2023年《安全管理论文》之保证锅炉安全稳定运行.docx

保证锅炉平安稳定运行  摘 要：随着气化车间的顺利开车，作为我公司的中枢车间，平安稳定运行工作是重中之重,所以如何搞好锅炉的平安运行是我们的一项首要工作。 关键词：锅炉 水位事故 爆管 结焦 制粉系统防爆 熄火 超温 平安阀 水处理 一、引 言 随着气化车间的顺利开车，作为我公司的中枢车间，平安稳定运行工作是重中之重,所以如何搞好锅炉的平安运行是我们的一项首要工作。 锅炉运行是一项专业性、技术性极强的工作。作为心脏车间，降低锅炉平安稳定运行的风险，提高对锅炉操作专业技术的了解找出生产运行中的隐患，提出预防措施是搞好锅炉的的平安运行管理是我们要进行的一项重要的工作。为进行提前分析、提前预控可能发生的风险、提高机组经济运行性能，我们主要针对燃煤锅炉常见的平安生产隐患来简单探讨下如何保证燃煤锅炉平安运行的因素及措施工作。 二、燃煤锅炉运行的重要平安因素 1燃煤锅炉平安阀的重要性 平安阀是锅炉三大平安附件之一，平安阀是防止锅炉超压，保护锅炉平安运行的重要装置。当受压系统中的压力超过规定值时，它能自动翻开，把过剩的介质排放到大气中去，以保证压力容器和管道系统平安运行，防止事故的发生，而当系统内压力回降到工作压力或略低于工作压力时又能自动关闭。平安阀工作的可靠与否直接关系到设备及人身的平安，所以必须给予重视。 1.1平安阀使用的本卷须知 1.1.1阀门漏泄 在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏，平安阀的泄漏不但会引起介质损失。另外，介质的不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏，但是，常用的平安阀的密封面都是金属材料对金属材料，虽然力求做得光洁平整，但是要在介质带压情况下做到绝对不漏也是非常困难的。因此，对于工作介质是蒸汽的平安阀，在规定压力值下，如果在出口端肉眼看不见，也听不出有漏泄，就认为密封性能是合格的。 1.1.2阀体结合面渗漏 指上下阀体间结合面处的渗漏现象，造成这种漏泄的主要原因：一是结合面的螺栓紧力不够或紧偏，造成结合面密封面不好。二是阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。三是阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住造成密封失效。 1.1.3平安阀的回座压力低 平安阀回座压力低对锅炉的经济运行有很大危害，回座压力过低将造成大量的介质超时排放，造成不必要的能量损失。主要是由以下几个因素造成的：一是弹簧脉冲平安阀上蒸汽的排泄量大，这种形式的冲量平安阀在开启后，介质不断排出，推动主平安阀动作。二是：阀芯与导向套的配合间隙不适当，配合间隙偏小，在冲量平安阀启座后，在此部位瞬间节流形成较高的动能压力区，将阀芯抬高，延迟回座时间，当容器内降到较低时，动能压力区的压力减小，冲量阀回座。三是各运动零件磨擦力大，有些部位有卡涩。 1.1.4平安阀的颤振 平安阀在排放过程中出现的抖动现象，称其为平安阀的颤振，颤振现象的发生极易造成金属的疲劳，使平安阀的机械性能下降，造成严重的设备隐患，发生颇振的原因一方面是阀门的使用不当，选用阀门的排放能力太大(相对于必须排放量而言)。另一方面是由于进口管道的口径太小，小于阀门的进口通径，或进口管阻力太大。 1.2平安阀在设置时还应本卷须知 平安阀在设置时还应注意以下几点： （1）容器内有气、液两相物料时平安阀应装在气相局部。 （2）平安阀用于泄放可燃液体时，平安阀的出口应与事故贮罐相连。 （3）一般平安阀可就地放空，放空口应高出操作人员1米（m）以上且不应朝向15米（m）以内的明火地点、散发火花地点及高温设备。室内设备、容器的平安阀放空口应引出房顶，并高出房顶2米（m）以上。 （4）当平安阀入口有隔断阀时，隔断阀应处于常开状态，并要加以铅封，以免出错。 2燃煤锅炉水处理的重要性 锅炉运行系统都离不开水、水质的好坏将直接影响系统的运行效率和平安，因此水质是否合格是锅炉系统运行管理的重要组成局部。原水中含有各种杂质、假设未经处理就进入系统、会使锅炉受热面结垢、腐蚀、严重影响锅炉的平安经济运行。 2.1 影响锅炉平安运行的原因分析 2.1.1 锅炉受压元件水侧溶解氧腐蚀 溶解氧腐蚀属于吸氧腐蚀。它是锅炉系统最常见的且较为严重的腐蚀。锅炉给水与空气充分接触，水中的溶解氧根本上处于饱和状态，该类水所接触过的锅炉受压元件内壁面均有发生吸氧腐蚀的可能。 吸氧腐蚀常见是省煤器内壁，由于省煤器内水温逐渐升高，给吸氧腐蚀创造了条件，省煤器的内外表积很大，能很快把水中的溶解氧耗尽。如果溶解氧的含量较高，并且一些锅炉没有省煤器或省煤器为铸铁材质，那么大量溶解氧将随给水进入锅炉，其中一局部被蒸汽带走，造成蒸汽管路及凝结水管路的吸氧腐蚀；另一局部那么造成锅炉腐蚀，其腐蚀部位一般在汽包的水侧及下降管内，而水冷壁管内，由于汽包的除氧作用，溶解氧不易到达金属外表那么很少出现吸氧腐蚀。所以，在锅炉内部产生的氧腐蚀，发生在汽包和下降管内，其氧腐蚀的形态一般是溃疡型蚀坑和小孔型的局部腐蚀。因此，这种腐蚀对金属结构强度的损坏是十分严重的。有实验如下：对一台给水未采取任何除氧措施的4T/H快装锅炉定期观测，汽包内的金属腐蚀指示挂片的腐蚀速度为0.7mm/y，按此速度估算，仅4年时间锅炉烟管就会因腐蚀而全部穿漏，汽包壁的蚀坑也将到达其厚度的1/3。 另外，热水锅炉由于给水量大，溶解氧带入炉内的时机更多，热水锅炉产生的氧腐蚀要比蒸汽锅炉严重的多。 2.1.2 应力腐蚀 应力腐蚀多发生在锅炉受压元件中高度应力集中区，焊后冷却时焊缝处由于急剧收缩，在固态相变中形成不同形状和不同理化性能的相变产物，使焊缝及其附近的热影响区金相组织改变，产生拉伸应力。由于管板孔桥区本身就是高应力集中区，所以当汽包承受一定内压时，各类应力叠加，使总拉伸应力有可能超过材料的屈服极限，出现塑性应变，即金属外表晶界出现塑性滑移，破坏金属外表钝化膜，造成腐蚀。 前已述及，由于拉伸应力使金属外表出现塑性滑移，移动处的金属钝化膜被破坏，使金属外表裸露在炉水中并被溶解，成为阳极，而金属钝化膜尚未被破坏的区域大，成为阴极，形成了大阴极、小阳极的电化学反响过程，加速阳极的溶解。同时在超过材料屈服限的过高拉伸应力作用下，应力腐蚀裂纹源形成。金属在裂纹源内的溶解过程将产生过多的正电荷。为了保持电中性，炉水中大量带负电荷的氯离子将渗入到裂纹源内，形成金属氯化物，并进一步水解形成盐酸，此时应力腐蚀裂纹源内溶液的PH值可能低于2，形成强酸性溶液区，加速裂纹源内部金属的溶解，并使更多的氯离子到裂纹源内。氯离子的集中浓缩形成了加速腐蚀体系，在拉伸应力的联合作用下，裂纹持续扩展，导致孔桥断裂并在后管板区域发生龟裂现象，致使整台锅炉报废。在锅炉运行中，上述情况多有发生。 2.1.3 水垢导致的破坏 由于锅水的不断蒸发、浓缩，水中存在的钙镁溶解盐类的浓度不断加大，到达饱和程度时，在蒸发面上析出晶核，并不断长大，形成水垢。水垢的导热性极差，一般为锅炉钢板的导热系数的1/10、甚至于1/1000。（锅炉钢板的导热系数为160～200Kj/m•h•℃，水垢导热系数最低为为0.2KJ/m•h•℃，当高温管板外侧烟温为800℃，内侧饱和介质温度为160℃时，假设未结生水垢，管板壁温在200℃左右，假设结1mm后的硅酸盐水垢，其壁温将到达500℃以上。锅炉钢板的屈服限随壁温变化曲线如下列图。由图可知，当壁温达500℃时，钢板屈服极限仅为100MP左右，低于锅炉受压元件材质许用应力。往往在锅炉承受正常工作压力时就会出现后管板泄漏、锅筒鼓包、水汽壁管爆管等重大事故。 图1 温度对低碳钢屈服点的影响 另外，由于一些锅炉房水处理不好导致锅炉结垢，在年检时被强令进行化学清洗除垢，多采用浓度为5%～10%的盐酸加适量的缓蚀剂进行清洗除垢，以防止在除垢时对锅炉钢板造成伤害。但无论是何种缓蚀剂，效果都是有限的。因为在进行化学清洗时，要求缓蚀剂在减少金属腐蚀的同时必须有效地抑制氢脆化的危害。但由于种种原因，目前大多数缓蚀剂都不能有效防止氢脆。 2.1.4 停炉保养不当所造成的腐蚀 锅炉多数属于季节性供热设备，停炉期间较长，特别是在空气相对湿度很大的雨季。假设不采取适当的保养，进入各受压元件内部的氧气就会引起潮湿的金属外表产生氧腐蚀，被腐蚀成高价氧化铁，运行时金属继续发生腐蚀，使高价氧化铁复原生成低价氧化铁。在下一次停炉时，已复原的铁锈由于吸附空气中的氧又重新被氧化成高价氧化铁，并且在铁锈下面由于充氧浓度不同，产生强烈的浓差腐蚀，使氧化铁量大增，锅炉再运行时，它们又都参与阴极反响过程。随着锅炉的交替运行和停用，腐蚀过程也随之发生恶性循环，而这种腐蚀不是大面积的均匀腐蚀，而是局部浓缩性腐蚀，如锅炉汽包及下联箱内沉积有水渣，在锅炉停用时，这些地方最易积存水分和吸附潮气。其结果，将大大缩短锅炉的使用寿命。 尽管目前所介绍的停炉保养措施很多，但每年仍有大批锅炉因停炉腐蚀严重而报废。其原因：一是停炉后根本不进行任何保养；二是停炉保养不到位，没有起到应有效果。对于长期停炉的采暖锅炉，一般采用枯燥剂保养。并定期检查更换失效的枯燥剂，尤其是雨季，生石灰只需两周就将潮解粉化。因此一定要定期翻开人孔更换失效枯燥剂。假设更换不及时或一次性充填后在也不更换，根本起不到防腐作用。 2.2防止措施 2.2.1氧腐蚀的防止 防止溶解氧腐蚀的措施有：对于蒸汽锅炉，目前主要采用在技术上已成熟的热力除氧技术，只要将将给水加热至104℃，给水中溶解氧从水中析出排放到大气中，使锅炉给水溶解氧低于0.1mg/L，就到达GB1576—1996低压锅炉水质所规定指标，可有效防止溶解氧腐蚀。该方法在水温稳定的前提下，流程简单，除氧效果良好，并且还能够除去水中溶解的二氧化碳等其他气体，使锅炉给水品质得到保证，确保凝结水PH值偏中性，减少凝结水对管道的腐蚀，延长了凝结水管道的使用寿命。但是，由于国内多数采用国产除氧设备，水温控制稳定性差，大大影响其除氧效果。由于热力除氧器自身需要热源才能进行除氧工作，目前一般采用锅炉产生的蒸汽作为热源，其消耗的蒸汽约为锅炉产汽量的10～15％，这样实际就降低了锅炉的蒸汽供应能力；并且由于除氧过程中水中溶解的氧气、氮气以及二氧化碳等气体被气化作为废气排入大气，带走局部热能，造成锅炉系统自身能耗的升高，使其运行经济型下降。另外一种方法为常温除氧法，其工作原理为采用海绵铁（海绵铁为一种疏松多孔的活性铁粉）作为吸附剂与锅炉给水在常温情况下的氧发生反响生成轻氧化铁絮状沉积物，通过除氧器的反洗工艺进行排除，实现除氧功能。该除氧方式优点为运行平安，能耗偏低，无需消耗锅炉产生的蒸汽，并且由于锅炉进水为常温，为进一步利用锅炉烟气余热带来节能空间（包括利用烟气当中的显热和潜热）；但是，该除氧方式缺点也较明显，即疏松的海绵铁如果处理不当容易出现板结，影响除氧效果和过水量，造成除氧给水缺乏和溶氧值超标现象，铁粉和塑脂泄漏后随锅炉给水进入锅筒内对锅炉的平安运行构成维修；并且除氧效果不象热力除氧器那样直观容易判断，增加的在线溶氧检测仪器运行稳定性较差，除氧效果较较难确认。 2.2.2应力腐蚀的防止 防止应力腐蚀的措施，首先要定期测试炉水中氯离子含量，当含量过高时，可通过排污，将炉水氯离子含量始终控制在≤100mg/L范围内。 同时在锅炉运行中，应尽量保持汽包压力恒定，防止后管板孔桥区出现疲劳应力。在锅炉定期年检中，后管板可作为重点检验部位，必要时可辅之以磁粉超声波探伤，检测有无外表裂纹。 2.2.3水垢的防止 加强水质分析，严格控制锅炉给水水质到达GB1576—1996低压锅炉水质所规定的指标，完善、加强水质分析工作的管理落实，采取有效可行的水质处理方式，防止锅炉结垢腐蚀，实施加强并监督检查锅炉停炉保养，延长锅炉的理论使用寿命。 3锅炉燃烧调节的重要性 锅炉燃烧工况的好坏直接影响着锅炉运行的平安和效益。燃烧过程是否稳定直接关系到锅炉运行的可靠性；锅炉燃烧的好坏直接影响锅炉运行的经济性，燃烧过程的经济性要求合理的风与煤粉的配合，及保证适当的炉膛温度。 3.1燃料量的调节 燃料量的调节是燃烧调节的重要一环。不同的燃烧设备和不同的燃料种类，燃料量的调节方法也各不