了以設備副廠長為組長，設備、生產及檢修人員參加的防磨防爆工作小組，主要任務是預防“四管”漏泄發生，確保甲醇分公司4臺鍋爐檢修防磨防爆檢查工作成效顯著，不留死角，降低非計劃停運，提高鍋爐運行的可靠性和經濟性。 
　　（二）成立專業組織機構 
　　建立三級管理機構，分工負責，廠長為鍋爐防磨防爆安全工作的第一負責人，授權設備副廠長全權負責鍋爐防磨防爆工作。 
　　（三）分清職責、明確責任 
　　鍋爐防磨防爆工作涵蓋了鍋爐、金屬、化學、熱控、燃料等專業，各負其責，將防磨防爆拓展為“防磨”和“防爆”。“防磨”是受熱面管子的機械損傷和磨損的預防，主要是靠運行控制和檢修檢查治理，由鍋爐專業設備工程師、工藝工程師負責。“防爆”主要是受熱面管材金屬組織老化、焊接熱處理等缺陷的預防，主要是靠運行控制和金屬監督檢驗管理，由鍋爐設備工程師、金屬專業工程師、檢修專業工程師負責。 
　　（四）工作標準 
　　1.爐膛檢查應包括：全面檢查鍋爐內水冷壁及澆注料的磨損和損壞情況；對爐膛密相區可塑料上300mm～400mm處進行全部管壁測厚，屏式受熱面和尾部豎井膜式壁，進行抽查測厚，根據每次磨損情況再確定具體測量位置；爐膛布風板及風帽的磨損和漏風檢查。 
　　2.尾部煙道受熱面檢查和外圍管道、閥門、支吊架檢查內容：檢查尾部受熱面包墻、高過、低過、低再、省煤器的磨損、脹粗、測壁厚及變形等情況；檢查鍋爐外圍管道、閥門等內、外漏情況；檢查爐外支吊架卡澀或變形、管道保溫是否完整等情況；檢查旋風分離器和回料器的可塑料磨損脫落情況和風帽堵塞情況；檢查各膨脹指示器完好情況。檢查鍋爐冷渣器、落渣管等部位及爐本體各膨脹節完好情況。受熱面全面檢查時，所有人員必須配帶安全工具和測量工具（有防燙鞋、安全帶、防塵眼睛、口罩、手套、強光手電筒、測厚儀、千分尺、鋼卷尺、油性記號筆、工具包、抹布、記錄本、數碼照相機等）。 
　　3.防磨防爆檢查內容： 
　　（1）檢查點火風道澆注料、耐火磚開裂、脫落情況； 
　　（2）檢查水冷風室積灰情況和兩側拉稀管磨損情況； 
　　（3）檢查給煤口內兩側是否有裸露水冷壁管； 
　　（4）檢查爐膛布風板風帽磨損、脫落，結焦，風眼堵塞情況； 
　　（5）檢查各排渣管與后墻密封盒的焊口開裂情況； 
　　（6）檢查爐前落煤管磨損情況； 
　　（7）檢查水冷壁讓管區域管子磨損情況； 
　　（8）檢查各級防磨梁迎風（灰渣流）面的管子磨損情況，特別是四角區域； 
　　（9）檢查各屏式受熱面（含屏過、屏再、水冷屏）穿墻、穿頂部位管子磨損情況，以及澆注料脫落情況、澆注料區域和裸管交界處管子磨損情況； 
　　（10）檢查爐頂澆注料脫落情況； 
　　（11）檢查側墻和爐膛出口的迎風面澆注料脫落情況，及其與裸管交界處的管子磨損情況； 
　　（12）檢查旋風分離器前水平煙道的澆注料磨損、脫落情況，非金屬膨脹節密封條脫落和漏風情況、以及是否有管子裸露；

（13）檢查旋風分離器、立管、返料器澆注料開裂、磨損、脫落情況，膨脹節漏風情況； 
　　（14）檢查返料器風帽磨損、脫落、風眼堵塞情況，檢查返料腿澆注料磨損、脫落情況； 
　　（15）檢查中心筒變形情況及穿頂處的密封情況； 
　　（16）檢查旋風分離器后水平煙道澆注料開裂、脫落情況，檢查尾部豎井前包墻拉稀管迎風面澆注料脫落情況，檢查非金屬膨脹節密封條脫落、內襯掏空、蒙皮撕裂等情況； 
　　（17）檢查高過、低過、低再、包墻過熱器的積灰、磨損、防磨瓦松動及脫落等情況，其中管子磨損情況重點檢查四角部位和兩側墻的包墻管和管排，以及前后墻導流板積灰導致煙氣分流進而致使磨損的包墻管，還有人孔門內讓管的磨損情況； 
　　（18）檢查煙風擋板變形情況； 
　　（19）檢查省煤器管過熱情況，檢查省煤器吊桿過熱、變形以及銷釘扭曲、變形等問題； 
　　（五）針對設備瓶頸問題，大力實施技術攻關。 
　　1.改善燃煤粒度。2014年7月輸煤系統安裝一臺環錘式破碎機，燃煤粒度得到較大改善。為達到設計要求，原料皮帶準備增加篩分系統。 
　　2.將返料器進爐膛折角澆注料改為平緩角度，保證返料灰平緩流入，防止布風板上返料灰積聚導致結焦，燒損風帽。 
　　3.水冷壁安裝防磨梁，緩解局部磨損。 
　　4.對水冷壁管磨損較嚴重的2#鍋爐水冷壁管進行更換、檢查修復澆注料。 
　　5.實施鍋爐空預器襯里升級及布風板、風帽、旋風分離器等項目改造，改善爐內流化及燃燒，提高鍋爐負荷。 
　　四、結束語
　　鍋爐防磨防爆工作，是針對鍋爐的一項長期而艱苦的工作，工作環境差，高空危險，對檢查人員要求責任心要強，檢查人員身體素質要求較高、專業技術要高，檢查水平也要高。對于防止鍋爐四管泄漏，沒有捷徑可走，只有抓好防磨防爆工作，而優秀的防磨防爆小組成員和負責任的檢查態度又是防磨防爆工作成效的關鍵。只要不怕苦、臟、累，加強技能培訓，認真給鍋爐看病把脈，分析病因，對癥下藥，制定有效措施。就能保證鍋爐健康長久，實現機組安全、穩定、長周期經濟運行。