火力发电厂锅炉受热面结渣原因分析及预防措施

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

李研,柳一鸣,黄超,林锡雨,刘旭升

华能鹤岗发电有限公司 黑龙江省鹤岗市,154109

摘要

在电厂锅炉运行中,受热面结渣和腐蚀问题对设备性能和寿命造成严重影响。本文旨在深入分析结渣原因,并提出一系列预防措施,涉及水冷壁管的含铁量检测、氧损坏预防、高温结渣和腐蚀、添加剂使用、脱硫降氧工作以及检修队伍的资质审查等方面。本文详细分析了导致电厂锅炉受热面结渣和腐蚀的主要原因,包括燃料特性、燃烧条件、受热面温度、冷却系统、水质、设计、操作和维护等多个方面。综合考虑了锅炉运行的各个环节,提出了科学合理的措施,以确保锅炉安全、稳定、高效运行。


关键词

发电厂;锅炉受热表面;结渣和腐蚀;预防措施

正文


随着社会对清洁、高效能源的需求不断增加,电厂锅炉作为能源转化的核心设备,其运行安全和稳定性变得尤为重要。然而,电厂锅炉在长时间运行中普遍面临受热面结渣和腐蚀等问题,这不仅直接影响锅炉的热效率和寿命,更对环境和能源资源的可持续利用构成挑战。本研究的背景正源于对电力行业的迫切需求,旨在系统性地分析电厂锅炉受热面结渣和腐蚀问题,并提出可行的解决方案。通这一研究将为锅炉技术的进步和清洁能源的发展提供重要的理论和实践指导,具有广泛的工程应用前景。

一、造成电厂受热面结渣和腐蚀的主要原因

在电厂锅炉运行中,受热面结渣是一个常见而严重的问题,它会影响锅炉的热效率、安全性以及设备寿命。下面我将详细分析电厂锅炉受热面结渣的原因:

1.1燃料特性

不同类型的燃料在燃烧过程中产生的灰分含量和化学成分不同。高灰分的燃料,尤其是含有易结渣成分的燃料,会在受热面附着形成结渣物质[1]。例如,煤炭中的硫分和灰分在燃烧后可能生成硫酸盐,这些盐在受热面冷却后容易结渣。

1.2燃烧条件不佳

不合理的燃烧条件,如燃烧过程中的氧不足燃料或不均匀的燃烧,都可能导致燃烧产物在受热面上凝结和结渣。这通常与锅炉燃烧系统的调整不当、燃烧风量控制不准确等有关。

1.3过高的受热面温度

受热面温度过高可能导致灰分在受热面上熔融形成熔融态结渣。这可能由于锅炉过热、超温、负荷波动等原因引起[2]

1.4受热面冷却不足

如果受热面冷却不足,例如水冷壁冷却水量不足、冷却水温度异常等,将导致受热面温度升高,从而促使结渣的发生。

1.5水质问题

锅炉水质不合格,如水中硬度过高、含有大量杂质,会导致水垢在受热面上沉积,为结渣提供了基础条件。

1.6锅炉设计问题

锅炉设计不合理,如受热面结构设计不良、流体动力学设计存在问题,都可能导致结渣。

1.7操作与维护不当

不正确的操作和不及时的维护可能导致锅炉运行不稳定,增加结渣的风险。例如,长时间高负荷运行、不定期的清灰操作、清灰不彻底等都可能引起结渣问题。

综上所述,电厂锅炉受热面结渣是一个复杂的问题,通常涉及燃料特性、燃烧条件、受热面温度、冷却系统、水质、设计、操作和维护等多个方面。为有效防止和解决结渣问题,需要综合考虑锅炉运行的各个环节,采取科学合理的措施,确保锅炉安全、稳定、高效运行。

二、电厂锅炉受热面结渣和腐蚀的预防措施

2.1加强水冷壁管的给水含铁量检测

加强水冷壁管的给水含铁量检测是提高锅炉受热面结渣和腐蚀预防的重要措施。通过精准监测给水中的铁含量,可以及时发现水质中可能存在的铁离子,避免高铁含量导致的受热面结渣和腐蚀问题[3]。及时采取调整水质的措施,如调整给水处理剂、增加水质处理设备,可以有效减少铁离子的沉积,提高水冷壁管的抗结渣和抗腐蚀能力,延长受热面的使用寿命,确保锅炉安全、稳定运行。这一预防措施不仅有助于减少锅炉维护成本,还能提高能效,为锅炉系统的长期稳定运行提供可靠的保障。

2.2预防水冷壁管发生氧损坏

为预防水冷壁管发生氧损坏,从而提高锅炉受热面结渣和腐蚀的预防,首先需要加强水质管理。定期监测水冷壁管的氧含量,确保给水中的氧浓度在安全范围内。采取有效的除氧措施,如适度增加给水中的氨剂量,以降低氧气的含量,减缓氧损坏的发生。此外,加强锅炉操作的严密性,保障燃烧过程中的氧量稳定,防止氧气的过量进入受热面。定期清理水冷壁管内的沉积物,减少氧的吸附表面,有助于减缓氧损坏的速度。综合而言,通过科学合理的水质管理和操作措施,可以有效降低水冷壁管的氧损坏风险,提高锅炉受热面的抗结渣和抗腐蚀性能,确保锅炉系统的安全、稳定运行。

2.3预防高温结渣和腐蚀

为预防高温结渣和腐蚀,提高锅炉受热面的防护水平,首先需要加强燃烧调整,确保燃烧过程充分而稳定。通过合理的燃烧调整,可以减少燃料残留和过量空气,降低烟气中的有害物质含量,从而减缓结渣的生成速度。其次,采用先进的防腐蚀材料和涂层技术,提高受热面的耐腐蚀性能。选择抗高温、抗腐蚀的材料,并在关键部位进行防腐涂层处理,有效延缓受热面的老化和腐蚀过程。另外,定期进行水质检测和处理,保障给水的纯净度,减少水中溶解的盐分,降低受热面结渣和腐蚀的风险。通过这些预防措施,可有效提高锅炉受热面的耐高温性能,延长设备寿命,确保锅炉系统的长期安全、高效运行。

2.4使用适量的添加剂

可以通过使用添加剂的方式来预防低温结渣和腐蚀问题,比如通过碱性物质的使用来对其中的酸性物质进行中和,或者是通过加入能够与氧气发生反应的物质来减少氧气含量。但是需要对此物质添加位置进行合理控制,避免对正常的锅炉燃烧造成干扰。比较常用的添加剂就是镁石以及氯化镁水溶液和氮气等。但是在对此种方式进行应用时需要对应用环境加以注意并避免对正常燃烧情况造成影响。

2.5做好脱硫以及降氧含量工作

为了提高锅炉受热面的结渣和腐蚀预防效果,首要之务是做好脱硫和降低氧含量的工作。对于脱硫,可以采用湿法脱硫和干法脱硫等先进技术,有效降低烟气中二氧化硫的排放。降低硫含量有助于减缓硫酸腐蚀的发生,提高受热面的耐腐蚀性。此外,通过加强对给水的处理,降低水中氧含量,可以有效减少氧腐蚀的风险。采用氧化剂去除法、真空除氧器等技术手段,确保给水中氧含量在合理范围内,是防止氧腐蚀的有效途径。通过科学合理的脱硫和降氧工作,可有效提高锅炉受热面的耐腐蚀性,从而达到结渣和腐蚀的预防目的。

2.6检修队伍的资质审查

为提高锅炉受热面结渣和腐蚀的预防效果,必须对检修队伍进行严格的资质审查。首先,确保检修队伍具备相关的专业技能和经验,特别是针对受热面的结构和材料特性有深刻的理解。进行资质审查时,需要对检修人员的培训背景、职业资格、相关证书等进行详细核查,确保其具备足够的知识储备和操作技能。其次,检修队伍应具备丰富的实际操作经验,特别是在受热面清理、维护和修复方面有成功案例和实际操作经验。通过审查检修队伍的历史工程案例和评估其在实际工作中的表现,可以确保其具备应对各种情况的能力。最后,对检修队伍的管理和执行能力进行评估,确保其能够有效执行预防措施,按照规程进行操作,以降低结渣和腐蚀的风险。通过严格的资质审查,可以保证检修队伍的专业素质,从而提高锅炉受热面结渣和腐蚀的预防水平。

3总结

总而言之,通过采取本文提出的预防措施,可以有效提高锅炉受热面的抗结渣和抗腐蚀性能,延长设备寿命,降低维护成本,确保电厂锅炉系统的长期安全、高效运行。在未来的锅炉运维中,应继续关注新技术的应用,不断优化预防策略,以适应不断变化的工业环境和需求。

参考文献:

[1]罗培钟.电厂锅炉受热面结渣和腐蚀原因及预防措施探讨[J].现代工业经济和信息化,2017,(14.

[2]翟琳瑞.有关电厂汽机常见问题及应对策略分析[J].中国高新技术企业(中旬刊),2014,(2.

[3]吴铭轩.火电厂锅炉受热面爆管原因及防范措施探讨[J].科技创新与应用,2017,(7.

 


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