600MW直流锅炉低温省煤器常见故障以及处理办法

600MW直流锅炉低温省煤器常见故障以及处理办法
摘要：我国火力发电厂每年消耗煤炭总产量５０％，排烟热损失是电站锅炉各
项热损失中最大的一项，一般在５％～８％，占锅炉总热损失的８０％或更
高．影响电站锅炉排烟热损失的主要因素是排烟温度．一般情况下，以燃用热值
２１．７１ＭＪ／ｋｇ煤的６0０ＭＷ超超临界锅炉为例，每年则多消耗近万吨煤，所以降低排烟温度对节约燃料和降低污染具有重要的实际意义．低低温技术
利用烟气余热加热凝结水，提高机组效率，同时又降低烟温，提高除尘效率，减
少污染物排放。

低低温技术相对于火力发电厂是一项较新的技术，使用的厂家不多．为更好地展开对这项技术的研究。

关键词：600MW直流锅炉低温省煤器；故障处理办法；
低低温省煤器装置利用排烟余热加热凝结水，加热后的凝结水返回低压加热器，排挤汽轮机抽汽，增加汽轮机做功功率，提高机组效率，降低煤耗，既可降
低烟温，又能减小飞灰比电阻，提高除尘效率，减少污染物排放，具有显著的经
济效益和社会效益。

一、概述
低温省煤器的技术方案为凝结水在低温省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温
度后，凝结水自身被加热，温度升高后的凝结水再返回至汽轮机低压加热器系统，代替部分低压加热器的作用，如图１所示。

在发电量不变的情况下，可降低机组
的能耗。

同时，由于进入脱硫塔的烟温下降，还可以节约脱硫工艺水的消耗量。

低温省煤器加装在空预器和电除尘器之间。

在设计条件下，低温省煤器出口烟温
为９５～１０５℃，并可调节。

当烟气温度降低后，粉尘比电阻降低，使烟气的
流速降低，可提高电除尘器的除尘效率。

在电除尘器内去除ＳＯ３，减轻了下游
设备的腐蚀。

烟温降低后，降低了脱硫系统的水耗，回收的热量还能用来加热凝
结水，提高了机组运行的经济性。

二、600MW直流锅炉低温省煤器常见故障
1.省煤器腐蚀。

电站锅炉省煤器中面临最为严重的是管外低温腐蚀, 因而着重
探讨该腐蚀内在机理。

燃料中的硫分燃烧生成二氧化硫, 其中一小部分还会生成
三氧化硫, 而三氧化硫与烟气中的水蒸汽会形成硫酸蒸汽。

烟气中的硫酸蒸汽在
得到冷却温度下降到酸露点后, 就会凝结成液酸, 液酸与烟气中的飞灰粘合便附着
在冷却点的管壁上, 从而给此处的钢管造成酸腐蚀。

酸露点随着烟气中酸汽浓度
的增大而升高,当烟气中酸汽的含量为0.005 %时, 酸露点可达130 ℃～ 150 ℃, 实
践证明酸露点越高, 对省煤器的腐蚀越大, 有时甚至还会危及到高温段省煤器。

省
煤器低温腐蚀存在以下影响因素:电厂燃用煤所含硫分较高。

硫分较高是引起省煤器腐蚀的一个重要因素。

燃料中硫分、水分高, 使燃烧生成的硫酸蒸汽份量多、
浓度高, 这就使得烟气中的酸汽露点(即凝结温度)相对增高, 而低温段省煤器的管
壁温度又偏低, 所以酸汽极易凝结到低温省煤器管壁上, 造成省煤器的腐蚀。

给水
温度低是造成省煤器腐蚀的一个主要原因。

给水温度低, 使得省煤器的管壁温度
下降, 低于烟气中的酸汽露点时, 酸汽便凝结在省煤器管壁上与飞灰粘合在一起, 形成对省煤器管的不断腐蚀。

给水温度低对新装省煤器的影响最大。

过量空气系数
过大, 表明烟气中的含氧量增加,这给燃烧中二氧化硫及三氧化硫的生成创造了有
利条件, 对省煤器的低温腐蚀也有一定的影响。

根据以上理论分析, 一方面, 给水温度低使省煤器管排壁温降低;另一方面, 燃料中硫分大、水分大, 再加上燃烧的过量
空气系数偏大, 使烟气中的酸汽份额加大,引起酸汽露点升高。

这两方面的不利因
素综合, 加剧了酸汽在省煤器管壁上的凝结, 促成了腐蚀。

2.低温省煤器在热力系统中的取水方式直接影响经济效果及设备运行安全性、可靠性。

若进口水温过低，传热温差增大，虽然提高了换热效率，但将加剧管壁
的腐蚀；进水温度较高，则将因换热温差较小而导致低低省煤器的换热效率降低．低低温省煤器联入热力系统的方案很多，但就其本质而言，则只有两种连接
系统：低低温省器串联于热力系统中；低低温省煤器并联于热力系统中，低温省
煤器与低加并联系统的优点是不增加凝结水泵扬程，有利于旧电厂的技术改造。

三、处理办法
1.腐蚀措施。

端头安装有防磨护帘, 迎风面第一排安装护瓦, 上下有梳型板固定。

烟气的转向区域存在涡流, 是磨损的一大杀手, 从图2中可以看出, 弯头部位
全部是需重点防护的地方, 并且省煤器弯头的弯曲半径比较小(75 mm), 减薄量比较大基本在0.6 mm以上。

针对这种情况该厂采取了比较简单的方法, 利用锅炉大修
期间在弯头外侧(最下两排弯头内侧)加装了3 mm厚的护瓦, 材质选择也比较底。

造价非常小, 但可以延长2 ～ 4倍的使用寿命。

同时将管束之间清理干净, 以防止
烟气分布不均, 形成涡流。

另外提高燃烧质量, 在正常运行期间加强对锅炉的燃烧
调整和试验。

在保证安全和经济运行的前提下, 保证合适的一、二次风配比和煤
粉细度, 使煤粉细度R90在设计值22 ～ 28 之间。

改善炉内燃烧状况, 减少烟气中
未完全燃烧的燃料颗粒的浓度。

在保证煤粉燃尽度的前提下, 适当降低风量, 降低
烟气流速, 定期做漏风试验, 并采取措施, 降低锅炉漏风率。

以减轻前端换热管排的磨损，提高设备的可靠性．也都采用模块化设计，换热管排、集水箱、框架等均
在厂内做成一体化后整体出厂，以方便现场安装，保证安装质量，减少换热管排
在吊装过程中的变形受损，减少现场焊接量，避免人为因素造成的设备泄漏。

2.低温省煤器连接在空预器和电除尘之间，工况环境恶劣，烟气中的含尘量
较大，且采用了焊接鳍片的高效换热管，设备积灰的可能性较大。

积灰后低温省
煤器的阻力增加，局部烟气的流速增加，增大了对换热设备的冲刷和磨损，增加
了设备泄漏的几率。

同时，上级受热面的吹灰或其他固体颗粒都将沉积在低温省
煤器的鳍片中不易清除，因此需对低温省煤器的烟气差压进行连续监视，控制烟
气差压不超过如不能对烟气侧差压进行有效控制，可能会引起机组降负荷甚至停
机检修事故，因此需连续监视，掌握设备运行规律，确定合理的吹灰周期。

锅炉
低温省煤器退出保护和控制方式选定设计参数时，须考虑系统及设备长期运行的
可靠性。

低温省煤器应有防止腐蚀的壁温低保护、泄漏监控报警和温度报警装置，一旦发生壁温低、泄漏等故障情况，具备快速处理技术手段，根据具体情况，能
有效隔离部分或全部系统。

（１）通过对低温省煤器凝结水系统进出口管道上的
压力差与正常典型工况进行对比，分析了压力波动情况，且在ＣＲＴ画面上，可
对各种工况下凝结水压力差与典型运行压力差的曲线进行对比，即能判断设备是
否发生泄漏。

（２）监视两侧烟道进出口烟气温度差的变化，也能在ＣＲＴ画面
上对各种工况下烟气温度差、两侧烟道进出烟气温度差与典型运行烟气温度差曲
线进行对比，可判断设备是否发生泄漏。

（３）当低温省煤器凝结水入口温度低
于７０℃时，系统报警。

当出口烟气温度低于９５℃时，系统报警。

低温省煤器
的壁温低于７２．９５℃）时，系统保护动作，自动切除低温省煤器。

当凝结水
流量低于５０％负荷以下，应人工切除低温省煤器。

本文分析为电厂获得更大的效益, 省煤器超温爆管的原因非常复杂, 主要由磨损、腐蚀以及振动引起, 然后分别对磨损、腐蚀及振动引起的省煤器爆管的原因
做了具体的阐述措施。

参考文献
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