原来省煤器频繁泄露是因为你不懂省煤器造成的.docx
《原来省煤器频繁泄露是因为你不懂省煤器造成的.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《原来省煤器频繁泄露是因为你不懂省煤器造成的.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
原来省煤器频繁泄露是因为你不懂省煤器造成的
省煤器（英文名称Economizer）是安装于锅炉尾部烟道下部用于回收余热的一种装置，将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收低温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器。
钢管式省煤器不受压力限制，可以用作沸腾式，一般由外径为32～51毫米的碳素钢管制成。
有时在管外加鳍片和肋片，以改善传热效果。
钢管式省煤器由水平布置的并联弯头管子（习称蛇形管）组成。
省煤器主要是适用于工业，近几年也普及到农业以及一些相关产业商业上。
分类：
省煤器的分类有多种方式，可按如下几种方式分类：
1、按给水被加热的程度：
可分为非沸腾式和沸腾式两种。
2、按制造材料分：
有铸铁和钢管省煤器两种。
非沸腾式省煤器多采用铸铁制成的，但也有用钢管制成的，而沸腾式省煤器只能用钢管制成。
铸铁省煤器多应用于压力≤2.5MPa的锅炉。
如压力超过2.5MPa时，应当采用钢管制成的省煤器。
3、按装置的形式分：
有立式及卧式两种。
4、按排烟与给水的相对流向分：
有顺流式、逆流式和混合式三种。
5、按结构形式分：
光管省煤器和翅片式省煤器。
翅片式省煤器包括：
H型省煤器（用得较多）和螺旋翅片省煤器。
6、按导热形式分：
直接传导和间接传导；
直接传导是利用锅炉尾气直接辐射预热锅炉用水；间接传导是通过导热介质间接预热锅炉用水；20世纪90年代以后间接传导技术在国内发展迅速，在技术上取得很大的突破，主要有导热油技术专利和超导热节能技术专利。
尤其是从21世纪初开始的航天超导热材料技术，更是走在了世界锅炉节能领域的前列！
作用
1、吸收低温烟气的热量，降低排烟温度，减少排省煤器内部烟损失，节省燃料。
2、由于给水进入汽包之前先在省煤器加热，因此减少了给水在受热面的吸热，可以用省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。
3、给水温度提高了，进入汽包就会减小壁温差，热应力相应减小，延长汽包使用寿命。
节能原理：
给循环增加一个回热过程。
提高吸热平均温度。
从而增加循环效率。
在锅炉（汽包锅炉）的启动过程中，由于其汽水管道的循环没有建立，即锅炉给水处于停滞状态，此时省煤器内的水处于不流动的状态。
随着锅炉燃烧的加强，烟气温度的提高，省煤器内的水容易产生汽化，使省煤器的局部处于超温状态。
为了避免这个情况的出现，从汽包的集中下水管再接一管道到省煤器的入口，作为再循环管道，使省煤器内的水处于流动状态，避免其汽化。
省煤器防泄漏方法分析
锅炉点火后进水的控制
在锅炉点火后对于进水的控制一般分为无需进水和间断进水两种。
如果不用进水，那么此时省煤器内部就会形成大量的水蒸气，这些停滞的水蒸气会让省煤器的局部出现高温的情况。
在间接进水的情况下，因为省煤器内的温度变化不定，这给省煤器的金属焊缝带来了很大的安全隐患。
通常情况下，为了防止上述安全隐患的出现，可以利用给水旁路均匀给气，这样就可以保持省煤器内的水蒸发处于流动的状态，从而解决省煤器泄漏的隐患。
温度和给水量的控制
锅炉运行中水量和温度的控制都是省煤器正常运行的保障，最需要注意的就是给水的猛减或者猛加，这两种情况都会造成省煤器过热而带来泄漏的安全隐患。
烟温是否存在偏差
在实际运行中，随时掌握省煤器两侧烟温是否存在偏差，如果出现偏差情况，那么需及时查明原因及时解决。
很多情况下出现偏差都是由于省煤器泄漏所引起的，这时候应该停炉进行处理，防止破坏其余管子。
避免省煤器管氧出现腐蚀情况
为了避免省煤器管氧出现腐蚀情况，在运行过程中，既要检测除氧器的温度和压力是否符合具体要求，也需要检测排氧门是否处于开启状态、温度是否正常等等。
避免飞灰磨损管道
为了避免飞灰磨损管道，可运用如下几种方法：
第一，局部烟气速度较快的地方，管子很多部位容易发生磨损，对这些容易发生磨损的地方应该加强防磨装置，防止管子多数部位过早破裂;
第二，烟气流动速度的控制，特别要控制过道处烟气的速度，所以在维修和安装管道时，应保证煤管子与墙面之间无空隙，另外还需要保证各种蛇形管间距离要均等;
第三，想要进一步加强管子的抗磨性，可采用煤器管冷喷涂高温耐磨涂料，在检查过程中，严格按照相关检查规定进行，尤其是管道容易产生磨损的地位，一旦发现有磨损的情况，应该立即修补。
省煤器的哪些部位容易磨损?
（1）当烟气从水平烟道进入布置省煤器的垂直烟道时，由于烟气转弯流动所产生的离心力的作用，使大部分灰粒抛向尾部烟道的后墙，使该部位飞灰浓度大大增加，造成锅炉后墙附近的省煤器管段磨损严重。
（2）省煤器靠近墙壁的管子与墙壁之间存在较大的间隙或管排之间存在有烟气走廊时，由于烟气走廊处烟气的流动阻力要比其他处的阻力小得多.该处的流速就高.故处在烟气走廊旁边的管子或弯头就容易受到严重磨损。
实践证明.管束中烟气流速4～5m/s，而烟气走廊里的流速就要高达12-15m/s，为前者的3～4倍，其磨损速度就要高几十倍，这是因为管子被磨损的程度大约与烟速的三次方成正比的缘故。
图为：
省煤器保护板，防护帘
省煤器检修项目：
1.标准项目
1）清扫管子外壁积灰。
2）检查管子磨损、变形、腐蚀等情况，更换不合格的管子及弯头。
3）检修支吊架、管卡及防磨装置。
4）检查、调整集箱支架。
5）打开手孔，检查腐蚀结垢，清理内部。
6）校正管排。
7）测量管子蠕胀。
2.特殊项目
1）处理大量有缺陷的蛇形管焊口或更换管子超过5%以上。
2）省煤器酸洗。
3）整组更换省煤器。
4）更换集箱。
5）增、减省煤器受热面超过10%。
图为省煤器防磨护瓦
省煤器的局部防磨措施有哪些?
（1）保护瓦：
用盖板将可能遭到严重磨损的受热面遮盖起来，检修时只需更换被磨损的保护瓦就行了。
（2）保护帘：
在烟气走廊和靠墙处用护帘将整排直管或整片弯头保护起来。
（3）局部采用厚壁管：
当管子排列稠密、装设或更换护瓦比较困难时，在可能遭到严重磨损的地方，适当采用一段厚壁管子，以延长使用寿命。
（4）受热面翻身：
由于磨损是不均匀的，为了使各部的受热面基本上达到同一使用期限，省煤器就采用了大翻身的方法，即在大修时将省煤器拆出来翻了身，再装进去（不合格的管子更换掉），使已经磨损得较簿的那个面处于烟气的背面，未经烟气冲刷的那个面，调整到正对烟气流，这样就减少了费用提高了省煤器的使用年限。
图为：
省煤器防磨罩
附案例一
一、事件发生时间：
2005年01月04日
二、事件发生时工况：
机组负荷570MW，CCS方式运行。
三、事件发生、扩大及处理情况
22时45分，巡检员发现#1炉竖井右侧墙50米处，锅炉内部有泄漏声音，经策划部、检修部共同确认锅炉内部受热面泄漏。
值长向省调申请降负荷停机，省调同意后，将机组降至50MW手动打闸停机。
锅炉通风冷却后进入炉内检查，发现标高51米处炉右侧第一排省煤器蛇行管最上面的管子发生泄漏。
四、事件原因及扩大原因分析：
1.直接原因分析：
吹灰系统运行不合理将省煤器管壁吹损。
2.根本原因分析：
经过现场分析认为此次事件原因是锅炉#33吹灰器在非吹灰状态时有大流量蒸汽进入吹灰器，对省煤器管子长时间吹损导致管壁减薄，造成管子泄漏。
而造成吹灰器在非吹灰状态时有大流量蒸汽进入的原因是开阀机构工作不正常，进汽阀没有正常关闭，导致吹灰系统暖管及吹灰时，#33吹灰器大量进汽，将省煤器管子吹损。
五、事件暴露出的问题：
1.四管泄漏监视系统工作不正常，锅炉吹灰时将四管泄漏监视系统屏蔽。
2.吹灰方式不合理，吹灰器安装位置不合理。
3.运行监盘、设备巡检不到位，不能及时发现吹灰器发生故障。
4.吹灰过程中发现有吹灰器内漏时，采取措施不及时，致使蒸汽吹损受热面。
六、防范措施：
1.运行部加强设备巡检，在吹灰器暖管和吹灰期间对吹灰器进行逐一检查。
2.检修部按设备巡检的要求，对吹灰器各部件进行检查，发现问题及时处理。
3.在吹灰期间运行人员发现吹灰器故障不能排除时，应立即通知检修部机务检修和热工检修人员，检修人员在接到通知后应立即到达现场处理缺陷。
4.在吹灰过程中运行或检修人员发现有吹灰器内漏时，应停止本次吹灰工作，关闭吹灰系统进汽总门，防止蒸汽吹损受热面。
5.锅炉四管泄漏监视系统投入正常，运行人员在吹灰器暖管和吹灰过程中密切监视吹灰器工作情况，发现问题及时处理。
6.检修部负责修改四管泄漏监视系统程序，锅炉吹灰时不能将四管泄漏监视系统屏蔽。
7.每次停炉后，只要具备进入炉内的条件，防爆检查小组应对炉内受热面进行检查，对吹灰器附近的管子要重点检查。
附案例二：
【摘 要】针对某电厂1205t/h锅炉螺旋鳍片管省煤器磨损泄漏问题，进行了情况介绍及原因分析，重点介绍了螺旋鳍片管省煤器改造为顺列布置的H型鳍片管省煤器的应用情况。
1、设备概况
某电厂2台1205t/h采用日本三菱重工制造的MB-FRR1205-17.36/541/541型强制循环汽包型锅炉，锅炉本体结构呈Π型，燃烧器采用四角双切圆直流煤粉垂直浓淡燃烧器。
省煤器布置在一级过热器下方尾部烟道竖井内，为顺列、逆流、非沸腾式、蛇形管省煤器，设计烟气速度7.2m/s。
蛇形管省煤器分高温、低温两段，由外螺旋鳍片管和少量光管组成，光管主要布置在管屏两端和每屏第一根，共110排，每排3管圈，总330根，总重量为236t。
省煤器管的规格为：
Φ45×4.4（实际壁厚在4.9～5㎜），材料为SA210-C，鳍片厚度为1.4㎜，高度为19㎜，间距为12.7㎜，螺旋角5.1°。
在高温、低温省煤器蛇形管排沿烟道四周均布置有导流板以防止烟气走廊，在靠近左右两侧墙的第一至四管屏沿高度方向第2、3、4根管的迎火面布置有防磨瓦，考虑到Π型布置锅炉的烟气流动特点，在靠近烟道前后墙的第1排管的迎火面上布置有防磨瓦。
2、省煤器的泄漏情况
从2006年3月到2007年5月，两台锅炉省煤器共发生5次泄漏，其中4次发生在高温段，4次发生在螺旋鳍片的根部。
主要有以下几个特点：
（1）泄漏点主要分布在距炉墙或吊板约700～900mm处；
（2）泄漏管段主要分布在各管屏的第3～6根；
（3）泄漏点均分布在螺旋鳍片管的鳍片根部；
（4）泄漏点主要分布在鳍片管与光管交界处附近。
2.1 2006年3月11日＃1锅炉40m标高处省煤器高温段，从炉左向炉右计第66屏,从上向下数第6根,距离炉后墙约700mm处，螺旋鳍片管的鳍片根部发生泄漏，见图1。
2.2 2006年5月10日＃2锅炉省煤器高温段，从炉左向炉右计第34屏，自上向下第5根，距离炉后墙约700mm处，螺旋鳍片管的鳍片根部发生泄漏。
2.3 2006年11月5日＃1锅炉省煤器高温段，从炉左向炉右计第46屏，自上向下第6根，距炉后墙约700mm处，螺旋鳍片管鳍片根部泄漏。
2.4 2007年3月21日#2锅炉40m标高省煤器高温段，距炉后墙约4m（距吊板约900mm），从炉左向炉右计第106屏，从上向下数第3根管的螺旋鳍片根部发生泄漏。
2.5 2007年05月22日＃1锅炉省煤器低温段，距炉前墙约4.2m（距吊板约700mm），从炉左向炉右数第8排自上向下第3根管螺旋鳍片根部发生泄漏。
3、省煤器泄漏主要原因分析
3.1燃用煤种发热量较设计值偏低
该锅炉原设计煤种收到基灰分为30.88%，而近年来实际燃煤收到基灰分均在41.68%以上，满负荷的燃煤量设计为140t/h，而实际在187t/h以上。
燃煤量的变化造成烟气中灰浓度增大、灰粒变硬等，导致省煤器平均磨损量增大[1]。
同样为三菱机组的另一电厂，锅炉结构与该厂基本相同，省煤器结构与该厂完全一样，其设计煤种收到基灰分为19.77%，实际运行为10.98%，目前已运行超过10年，一直未发生省煤器磨损泄漏。
可见，当燃用煤种的发热量比设计值偏低时，会加快省煤器的磨损速度。
3.2 制造加工不良
该锅炉省煤器主要是外螺旋鳍片管，外螺旋鳍片管是由整条钢带竖向缠绕、高频焊接而成，钢带宽19mm、厚1.4mm，鳍片间距12.7mm。
绕制过程在内圆弧形成约10mm等距的波纹皱褶，该种结构使烟气流冲刷后在波纹皱褶突出处易形成涡流，引起省煤器鳍片根部烟气局部烟速剧增，而磨损与烟气流速的3.3次方成正比，导致局部磨损速度加快，形成小的坑点，见图2，尤其在鳍片管与光管交界处更为严重。
3.3结构布置
省煤器蛇形管排每5～6屏形成一组，每组通过三个吊板悬挂在管排上方的省煤器中间联箱上，高温、低温省煤器上下方均布置有导流板，这些联箱、导流板均对烟气流及灰粒有导向和抛洒作用，烟气进入管排后又要再次对导流板、联箱下部进行回流，这种烟气的多次扰动，加快了省煤器局部磨损的速度。
3.4检修不规范
省煤器管排泄漏后，检修人员对烟道前后墙等重点部位进行拉开管屏检查、更换等许多工作，在拉屏检修过程中，造成部分管屏错排、偏斜、个管出列等永久性缺陷，不易完全修复，加剧了管屏的磨损。
4、改造情况及效果
根据上述分析，该锅炉省煤器由于燃用煤质的热量偏低、设备制造工艺较差等原因造成磨损严重。
经过调研决定将螺旋鳍片省煤器改造为H型片管省煤器，并分别于2008年3月和2009年3月实施。
H型鳍片省煤器管的规格为Φ45×5，材料为SA210-C，总排数和原来的排数不变即110排，顺列布置，横向间距130.5㎜，纵向间距110㎜，鳍片间距#1和#2炉分别为20和18㎜，鳍片高度25㎜，鳍片厚度3㎜，纵向排数30排。
由于鳍片高度由原来的19㎜增加到25㎜，鳍片厚度由1.4㎜增加到3㎜，总管排数不变，管排为顺列布置，所以#1和#2炉总重量由原来的236t分别提高到393.42t和418.75t，烟气速度由7.2m/s分别分别提高到8.13m/s和8.24m/s。
另外，对于省煤器前后墙附近，采用导流板与密封板相结合的防磨措施，并对导流板开孔，孔的位置距离管屏500mm，孔的大小约占流通面积的1/3，并在管屏弯头迎火面增加防磨瓦。
#1省煤器改造完成后，在机组启动初期满负荷运行时，由于省煤器受热面干净，省煤器进出口烟温降较改造前降低27℃左右，其后随着省煤器受热面结灰的逐渐增多烟温降逐渐减小，运行十天后结灰状况处于平衡状态，烟温降比改造前降低3℃左右。
#2省煤器改造完成后，烟温降规律与#1炉相同，在机组启动初期满负荷运行时，省煤器进出口烟温降较改造前降低37℃左右，其后也是逐渐减小，运行十天后，比改造前降低18℃左右。
机组检修期间对H型省煤器检查发现，省煤器管排积灰从上至下，连成一片，但鳍片间没有积灰，见图3。
图3 H型鳍片管省煤器积灰情况
截止目前，#1锅炉省煤器已经改造完成运行4年，没有发生泄漏现象。
2011年4月对其进行拉屏检查，没有发现明显磨损现象。
5、结束语
该电厂螺旋鳍片管省煤器频繁泄漏是由于燃用煤种发热量较设计值偏低、制造加工不良等原因造成。
经调研分析选用了H型鳍片管省煤器进行改造。
为了适应劣质煤种省煤器长期的安全运行及较高的烟温降，选择了顺列布置及较高的鳍片厚度和高度。
对于顺列布置的H型鳍片管省煤器，其传热性能要比螺旋鳍片管省煤器差。
螺旋鳍片管省煤器结灰很少，顺列布置的H型鳍片管省煤器管排上下存在结灰现象。
H型鳍片管的防磨性能较螺旋鳍片要好。
运行实践表明，在锅炉的过热器、再热器、省煤器和预热器四种主要受热面中，省煤器的磨损最严重。
为了防止结渣和便于支吊，过热器蛇形管通常都是顺列布置的。
顺列布置的管束，从第二排起以后的各排管子处于烟气流的阴影区域，磨损通常比错列轻。
过热器处的烟气温度较高，烟气中灰粒相对较软，所以过热器管的磨损并不严重。
燃煤锅炉的管式预热器通常是立置的，烟气在管内的流动属于纵向冲刷，除在管子进口2~3倍管径处局部磨损较严重外，管子的其余部分磨损是较轻的。
省煤器管通常都是错列的，烟气对错列管束的冲刷比较强烈，磨损比顺列严重得多，而且省煤器处的烟气温度较低，烟气中灰粒相对较硬。
这两个因素使得省煤器的磨损比过热器和预热器严重得多。
因此要对省煤器管采取有效的防磨措施，而过热器管一般不采取防磨措施。
由于是错列分布，省煤器的第一排管子受到较低烟速（即进入省煤器前的空烟道内的烟速）的冲刷。
烟气通过第一排管子以后，由于烟气流通截面积减小，烟速显著升高，因此第二排管子受到的烟气中灰粒的冲击增大。
因此第二排的磨损会比第一排严重。
升级会员 