吹灰器造成锅炉设备研究

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吹灰器对防止锅炉受热面积灰、结焦，避免尾部烟道、空气预热器二次燃烧，提高传热效率，保证锅炉机组的安全经济运行起到了十分重要的作用。目前火电厂的大型燃煤锅炉大都安装使用吹灰器或吹灰装置。在这些吹灰器中，蒸汽吹灰器以其吹灰介质价廉易得、吹灰用时短、吹灰效果显著等优点得到了广泛的应用。然而，由于蒸汽吹灰器仍存在很多缺点和不足，以及在生产管理方面存在的问题，导致吹损锅炉受热面并造成其它方面的设备事故。为防止此类事故的重复发生，确保锅炉设备的安全、经济运行，笔者将对此类事故发生的概况及原因进行介绍和分析。

1吹灰器造成锅炉设备事故的概况

1.1锅炉灭火

这类事故大多发生在锅炉启动、停机及低负荷运行期间，此时炉膛火焰燃烧不稳定，如果运行人员投入吹灰器的时机、数量不适当，调整风量风压不及时就有可能造成锅炉灭火，有时吹落的大焦也有可能造成灭火事故。

1.2锅炉结焦

这类事故往往发生在炉膛水冷壁及炉膛出口段高温区域，如果吹灰器投用不及时，就有可能在水冷壁及炉膛出口形成大焦。水冷壁形成的大焦一旦塌落，可能造成锅炉灭火，砸坏冷灰斗及水冷壁，堵住排渣口，造成停机事故；如果发生在炉膛出口或水平段则会产生烟温偏差，导致汽温偏差，或形成烟气走廊加剧受热面磨损，增大烟气阻力，严重影响锅炉机组的安全运行。

1.3其它辅助设备事故

1.3.1吹灰管烧断后砸坏或卡住碎渣机

这类事故是当在炉膛部位的吹灰器管因故障不能退出而被烧断后，直接掉落到冷灰斗下部的碎渣机中，卡住或砸坏碎渣机，导致锅炉不能正常排渣。对于在碎渣机上部设有密封门的锅炉，还会将密封门同时砸坏。

1.3.2空预器发生堵灰

当空预器吹灰器故障不能及时投运时，有可能造成空预器蓄热元件堵灰，烟气阻力增大，吸风机排烟阻力增加，并导致吸风机发生喘振。

1.3.3空预器被吹灰管卡住

当安装在回转式空预器转子上部的吹灰器管及其支托架在运行中发生断裂落在转子上时，就会卡住空预器转子。对于尾部竖井烟道中布置的吹灰器，如果烟道在进入空预器之前没有进行水平转向设计，并在垂直烟道下部安装灰斗，则竖井烟道中的吹灰管因故障发生断裂，而断裂的管段恰巧沿竖井中管排的缝隙落下，就会砸坏烟道的支承件、管排的防磨瓦并落到空预器转子上，卡住转子。

1.4吹灰器造成受热面泄漏

1.4.1吹灰管断裂后砸坏冷灰斗处水冷壁当在炉膛部位的吹灰管焊口断裂或因故障不能退出被烧断后，掉落到冷灰斗处的水冷壁上，因吹灰器安装部位高，落差大，而吹灰管又较重，当落到水冷壁上时，就会砸坏水冷壁管，造成泄漏。

1.4.2吹灰器吹损受热面

此类事故是吹灰器造成锅炉事故的主要形式，被吹损的受热面大多集中在炉膛水冷壁和炉膛出口处烟道的高温区。如果吹灰器枪管未退出炉膛，吹灰枪喷口固定朝着的某一角度方向上的水冷壁管外壁，该处的水冷壁管被吹灰蒸汽冲刷减薄，直至最终爆破泄漏。在这种情况下，若吹灰枪喷口在事故时的固定方向是垂直朝上或朝下的，则被吹损的水冷壁管数量较少；若事故时喷口的固定方向是朝左或右任何一侧，由于蒸汽横向吹扫多根水冷壁管表面，则被吹损的水冷壁的数量大大增加，多时可达十几根。

如果吹灰枪管已退出炉膛，则被吹损的受热面主要是环绕吹灰孔四周的水冷壁管，一般数量较少，多为一根或两根，被吹损的部位多在靠近吹灰孔的内侧。

烟道内对流受热面被吹损的部位一般集中在高温区、吹灰枪管喷口的某一个固定的方向上，一旦该方向上的某一根或数根管子首先被吹损爆破，其爆口方向又朝向其它的受热面管子，若不及时停炉，则其它受热面管子也会相继被吹损爆破，造成重大损失。

2吹灰器造成锅炉设备事故的原因

吹灰器造成锅炉设备事故的原因是多方面的，主要有生产管理、生产环境以及设计、制造、安装方面的原因，而从吹灰设备本身来说又有机械和电气控制故障方面的原因。

2.1生产管理方面的原因

2.1.1运行管理

(1)运行人员没有认真执行锅炉吹灰制度；

(2)在吹灰过程中没有及时调整好锅炉燃烧工况，或吹灰时机掌握不准确；

(3)在吹灰过程中不认真巡视检查吹灰设备，没有发现存在的设备缺陷并及时反馈到检修部门处理。

2.1.2检修管理

(1)检修人员检修质量不高，设备带病运行，存在事故隐患；

(2)检修人员没有认真巡视检查运行中的设备，并及时发现和消除设备缺陷；

(3)吹灰设备缺陷太多，没有及时处理，使吹灰器投入率低。

2.1.3技术管理

(1)对设备存在的技术问题没拿出有针对性的解决办法，技术指导力度不够；

(2)对检修质量把关不严，要求不高；

(3)对吹灰设备重视不够，生产技术力量薄弱。

2.1.4物资管理

(1)备品配件质量不合格，入库验收把关不严；

(2)缺少必要的备品配件储备，不能及时向生产提供备品配件，影响吹灰设备的恢复与投入。

2.2生产现场环境方面的原因

火电厂锅炉设备大都为露天布置，而吹灰器则都位于锅炉高温炉膛和烟道的外侧，所处环境温度高，易受煤粉、灰尘的污染和风吹雨淋，因而对吹灰器的机械传动机构、电动机、电缆和其它自动控制元件影响很大。高温环境会使传动机械润滑油蒸发、失效，从而使机件卡涩；密封填料、电气元件、电气线路绝缘易发生老化，导致蒸汽泄漏、电路短路、控制信号失灵；环境中的煤粉、灰尘加剧了传动机械的磨损，使机件寿命缩短并发生故障；雨雾天气易使电动机、电气元件、传感元件发生故障等等。

2.3吹灰器设计方面的原因

2.3.1吹灰器传动机械设计不当

传动机械是保障吹灰枪管顺利进出炉膛或烟道的重要机件。目前锅炉吹灰器大都采用电动的蜗轮、蜗杆、齿轮、齿条或链轮、链条传动方式，采取何种传动方式主要根据机组的运行要求来决定。如果设计不当，则易发生传动机械故障，造成吹灰器损坏。

2.3.2吹灰枪管材料选择不当

吹灰枪管是直接与高温烟气或火焰相接触的，若材料的耐热性差，则易发生变形、弯曲甚至烧断，若枪管的壁厚选择不当，则易造成枪管的刚度、强度不足，在运行中也会发生变形、弯曲或断裂。

2.3.3电气控制系统设计不当

目前大型锅炉吹灰器大都采用自动或半自动控制系统进行操作，如果控制系统的设计不适合、不配套，则易造成吹灰程序混乱、控制系统失灵、电气元件烧毁等故障。

2.4设备制造质量问题

吹灰枪管焊口的焊接及热处理不当是造成吹灰器事故的重要原因之一。大型锅炉伸缩式吹灰器的吹灰枪管一般都较长，从几米到十几米不等，而吹灰枪管大部分都是由不锈钢、耐热合金钢和碳钢等几种不同材料、不同壁厚的异种钢管焊接而成的，焊口的焊接和热处理质量及焊后枪管的平直度、同心度等都直接影响吹灰器的运行状态及使用寿命。如果存在这方面的质量问题，则易造成运行中吹灰枪管焊口断裂、吹灰枪管卡涩并最终烧毁。

2.5设备安装问题

2.5.1吹灰器安装过程中，未严格按设计要求安装，如未考虑炉膛和其它受热面的膨胀量或考虑不足，使吹灰管与受热面发生碰撞、磨擦或与受热面的安全距离不足；吹灰器后部未考虑预翘，不能保证热态时吹灰管前端向下倾斜，排除管内冷凝水，使吹灰管长期受腐蚀而损坏。

2.5.2吹灰蒸汽管道安装时，未留出倾斜坡度或坡度不足，使蒸汽管道内存有大量冷凝水，造成吹灰时雾化的水滴冲蚀受热面或引起受热面热应力变化而缩短使用寿命。

2.5.3对微正压、正压或脉动正压燃烧的锅炉，吹灰器的炉墙接口箱均设计有密封风口，如果安装时不加装密封风口，则会使含飞灰的烟气从吹灰枪管喷嘴倒入吹灰枪管内，造成吹灰枪管喷嘴堵塞，致使在吹灰过程中，枪管内蒸汽不流动或流量不足，吹灰枪管得不到有效冷却而被烧毁。

2.6机械故障

2.6.1吹灰器进汽阀故障

(1)进汽阀密封面不严，造成内漏，在该吹灰器停止正常吹灰后，仍向炉内喷射蒸汽，使受热面某一部位长期受冲刷减薄而爆破。而密封面不严有3种原因：一是密封面制造质量不良，出现裂纹或损伤；二是密封面检修质量不良，研磨的粗糙度未达到要求或密封面研磨偏斜，造成内漏；三是蒸汽管道内有杂物残留，如焊药、焊珠及锈皮等，在吹灰时，杂物冲入汽阀时，被卡在结合面处。

(2)进汽阀弹簧断裂或失效，使吹灰器退出运行后，阀芯不能返回密封状态，造成进汽阀内漏。

(3)进汽阀开关机械卡涩，不能有效关闭进汽阀。

2.6.2吹灰器变速传动机械故障

传动机械故障主要原因是润滑不良，机构缺油；机件强度不足，产生变形或损坏。

2.6.3吹灰枪故障

(1)吹灰枪弯曲、变形，主要原因是吹灰管长期过热、过烧产生塑性变形；蒸汽长期冲刷使其管壁减薄，强度减小发生弯曲变形。

(2)吹灰枪断裂，主要原因是吹灰管接头焊口焊接质量不良，或热处理不当造成焊口断裂；吹灰枪长时间不能退出炉膛被高温烧毁发生断裂。

(3)吹灰枪进退卡涩，主要原因是吹灰枪密封格兰填料过紧，或吹灰枪弯曲变形。

2.7电气部分故障

2.7.1行程开关失灵，主要原因是行程开关因密封不良进汽、进水、进灰使触点接触不良，造成吹灰器进到位后不能及时返回，吹灰枪被烧坏。

2.7.2电动机故障，主要是电机绝缘不良，电机轴承损坏等原因造成吹灰枪不能及时退出炉膛。

2.7.3控制回路故障，主要包括控制线路断路、短路，接线端子脱落、松动，继电器烧毁，压力信号开关失灵等故障，造成吹灰器不能正常退出而烧坏。

综上所述，因吹灰器造成锅炉设备事故的原因是多方面的，应针对各方面的原因分别制订相应的对策，逐步加以解决，避免因此所造成的各类事故和不安全现象，特别是针对电厂内正在使用中的吹灰器，应加强设备运行、维护管理，保证吹灰器的正常投入，提高吹灰器投入率，确保锅炉设备的安全经济运行。