锅炉防磨防爆技术探讨

    本文介绍了锅炉防磨防爆工作开展措施，分析查找锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器泄漏的影响因素，制定有效的防范措施和改造方案，提高锅炉防磨防爆技术及运行可靠性。
　　一、设备简介及现状 
　　神华宁煤甲醇厂分公司四台锅炉，三开一备运行模式，承担着全厂化工装置高压蒸汽生产、蒸汽系统运行调节、主蒸汽发电等重要职能。其中2#锅炉为东方锅炉工业集团有限公司生产的DGJ220/9.8-II型循环流化床锅炉，于2006年9月份投入运行。1#3#4#锅炉为济南锅炉厂生产的YG-240/9.8-M10循环流化床锅炉，分别于2008年10月份，2009年5月份和6月份投运。 
　　甲醇分公司循环流化床锅炉运行八年来，共发生锅炉非停20余次，近两年锅炉面临水冷壁磨损大、锅炉负荷低、非计划停车多等诸多困难，给锅炉安全长周期运行带来了很大隐患。其中锅炉磨损问题尤为突出，据近3年来停炉事故统计情况，磨损问题占到了80%。 
　　二、原因分析： 
　　一是炉管外磨损严重。主要磨损部位集中在炉膛水冷壁密相区与稀相区过渡的卫燃带，水冷蒸发屏及屏式过热器弯头处，旋风分离器烟气入口。 
　　二是燃煤粒度严重超标是导致炉管严重磨损的关键因素，CFB锅炉对燃煤要求严格，该厂锅炉设计燃煤的入炉粒度dmax=9mm，d50=1.5mm ，实际燃煤粒径最大30～70mm，导致锅炉布风板风帽、耐磨浇注料、水冷壁管磨损严重。 
　　三是锅炉水冷壁管内腐蚀。炉管内腐蚀的主要原因有炉水化学处理失误和锅炉给水受到污染两种情况。2013年7月5日1#锅炉发生爆管后，邀请华北电科院化水所李贺全所长来厂帮助分析。通过数据对比，化水所排除了锅炉化水处理失误的可能性，判断为循环水泄漏导致锅炉管道内部腐蚀爆管。原因为化工装置空压机透平冷凝器在2009年至2013年分别出现了四次泄漏，循环水进入冷凝液混入了锅炉给水。为保证化工装置生产运行，未及时停车处理，循环水中给水硬度、钙离子、镁离子严重超标，给水硬度最高达到10.77mg/L、钙离子最高达到1.74mg/L、镁离子最高达到3.14mg/L，导致锅炉水冷壁管内部受到严重腐蚀。 
　　三、针对锅炉防磨防爆开展的工作 
　　锅炉连续出现爆管等非停事故，引起公司高度重视，公司成立锅炉防磨防爆专项小组，制定方案，全面负责锅炉防磨防爆检查工作。 
　　（一）体系建立 
　　首先，提升各级领导对四管泄漏危害的重视，认识到防磨防爆对安全生产的重要性，成立了以设备副厂长为组长，设备、生产及检修人员参加的防磨防爆工作小组，主要任务是预防“四管”漏泄发生，确保甲醇分公司4台锅炉检修防磨防爆检查工作成效显著，不留死角，降低非计划停运，提高锅炉运行的可靠性和经济性。 
　　（二）成立专业组织机构 
　　建立三级管理机构，分工负责，厂长为锅炉防磨防爆安全工作的第一负责人，授权设备副厂长全权负责锅炉防磨防爆工作。 
　　（三）分清职责、明确责任 
　　锅炉防磨防爆工作涵盖了锅炉、金属、化学、热控、燃料等专业，各负其责，将防磨防爆拓展为“防磨”和“防爆”。“防磨”是受热面管子的机械损伤和磨损的预防，主要是靠运行控制和检修检查治理，由锅炉专业设备工程师、工艺工程师负责。“防爆”主要是受热面管材金属组织老化、焊接热处理等缺陷的预防，主要是靠运行控制和金属监督检验管理，由锅炉设备工程师、金属专业工程师、检修专业工程师负责。 
　　（四）工作标准 
　　1.炉膛检查应包括：全面检查锅炉内水冷壁及浇注料的磨损和损坏情况；对炉膛密相区可塑料上300mm～400mm处进行全部管壁测厚，屏式受热面和尾部竖井膜式壁，进行抽查测厚，根据每次磨损情况再确定具体测量位置；炉膛布风板及风帽的磨损和漏风检查。 
　　2.尾部烟道受热面检查和外围管道、阀门、支吊架检查内容：检查尾部受热面包墙、高过、低过、低再、省煤器的磨损、胀粗、测壁厚及变形等情况；检查锅炉外围管道、阀门等内、外漏情况；检查炉外支吊架卡涩或变形、管道保温是否完整等情况；检查旋风分离器和回料器的可塑料磨损脱落情况和风帽堵塞情况；检查各膨胀指示器完好情况。检查锅炉冷渣器、落渣管等部位及炉本体各膨胀节完好情况。受热面全面检查时，所有人员必须配带安全工具和测量工具（有防烫鞋、安全带、防尘眼睛、口罩、手套、强光手电筒、测厚仪、千分尺、钢卷尺、油性记号笔、工具包、抹布、记录本、数码照相机等）。 
　　3.防磨防爆检查内容： 
　　（1）检查点火风道浇注料、耐火砖开裂、脱落情况； 
　　（2）检查水冷风室积灰情况和两侧拉稀管磨损情况； 
　　（3）检查给煤口内两侧是否有裸露水冷壁管； 
　　（4）检查炉膛布风板风帽磨损、脱落，结焦，风眼堵塞情况； 
　　（5）检查各排渣管与后墙密封盒的焊口开裂情况； 
　　（6）检查炉前落煤管磨损情况； 
　　（7）检查水冷壁让管区域管子磨损情况； 
　　（8）检查各级防磨梁迎风（灰渣流）面的管子磨损情况，特别是四角区域； 
　　（9）检查各屏式受热面（含屏过、屏再、水冷屏）穿墙、穿顶部位管子磨损情况，以及浇注料脱落情况、浇注料区域和裸管交界处管子磨损情况； 
　　（10）检查炉顶浇注料脱落情况； 
　　（11）检查侧墙和炉膛出口的迎风面浇注料脱落情况，及其与裸管交界处的管子磨损情况； 
　　（12）检查旋风分离器前水平烟道的浇注料磨损、脱落情况，非金属膨胀节密封条脱落和漏风情况、以及是否有管子裸露；

（13）检查旋风分离器、立管、返料器浇注料开裂、磨损、脱落情况，膨胀节漏风情况； 
　　（14）检查返料器风帽磨损、脱落、风眼堵塞情况，检查返料腿浇注料磨损、脱落情况； 
　　（15）检查中心筒变形情况及穿顶处的密封情况； 
　　（16）检查旋风分离器后水平烟道浇注料开裂、脱落情况，检查尾部竖井前包墙拉稀管迎风面浇注料脱落情况，检查非金属膨胀节密封条脱落、内衬掏空、蒙皮撕裂等情况； 
　　（17）检查高过、低过、低再、包墙过热器的积灰、磨损、防磨瓦松动及脱落等情况，其中管子磨损情况重点检查四角部位和两侧墙的包墙管和管排，以及前后墙导流板积灰导致烟气分流进而致使磨损的包墙管，还有人孔门内让管的磨损情况； 
　　（18）检查烟风挡板变形情况； 
　　（19）检查省煤器管过热情况，检查省煤器吊杆过热、变形以及销钉扭曲、变形等问题； 
　　（五）针对设备瓶颈问题，大力实施技术攻关。 
　　1.改善燃煤粒度。2014年7月输煤系统安装一台环锤式破碎机，燃煤粒度得到较大改善。为达到设计要求，原料皮带准备增加筛分系统。 
　　2.将返料器进炉膛折角浇注料改为平缓角度，保证返料灰平缓流入，防止布风板上返料灰积聚导致结焦，烧损风帽。 
　　3.水冷壁安装防磨梁，缓解局部磨损。 
　　4.对水冷壁管磨损较严重的2#锅炉水冷壁管进行更换、检查修复浇注料。 
　　5.实施锅炉空预器衬里升级及布风板、风帽、旋风分离器等项目改造，改善炉内流化及燃烧，提高锅炉负荷。 
　　四、结束语
　　锅炉防磨防爆工作，是针对锅炉的一项长期而艰苦的工作，工作环境差，高空危险，对检查人员要求责任心要强，检查人员身体素质要求较高、专业技术要高，检查水平也要高。对于防止锅炉四管泄漏，没有捷径可走，只有抓好防磨防爆工作，而优秀的防磨防爆小组成员和负责任的检查态度又是防磨防爆工作成效的关键。只要不怕苦、脏、累，加强技能培训，认真给锅炉看病把脉，分析病因，对症下药，制定有效措施。就能保证锅炉健康长久，实现机组安全、稳定、长周期经济运行。