火电厂大型锅炉故障分析与处理

摘要：火电厂锅炉是火力发电厂最为重要的组成部分，对锅炉的运行和维护过程中会出现很多问题，在遇到这些问题的时候要及时总结和分析，以避免对国家和人民造成不必要的损失。

关键词：火电厂；大型锅炉；故障

中图分类号： TK22 文献标识码： A

一、大容量锅炉承压部件爆漏事故分析

锅炉承压部件的爆漏主要有“四管”爆漏，当然还包括炉内其他一些管段的泄漏和爆破。“四管”爆漏是指锅炉水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管产生泄漏及爆破。锅炉的“四管”爆漏是火电厂中常见性、多发性故障，是长期困扰火电厂安全生产的一大难题，其引发事故率高，通常需停炉处理，故对发供电和技术经济指标影响很大。引起四管爆漏的原因很多，包括设计、制造、安装、检修、运行及煤种等多方面，某一四管爆漏故障往往非单一因素所致，而是多种因素同时存在并交互作用的结果。根据全国大机组锅炉四管爆漏事故的统计，磨损、焊缝、过热、腐蚀、拉裂等是引起锅炉四管爆漏的主要原因。即：

超温过热：短期过热；长期超温。磨损：管内工质磨损；炉内飞灰、吹灰磨损。腐蚀：管内壁腐蚀；烟气侧腐蚀；应力腐蚀。疲劳：振动疲劳；热疲劳；腐蚀疲劳。质量缺陷：焊接缺陷；材料缺陷。异种钢焊接及机械损伤。

尽管锅炉“四管”爆漏的机理复杂，目前已知的有20余种，但是基于对历史数据的分析，发现绝大部分爆漏问题可以划归在三类型式中。

（1）慢性、累积型爆管：包括由蠕变、疲劳、腐蚀和磨损等引起的炉管爆漏。这类问题一般与运行时间相关，随着机组运行累计时间的延长和设备的老化，这类问题呈现上升的趋势。（2）先天缺陷引起的爆管：这往往由于制造、安装或检修等环节的质量控制问题引起，如焊接缺陷、缺陷部位的寿命因缺陷程度的大小变化很大。这类炉管爆漏随时间的推移呈逐渐下降的趋势。（3）快速、随意型爆管：这类爆管往往是由于运行中的短期异常问题引起，比如运行中的汽水回路流量中断、吹灰器异常吹损等。与前面两类不同，这类炉管爆漏问题一般是由短期因素作用引起，它的发生机率和机组的运行时间无关。

区分了以上三类爆管的特点，就可以采用不同的处理方案。

二、锅炉结渣问题

锅炉结渣造成的负面影响有三个，具体如下：

1、影响锅炉热效率

当受热面产生了结渣，热传递会受影响而使排烟温度变高，锅炉的热效率也随之降低；燃烧器喷火口结渣会使气流出现偏移，影响燃烧效果，可能引起机械燃烧不够彻底热损失变大，影响锅炉的通风性，同时所需电量也随之增多。

2、影响锅炉出力

当水冷壁产生结渣后，蒸发量会减少；炉膛出口温度变高，蒸汽出口温度和管壁温度也变高，同时通风性能变差，有可能影响锅炉出力。

3、影响锅炉运行的安全性

出现结渣过热器处的温度和汽温会变高，甚至会出现管壁温度过高的情况；由于结渣通常不均匀，这样过热器热偏差就会变大，从而影响自然循环锅炉的水循环安全，还有对强制循环锅炉的水冷壁热偏差也有负面影响；若其上方渣块脱落，有可能会掉在冷灰斗水冷壁管上致使其损坏，使得炉膛火熄灭或者排渣口堵住，从而迫使锅炉停止运行；除渣所花时间比较长的情况下，会使大量冷风进入炉膛，会造成炉内火熄灭或燃烧不稳定。

造成锅炉结渣的原因有很多，要防止或避免这种情况第一步是要找出原因，然后综合考虑，采取多种方式来解决。具体解决方法和措施有以下几种：煤粉适宜较细，若煤粉过粗，燃烧器的火炬比较长，在惯性作用下受热面会受到煤粉的冲击。另外，粗煤粉燃烧温度要远远高出烟的温度，墙面受到冲击后容易产生结渣。不过煤粉也不能太细，因为太细耗电量高，那么会影响制粉出力，另外会因为炉膛出口温度变高而容易产生结渣。将一次风速提高到一定范围内，可以减少燃烧器周边的结渣情况。一次风射流的刚性也会随着一次风速的提高而变强，控制射流压力下出现的偏转现象，防止壁面因一次风射流的冲击产生结渣。尽量使炉膛出口温度场均匀，使得出口残余旋转降低，温度分布均匀可以降低密排对流管束中烟气温度，使其比开始结渣的温度低。使用三次风反切下二次风配风方式来降低残余旋转，一定要对主旋反切气流和合成气流的动量矩进行精确的计算，还需配合调试看运行是否符合相关要求。

二、火电厂大型锅炉运行控制与故障预防

1、树立锅炉运行控制及故障预防管理意识

我国火电厂以往的管理工作中存在“重建轻管”、“重修轻养”等问题，造成了锅炉等设备故障的频发。为了满足现代电厂锅炉系统运行稳定性及安全性需求，现代电厂设备运行管理部门及设备维修部门应树立管养意识。通过锅炉运行控制管理意识的树立、预防性养护维修理念引入，促进电厂锅炉运行管理能力及管理水平的提高，保障电厂锅炉的安全稳定运行。

2、以火电厂锅炉实际情况为基础，建立健全运行控制管理体系

根据火电厂锅炉安全稳定运行的需求，根据电厂锅炉运行维护工作需求，现代火电厂的运行管理中应建立健全的锅炉运行控制管理体系。根据火电厂所采用锅炉型号、技改后的技术要求，确定运行控制管理体系的内容及要点。以满足电厂锅炉运行控制需求为中心、结合电厂锅炉运行控制管理架构，确定各部门人员及操作人员的职责。以岗位职责的明确规范锅炉运行控制岗位人员的具体工作，避免误操作等情况影响锅炉的安全运行。在建立锅炉运行控制管理的体系的基础上，电厂运管部门还应建立绩效考核机制及奖惩制度。通过绩效考核机制对锅炉运行控制岗位人员的工作进行评测，根据评测结论确定人员的奖惩。以奖惩制度及岗位绩效评测机制，调动员工工作积极性及主动性，促进锅炉运行控制管理能力的提升。

3、加强锅炉运行控制岗位队伍培养，提高锅炉故障预防能力

在现代电厂锅炉运行控制及故障预防理论研究中，强化锅炉运行控制岗位人员综合技能培养能够提高锅炉故障预防能力。通过对锅炉运行控制岗位人员的培训，提高岗位工作人员的专业技能及安全意识。以锅炉运行控制岗位人员对锅炉运行参数的掌握，及时发现锅炉运行过程中参数的异常。以此，避免锅炉系统故障进一步扩大造成安全事故。而且，锅炉运行控制岗位工作人员综合技能的提高还有助于企业锅炉系统技改工作时一线经验的总结，提高技改工作科学性及适用性。

4、建立预防性养护管理体系，实现故障预防目标

在我国电厂设备养护管理中预防性养护管理理论的应用能够极大的降低电厂设备故障发生率。根据多年的设备养护管理经验及预防性养护管理理论应用效果，现代电厂锅炉故障预防工作中应强化预防性养护管理理论的应用。掌握锅炉系统易损零部件的实际情况、掌握锅炉易发故障的实际情况，以此为基础确定预防性养护管理工作的内容及要点。并通过管理体系的建立、制度的完善，规范设备维修养护部门的具体工作。通过预防性养护管理体系的建立，提高火电厂锅炉故障预防能力、实现锅炉安全稳定运行目标。

5、针对常见故障进行日常监控

预防性养护维修管理体系能够对火电厂锅炉故障进行预防性管养，但是，在锅炉实际运行过程中故障的发生仍不可避免。为了减少火电厂锅炉运行故障对电力生产的影响，火电厂锅炉故障预防工作中还应加强常见故障的日常监控。根据以往锅炉故障维修养护记录及经验分析，明确火电厂锅炉运行中的常见故障，通过建立常见故障数据库的方式，指导设备检修人员的日常巡检工作。以常见故障的日常监控，了解常见故障的特征表现、分析常见故障发生后锅炉运行参数的变化。通过运行控制人员对参数的掌握、通过锅炉故障日常监控，预防和避免故障的故障的发生、减少故障发生后处理不及时造成的故障扩大。以满足火电厂锅炉故障预防为中心，强化常见故障的日常监控工作，保障电厂锅炉的稳定运行。

结束语

现代电力能源需求的不断提高，要求电厂设备管理部门必须强化故障的预防。通过故障预防提高设备运行效率、减少设备维修工作对电力生产的影响。作为火电厂的重要设备，锅炉系统的运行控制及故障预防对电力生产能力有着重要的影响，为了满足现代电厂锅炉运行需求，电厂设备运管部门应通过管理体系的完善、制度的健全，规范运行控制人员的工作。同时利用现代预防性养护理论及故障诊断系统，提高锅炉故障预防能力，保障电厂锅炉安全稳定运行、保障电厂的生产能力。

参考文献

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[2]朱贵森，李喜玲，赵丽华.解析火电厂锅炉常见故障的数据挖掘诊断方法[J].科技传播，2012，（23）：163-164.