超临界锅炉常见故障及处理Word格式.doc

1、3） 可燃物在烟道内再燃烧，使排烟温度不正常地升高至规定值（如200250）或其他值，或使省煤器出口工质汽化，严重影响水冷壁各管屏流量分配时。4） 锅炉燃油管道爆破或燃气管道严重泄漏发生火警，且锅炉运行时无法隔绝，危及设备或人身安全时。5） 锅炉主蒸汽压力超过安全门的起座定值而安全门都不动作，同时汽轮机旁炉和向空排气阀均无法打开时。6） 锅炉安全门动作后无法使其回座，且压力温度参数变化到运行不允许的范围时。7） 炉膛内或烟道内发生爆炸，使设备遭到严重损坏时。8） 计算机和仪表电源失去，使参数无法监视，且5min内未恢复，或计算机和仪表电源失去时机组运行工况不稳时。3. 超临界直流锅炉主燃料跳闸

2、当由正常连锁装置自动或由操作员手动发出MFT时，所有燃料应立即切除。如果煤粉喷嘴正在运行，磨煤机应立即解列。切除磨煤机时会自动程序切除给煤机和关闭热风门挡板。如果MFT发生时正在燃油，应立即关闭燃油阀和单独的油喷嘴切断阀。下面的步骤是在紧急状态时地方法：1） 维持机组预设风量对系统吹扫5min。如果准备热态再次起动，吹扫时的空气流量可以逐步减低到点火风量（30%BMCR）。2） 所有引风机和送风机部解列后的MFT程序：引风机和送风机出口挡板应打开以使机组处于自然通风状态。开启风机挡板应确定为定时或控制状态以避免在风机降负荷过程中出现炉膛过高负压。风机出口挡板应维持开启状态至少15min。在15

3、min的运转期间，引风机和送风机不应启动。在15min的运转结束后，引风机和送风机可根据相应的启动程序进行启动。如果机组超时无法再次启动，应维持原有通风方式不变。3） 当机组发生燃料切断时正在燃油运行，应使相应喷嘴切断阀关闭。如果稍后将马上启动，油枪不需要进行清扫。否则油枪应退出、清扫后再重新投入使用。4）在燃料切断过程中,如果所有辅助电源失去,电源恢复后应启动风机吹扫炉膛5min并转动空气预热器，注意观察空气预热器的相关仪表。5）当发生燃料切断时，磨煤机正在运行，应继续清除磨煤机内的煤且尽可能按照如下程序进行；a）关闭所有已停用磨煤机处口门。防止磨煤机再次启动突然炉膛压力升高使炉膛烟气经煤粉

4、管道进入磨煤机。b）建立足够的点火能量后启动磨煤机。c）清理磨煤机。如果由于负荷条件或BMS系统要求，不可能建立所有磨煤机的点火许可条件和清理磨煤机内煤的条件，此时任何无关磨煤机的出口门应打开以允许冷空气流入磨煤机，保持出口门开启状态直到磨煤机具备清理条件后再重新启动。每次另外磨煤机投运或退出、已停用磨煤机的清理应再次采取临时隔离措施。（1）如果磨煤机继续运转，当磨煤机电流下降时应启动相关给煤机。当给煤机启动时，开启热风隔绝门并使磨煤机上升到正常的运行温度。一定负荷下的磨煤跳闸操作程序应是在相关给煤机启动前只维持冷风运转。（2）如果磨煤机不能继续运转，应在完全清空磨煤机后停。磨煤机出口门应保持

5、开启以允许冷风通过磨煤机。6）在紧急跳闸情况下磨煤机内的剩余燃料可能会导致自燃。如果机组不能在合理时间内（45min）重新启动应清空磨煤机，然后使磨煤机冷却到环境温度首动停运。如果不能进行这些操作，隔绝磨煤机并关闭所有进出口门防止炉膛烟气进入。7）解列后操作程序MFT后炉膛必须立即吹扫。尽可能快地清空磨煤机。在打开汽轮机进汽阀前，启动点火阶段必须恢复燃料系统。必须重新设定启动程序。注意：应密切关注蒸汽带水情况以防炉水进入汽轮机，例如（1）不明原因的主汽温和再热汽温突然降低。（2）由于水击引起的蒸汽管的振动。（3）汽轮机监视仪表显示异常振动和不均匀膨胀。必须准备防止汽轮机进水的必要处理方法。在机

6、组重新启动阶段，对汽轮机故障和锅炉水进入汽轮机必须特别注意。在主蒸汽管和冷再管可能会有水凝结、启动分离器的异常高水位也会使炉水进入过热器、减温器的不正常打开和喷水控制阀泄漏也会导致炉水进入过热器或再热器。必须防止由于疏忽导致的炉水进入蒸汽管的情况。在开启汽轮机截止阀前必须对蒸汽管疏水。二、RB、和FCB及燃烧的切投控制当发生电力系统事故而使主开关跳闸时，汽轮发电机应实现无负荷运行或带厂用电运行；当汽轮发电机故障跳闸，机组应实现停机不停炉的运行方式，既具有FCB（Fast CutBack）功能，维持锅炉最低负荷运行，蒸汽经汽机旁路系统进入凝汽器。待事故原因消除后，机组可以进行热态启动，从而可迅速

7、并网发电。锅炉在低负荷运行时，要切除部分煤粉燃烧器，为稳定炉内煤粉燃烧，还要投运部分点火油枪。当发生FCB时，哪些煤粉燃烧器应保留，哪些煤粉燃烧器应切除，投运哪些油枪助燃，按原来燃烧器运行工况进行预先设定的切投工况，并应由FSSS自动完成投切燃烧器的工作。锅炉主要辅机发生故障时，机组也应紧急降至运行辅机所能允许的负荷（RB）运行。这时锅炉也应切除部分燃烧器，按炉内稳定燃烧要求，决定是否要投油枪助燃等。当发生RB时，机组协调控制系统快速选择维持运行辅机所能允许的相应负荷，机组运行方式切换到汽机跟踪负荷不可调的运行方式。FSSS自动选择最佳燃烧器运行层数，并快速切除部分煤粉燃烧器，并根据炉内燃烧稳

8、定要求，决定是否要投运部分油枪助燃。对于RB工况，送风机一台脱扣、或汽动给水泵一台脱扣（电动泵自启动失败），均为50%RB。当送风机脱扣引起50%RB，燃料缩减速度要求快些，同时快速停运磨煤机（中速磨直吹式系统）或停运给粉机（中间储仓式制粉系统）；如由汽动给水泵引起的50%RB则不需要快速停运磨煤机，而可先停给煤机（中速直吹式制粉系统），既按正常停运制粉系统操作进行。50%RB的燃烧器切除、保留的工况。第二节 超临界直流锅炉给水温度的突降 一、给水温度突降对直流锅炉参数的影响直流锅炉由于其循环倍率等于1，工质在直流锅炉内一次完成加热、蒸发、过热三个阶段。在直流锅炉中，这三个阶段是没有固定的分界

9、的，它们降随着锅炉工况的变化而变化。当给水温度发生突降时，由于加热段延长，蒸发后移，造成过热段缩短，最终必将造成主蒸汽温度的突降。直流锅炉的这一特性，与汽包锅炉给水温度下降时主蒸汽温度反而升高是截然不同的。二、直流锅炉给水温度突降的原因 高加退出运行，是造成锅炉给水温度突降的主要原因。当高加水管严重泄漏或爆破时将造成高水位保护动作而紧急停用。由于高加保护装置误动、或运行人员在高加有严重缺陷时的手动紧急停用等，均是高加退出运行的常见原因。其次，高加汽、水管道或阀门爆破时，由于加热蒸汽量减少或通过高加的水量增大也造成给水温度的较大幅度下降。此外，由于除氧器压力降低造成高加进水温度的下降也是锅炉给水

10、温度下降的原因之一。三、直流锅炉给水温度突降的处理正常运行中发生给水温度突降时应迅速查明故障原因，并根据不同的情况作相应的处理。机组满负荷运行时，如发生高加保护动作或紧急退出运行，为防止汽轮机中、低压缸过负荷，应马上按有关规定降低机组和锅炉负荷。在负荷不超过规定值的情况下，为了避免处理中对机组功率及锅炉燃烧工况造成不必要的挠动，燃料量可保持不变。在此基础上根据给水温度下降的幅度，按比例减少给水量，维持包覆管出口及低过出口温度正常。与此同时，及时调整减温水量，保持主蒸汽温度正常。当给水自动动作不正常时，应及时切至手操进行处理。由于锅炉本身具有一定的蓄热，且温度较低的给水进入锅炉各受热面需要一定的

11、时间，因此当发生给水温度突降时，锅炉各段工质温度将延迟一段时间后才开始陆续下降。由此可见，给水流量的减少不应与给水温度的下降同步，而应滞后一段时间。运行经验表明，待省煤器出口温度发生变化后再开始减水较为适宜,一般这段滞后时间约为3min左右。减水的幅度与当时锅炉负荷的高低有直接关系，1000t/h直流锅炉当蒸发量在8001000t/h范围内时，给水温度每下降1约需减少给水流量1.31.6t/h。 机组高负荷运行时，如发生高加突然退出运行，当机组采用机跟炉控制方式运行时，很有可能造成机组负荷瞬时超限和再热器进、出口压力升高、再热器安全门起座或低压旁路阀自行打开，高加全部停用时机组负荷将上升20M

12、W。如机组采用炉跟机控制方式运行时，则有可能造成主蒸汽压力的突升或高压旁路阀自行打开，对此，必须迅速降低锅炉负荷尽快恢复主蒸汽和再热蒸汽压力正常，关闭已打开的高、低压旁路阀，将起座的安全门回座。对于采用汽动给水泵的锅炉而言，在发生安全门起座、向空排汽阀或高、低压旁路阀打开时，还应特别注意由于抽汽压力降低而可能造成的给水压力下降。高加汽水、管道或阀门发生爆破时可听到爆破声和汽水外喷声，爆破点附近汽水弥漫，事故处理时应特别注意人身安全。当给水管道爆破时还将造成给水压力下降。当采用开大给水调节门，降低主汽压力措施后，如给水流量尚能维持在额定流量低30%以上时，应即紧急降低机组负荷，维持燃料与给水的比

13、例正常，调整风量，控制锅炉各工况正常，汇报总工程师，要求申请停炉。当给水流量低至紧急停炉低条件时自动MFT将动作，否则应手动MFT紧急停用锅炉。凡因汽水中断而停炉者，应对受热面进性全面检查，只有在确认无过热和损失现象后方可向锅炉进水。 第三节 超临界锅炉受热面的损坏一、锅炉受热面的影响在锅炉设备的各类事故中，受热面（省煤器、水冷壁、过热器、再热器）泄漏、爆破等损坏事故最为普遍，约占各类事故总数的30%左右。锅炉受热面一旦发生泄漏或爆破，大多均须停炉后方可处理，由此造成的经济损失将是巨大的。当受热面发生爆破时，由于大量汽水外喷将对锅炉运行工况产生较大的扰动，爆破侧烟温将明显降低，使锅炉两侧烟温偏

14、差增大，给参数的控制调整带来了困难。水冷壁发生爆管时，还降影响锅炉燃烧稳定性，严重时甚至会造成锅炉熄火。当受热面发生泄漏或爆破后，如不及时调停处理，还极易造成相邻受热面管壁的吹损，并对空气预热器、电除尘、吸风机等设备带来不良的影响。因此，发生受热面损失事故后应认真查找原因，制订防止对策，尽量减少泄漏或爆管事故的发生。二、锅炉受热面损坏的主要原因锅炉受热面发生泄漏或爆破，一般来说，主要有如下原因：1制造质量方面的原因。受热面材质不良，设计选材不当或制造、安装、焊接工艺不合格。2设计、安装方面的原因。受热面支吊或定位不合理，造成管屏晃动或自由膨胀不均，管间或屏间相对位移、相互摩擦损坏管子，吹灰器喷

15、嘴位置不正确造成吹损管子。3材质变化方面的原因。给水品质长期不合格或局部热负荷过高，造成管内结垢后严重，垢下腐蚀或高温腐蚀，使管材强度降低。由于热力偏差或工质流量分配不均造成局部管壁长期超温，强度下降。由于飞灰磨损造成受热面管壁减薄或设备运行年久、管材老化所造成的泄漏和爆管事故是较为常见的故障。此外，对于直流锅炉而言，如发生管内工质流量或给水温度的大幅度变化还将造成锅内相变区发生位移，从而使相变区壁温产生大幅度的变化导致管壁疲劳损坏。4运行及其他方面的原因。造成炉管泄露或爆破的原因是多种多样的，其中有设备问题也有运行操作上的问题。如吹灰压力控制过高或疏水不彻底造成的吹损管壁，由于燃烧不良造成的

16、火焰冲刷管屏以及大块焦渣坠落所造成的水冷壁管损坏等。此外，受热面管内或水冷壁管屏进口节流调节阀或节流圈处结垢或被异物堵塞，使部分管子流量明显减少、管壁过热器而造成的设备损坏事故，运行中也较为常见。三、受热面损坏的常见现象和处理原则锅炉受热面损坏时炉膛或烟道内可听到泄露声或爆破声，锅炉各参数由于自动调节虽基本保持不变，但给水流量却部正常地大于主蒸汽流量，锅炉两侧烟温差、气温差将明显增大，受热面损坏侧的烟温将大幅度降低，炉内燃烧可能不稳，严重时甚至造成锅炉熄火。在炉膛负压投自动地情况下吸风机开度将自行增大，电流增加。在吸风未投自动时，炉膛负压将偏正，此时应即手操开大吸风，维持炉膛负压正常。当受热面

17、泄露不严重尚可继续运行时，应及时调整燃料、给水和风量，维持锅炉各参数在正常范围内运行。给水自动如动作不正常时应及时切至手操控制，必要时还可适当降低主蒸汽压力或降低锅炉负荷运行，严密监视泄露部位的发展趋势，做好事故预想，向总工程师汇报，要求申请调度停炉并做好停炉前的准备工作。如受热面泄露严重或爆破，使工质温度急剧升高，导致管壁严重超温，不能维持锅炉正常运行或危及人身、设备安全时，应即按手动紧急停炉进行处理。停炉后为防止汽水外喷，应保留吸风机运行，维持正常炉膛负压，直至泄露或爆破处蒸汽基本消失后方可停用吸风机。为了防止电除尘器极板积灰，应即停止向电除尘器供电，保持电除尘器连续振打方式。为了防止灰斗

18、堵灰，应将电除尘器、回转式空气预热器、省煤器灰斗内的积灰放尽。此外，还应做好泄露或爆破点附近及周围（如省煤器灰斗等）防止汽、水喷出伤人的安全措施。若受热面爆破引起锅炉全熄火或角熄火时，则应按锅炉熄火MFT处理。由于受热面损坏引起主蒸汽温度、再热蒸汽温度过高、过低或两侧偏差过大时，还应结合汽温异常的有关要求进行处理。下面将分别叙述造成不同受热面泄露或爆管的原因、事故发生时的主要现象和处理措施。1水冷壁泄漏或爆管造成水冷壁泄露或爆管的原因也是多方面的。金属管壁超温是造成爆管的重要原因之一，当炉膛内局部热负荷过高，管内壁汽泡产生的速度大于汽泡上浮速度时，汽泡相连会形成连续的汽膜，即产生膜态沸腾，此时

19、传热系数急剧下降造成传热恶化使金属超温，严重时可能发生爆管。燃烧调整不当，使高温烟气冲刷炉墙造成结渣，使得热负荷不均匀，未结渣区可能出现上述的传热恶化，而结渣区由于水冷壁吸热减少可能引起水循环不良，也可能引起金属冷却不良造成超温爆管。当大渣块掉下时，也可能砸坏水冷壁而造成泄露。长期给水品质不良，或水中除氧不充分造成管内结垢和腐蚀，而水垢也会引起金属冷却不足，造成超温和腐蚀引起爆管。结渣的水冷壁由于渣与金属可能发生高温腐蚀，造成管壁减薄，当不能承受工作压力时，引起爆管。吹灰不当，造成管壁磨损，也可能引起爆管。锅炉启动或停运时，进水温度、进水速度、或升压升温速度过快，停炉时放水或冷却过快，均会产生

20、较大的热应力，造成疲劳破坏。在锅炉制造时，焊接质量不佳或错用钢材，也会造成爆管。锅炉的频繁启、停的交变应力也会从焊接处拉裂水冷壁。运行中，锅炉严重缺水时，也将造成超温爆管。以下为超临界锅炉水冷壁的故障和处理：1）水冷壁流量低如果由于给水流量、控制或运行人员操作失误使水冷壁流量低于最低设定值，在延迟最多15s后自动切断燃料。因为水冷壁低流量将引起水冷壁管过热导致故障；a）立即切断燃料；b）关闭所有从机组来蒸汽（隔绝汽轮机、驱动辅机的辅助蒸汽等）c）如果问题已经解决，再次建立水冷壁最小循环流量。d）在首次冷却过程维持较高炉内空气流量。e）如果锅炉受压件可能发生事故，通过开启过热器启动疏水逐步降低蒸

21、汽压力。在锅炉冷却过程中应降低炉内空气量。机组一旦达到足够冷却关闭空气预热器和风机。当启动分离器金属温度达到93，锅炉疏水进入正常疏水状态。确定由于低水冷壁流量和检查锅炉过热信号，如受压件泄漏等。f）维修泄漏点。g）维修后再次投运锅炉应进行水压实验。2）水冷壁管温度高a）如果水冷壁金属温度超过设定值，在延迟最多3s将自动切断燃料。这切断过程是保护受热面管过热，防止出现故障，因此需要立即动作。b）水冷壁超温可能显示过度燃烧、水冷壁流量低或两种情况的综合。过度燃烧可能导致负荷的急剧变化。水冷壁流量低可能导致过度的过热器喷水量。在锅炉再次点火期间应检查这些因素和加强控制。如果水或蒸汽管故障，最佳的停

22、炉方法将根据管子事故大小、维持正常水位和维持机组运行情况进行处理。下列的方法是根据运行人员判断的比较常规的方法；如果受热面管子泄露或故障不包括严重的给水供水管疏水故障，水位应维持并采用正常方式使机组解列，其方法为：a）如果条件允许可投入吹灰器；b）切换燃烧方式到手动状态并降低燃烧率且使空气流量保持在正常值；c）当所有燃料熄火应继续维持机组空气流量吹扫所有可燃气体、蒸汽等。当机组已经冷却关闭风机。d）手动锅炉上水。通过开启过热器出口疏水加速冷却、降低锅炉压力。e）在疏水前允许锅炉冷却到93（启动分离器金属温度）。如果锅炉水量明显降低且水位经给水不能维持，可采用下列方法：a切断所有燃料；b维持足够

23、的风量经烟囱吹掉管子泄漏的蒸汽；c在锅炉压力降低后停止风机和空气预热器；d一旦机组足够冷却到人员可以进入，检查引起事故的原因。在完成检修后进行水压实验，在投运前必须取得资质单位确认。2省煤器管泄漏和爆管省煤器是锅炉的重要设备之一。它的泄漏或爆管发生的主要原因有：给水品质不合格，造成管内结垢或因为水中含氧量多而造成管内腐蚀，同时水垢热阻较大，不利于水对管壁冷却而使金属超温破坏；运行中，省煤器中水温和水流量变化，造成交变热应力，使管子发生疲劳破坏；在锅炉设计或制造时，管子焊接质量不好，管子材质用错；由于飞灰的磨损使管壁磨损变薄而不能承受工作压力等。省煤器管泄漏可以通过检测炉内声音或给水量的增加来判

24、别，这种检查应尽快进行。省煤器管泄漏可能导致对相邻管子的吹损。从省煤器管漏出的水可能导致灰斗和空气预热器的堵塞。在明知省煤器管已经泄漏而继续运行是非常不可取的，机组应以正常方式停炉。为防止电除尘器极板积灰，应立即停止向电除尘器供电，并保持电除尘器处于连续振打方式。为防止灰斗堵灰，电除尘器、回转式空气预热器、省煤器灰斗内积灰应除尽。为防止汽、水喷出伤人，在泄漏区应采取一定的安全措施。若烟道内有积水，应立即放水，防止烟道被破坏。3过热器、再热器管的泄漏和爆管过热器或再热器管很小的泄漏也应尽可能马上进行检查。过热器或再热器管的蒸汽泄漏可能导致对相邻管子的吹损，在明知过热器或再热器管已经泄漏而继续运行

25、是非常不可取的，机组应以正常方式停炉。过热器和再热器管的泄漏故障必须紧急停炉。运行人员必须根据故障严重程度做出正确判断，再确定采取何种方法来进行事故处理。过热器和再热器的蒸汽品质长期不合格，管内结垢后，影响蒸汽对金属的冷却而超温，或由于热偏差、火焰中心上移、燃料性质变差、配风不当或漏风率过大、炉膛内结渣积灰过重等原因，也可能使过热器和再热器管超温。当它们的管材在400以上时，可能发生蠕变，使管子胀粗而管壁变薄，并可能产生微小裂纹，积累到一定程度时便会发生爆管。过热器和再热器管子蒸汽侧腐蚀也是造成其泄漏和爆管的原因。当管子处于400以上时，可发生如下化学反应3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2蒸

26、汽腐蚀后生成的氢气和会与钢材发生反应，使钢材表面脱碳而发生氢腐蚀，称为氢脆，即2H2+Fe3C=3Fe+CH42H2+C（游离碳）=CH4CH4在管内积聚，使钢材变脆并产生微小裂纹。而烟气对管材的外部腐蚀，如硫酸盐类腐蚀、硫化物腐蚀等，以及内部腐蚀，均会使管壁变薄，应力增大，严重时将导致爆管。烟气中灰粒对管材冲刷磨损也是造成泄漏或爆管的重要原因。而在设计、制造、安装和检修时焊接质量不佳或用错钢材，或吹灰不当等，也会造成过热器和再热器损坏。当过热器发生泄漏或爆管时，蒸汽流量将不正常地小于给水流量；炉膛负压变小；过热器损坏区域有异常声音；从不严密处有蒸汽喷出；过热蒸汽压力下降；泄漏侧烟道内烟温下降

27、；过热蒸汽温度异常。再热器管爆破时，可听到损坏区有喷汽声；检查孔处向外冒汽；损坏侧烟气温度下降；再热器蒸汽温度异常变化；炉膛负压减小并可能变正；汽轮机中压缸进口汽压下降。发生爆管时，先判明其严重程度。当泄漏不严重时，先降低负荷，维持各参数在规定值内运行并提出停炉申请，严密监视爆管处情况，防止蒸汽将邻近管子吹坏，使事故扩大。当汽温超标时，可通过调整燃烧或调整汽温而保持汽温在正常范围内。若损坏严重时，应立即停炉。停炉后，保留一台引风机维持炉膛负压和抽出蒸汽，并向锅炉进水。第四节 蒸汽温度不正常一、锅炉汽温过高锅炉运行过程中，过热汽温和再热汽温过高，将引起过热器、再热器以及汽轮机汽缸、转子、隔板等金

28、属温度超限、强度降低，最终导致设备的损坏。因此锅炉运行中应防止高汽温事故的发生，一旦发生，应立即处理，尽快使其恢复正常。（一）超临界直流锅炉过热汽温过高1、超临界直流锅炉过热汽温过高的主要原因燃料与给水的比例失调，给水量偏小或燃料量偏大，其中包括燃料量数值虽未变化，但由于燃料品质变化所造成的实际发热量增加等。由于炉内燃烧工况变化、火焰中心升高、风量增加、水冷壁结焦严重或低过侧调温挡板开大等造成的过热器受热面对流传热增强或过热器处可燃物再燃烧。给水温度升高或主蒸汽压力大幅度升高。减温水系统故障或汽温自动失灵造成的减温水量不正常地减少。过热器受热面泄漏爆管或进口处安全门起座，造成过热器内蒸汽通流量

29、减少。2、超临界直流锅炉过热汽温过高的常见现象主蒸汽温度指示值达到或超过高限并报警。如因燃料与给水的比例失调引起时，锅炉各段汽温均将升高。严重时，水冷壁管屏温度将越限报警。汽温自动时，减温水调节门开度将自行增大。发生火焰中心上移、水冷壁结焦严重或风量增加时，炉膛内水冷壁辐射传热减少，烟道内对流受热面传热将增加。给水自动投入时，水冷壁及包覆出口温度将不变，给水流量有所下降，过热器各段烟温、汽温均上升，减温水量明显增加。给水手操运行时，如给水流量不变，则将引起水冷壁出口及包覆出口温度下降，过热器各段烟温上升，主蒸汽温度将出现瞬时升高的现象（如维持工况不变，由于包覆出口温度降低，经数分钟后主蒸汽温度将下降至原值左右）在给水手操运行时如发生给水