盧錫宏

火電廠鍋爐受熱面爆管及解決方法探討

盧錫宏

（貴州粵黔電力有限責(zé)任公司 貴州盤縣 553505）

電廠的鍋爐是整個(gè)電廠的重要組成部分，其平穩(wěn)運(yùn)行直接影響電廠的正常運(yùn)營。但是，在運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)鍋爐因?yàn)槭軣岢霈F(xiàn)爆管的情況，對(duì)電廠的運(yùn)行帶來影響，容易出現(xiàn)安全事故。因此，在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)和施工中需要將安裝、檢修等進(jìn)行管理，在檢修中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而找到各項(xiàng)措施對(duì)鍋爐進(jìn)行安全防范。在鍋爐受熱爆炸的各項(xiàng)問題中，出現(xiàn)最多的就是受熱面爆炸的問題，對(duì)于整體鍋爐使用質(zhì)量造成影響，對(duì)于電廠的經(jīng)濟(jì)效益帶來損失。本文主要針對(duì)火電廠鍋爐受熱面爆管問題以及解決方法進(jìn)行探討。

火電廠鍋爐；受熱面爆炸；解決方法

火電廠發(fā)電廠中鍋爐的爆漏是長期困擾行業(yè)管理的因素，一般占據(jù)鍋爐問題的一半以上，對(duì)整體火電廠的安全生產(chǎn)造成影響，對(duì)于火電廠的效益等問題造成危害。鍋爐受熱面爆管問題不僅會(huì)造成安全事故，同時(shí)因?yàn)楸茉斐烧w電廠受到影響，對(duì)于整體用電也會(huì)造成影響，因此在今后的管理中需要重視鍋爐的安全管理，重視鍋爐的組織和生產(chǎn)情況，提升設(shè)備的安全使用情況。

1 鍋爐受熱面爆管原因分析

鍋爐的主要運(yùn)行原理是將鍋爐的受熱面作為主要的傳熱原件，但是鍋爐本身所處的環(huán)境比較特殊，在使用中受到損毀的情況嚴(yán)重，而且容易受到腐蝕，工作環(huán)境本身較為惡劣，在這樣的情況下對(duì)鍋爐的安裝和管理意義重大，需要將安裝程序進(jìn)行嚴(yán)格控制。如圖1所示為管熱式鍋爐工作原理，當(dāng)鍋爐水冷壁管放置在爐膛周圍時(shí)，鍋爐本身需要承受高溫壓力的侵襲，這樣的情況下管內(nèi)氣壓不易控制，水管在承受腐蝕和壓力等雙重問題，造成整體鍋爐使用受到影響。

圖1 管熱式鍋爐工作原理圖

而在鍋爐出現(xiàn)事故中，原因最多的是電廠鍋爐受熱爆管，這些問題出現(xiàn)的原因是損耗、焊接和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理等問題。如表1所示，在鍋爐故障發(fā)生原因分析中，故障發(fā)生原因最多的技術(shù)焊接問題，因?yàn)楹附硬缓侠韺?dǎo)致鍋爐壓力或者是熱水出現(xiàn)泄漏，造成鍋爐的使用出現(xiàn)問題，嚴(yán)重影響鍋爐的使用壽命。

表1 鍋爐故障占據(jù)類型分析

2 鍋爐機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障分析

2.1 機(jī)械出現(xiàn)磨損

機(jī)械的磨損和焊接技術(shù)以及支架等是分不開的，機(jī)械的磨損和管卡的開焊可以造成鍋爐的運(yùn)行中出現(xiàn)定塊脫落的情況。飛灰磨損是指鍋爐內(nèi)部的煙氣和飛灰超過一定的壓力值，使得其中的灰塵粒子嚴(yán)重沖刷鍋爐管道，造成管道的失效。一般來講飛灰出現(xiàn)磨損的主要原因是和自身特性是分不開的，畢竟燃煤鍋爐在進(jìn)行運(yùn)行過程中煤質(zhì)變化過快，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)上限。同時(shí)，鍋爐中的煙氣受到空間的設(shè)計(jì)限制，容易出現(xiàn)局部受熱不均的情況，造成管道內(nèi)壓力出現(xiàn)問題，對(duì)于整體鍋爐的安全使用不利。如圖2為燃煤鍋爐的工作示意圖，大致是上下為錐型的容器，側(cè)立面（稱水冷壁）埋有水管路，從上錐排出的熱煙氣后接過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器。側(cè)立面近下錐處開有噴煤粉嘴與鼓風(fēng)孔。燃燒時(shí)用油點(diǎn)燃噴入煤粉及鼓風(fēng)后，控制在不結(jié)焦溫度使煤粉穩(wěn)定持續(xù)懸浮燃燒，灰燼從下部排出。由于煤粉細(xì)，燃燒充分，效率高，爐體結(jié)構(gòu)簡單，但需先制煤粉。這樣就出煤粉難以控制的問題，造成事故發(fā)生。

圖2 燃煤鍋爐工作原理圖

2.2 管道過熱造成的鍋爐毀壞

在鍋爐運(yùn)行中，受熱過多同樣容易出現(xiàn)鍋爐的毀壞，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是煙氣在進(jìn)行工作過程中沒有控制好溫度，造成氣流出現(xiàn)不平衡的情況，從而出現(xiàn)運(yùn)行中壓力不穩(wěn)定，導(dǎo)致管道出現(xiàn)受力不均，在這樣的超負(fù)荷運(yùn)行情況下很可能造成整體受熱面的爆管。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是在設(shè)計(jì)沒有按照規(guī)范操作，造成粉煤等出現(xiàn)不均衡引入，增加了設(shè)備的損壞速度，從而產(chǎn)生運(yùn)行參數(shù)不穩(wěn)定的情況。

2.3 鍋爐出現(xiàn)腐蝕情況

鍋爐在運(yùn)行中經(jīng)常接觸到熱水、能源等腐蝕性物質(zhì)，對(duì)于鍋爐影響嚴(yán)重。高溫腐蝕主要是因?yàn)槌练e物中含有大量的非硅酸鹽成分，附著在鍋爐壁上，造成鍋爐的持續(xù)腐蝕，對(duì)于金屬管壁的影響是持續(xù)的，一般這種腐蝕出現(xiàn)在管壁外側(cè)。而水側(cè)氧腐蝕主要是因?yàn)樵谶M(jìn)行水的輸入時(shí)水體本身存在一定的腐蝕物質(zhì)，例如二氧化碳和氧氣，這些物質(zhì)和金屬結(jié)合形成腐蝕性電池，對(duì)于鍋爐內(nèi)壁的保護(hù)膜造成傷害，腐蝕鍋爐管道，造成鍋爐內(nèi)部壓力不均，影響整體壓力，出現(xiàn)受熱面的爆管。而堿性腐蝕也是鍋爐中經(jīng)常出現(xiàn)的故事因素，鍋爐內(nèi)本身含有游離的氫氧化鈉，與水垢融合產(chǎn)生弱堿性的物質(zhì)氫氧根，對(duì)鍋爐造成不同程度腐蝕，影響鍋爐內(nèi)氣壓穩(wěn)定性，造成鍋爐出現(xiàn)受熱面的爆管。

3 防止火電廠出現(xiàn)鍋爐受熱面爆管事故原因分析

3.1 增加設(shè)計(jì)科學(xué)性

在進(jìn)行火電廠鍋爐設(shè)計(jì)過程匯種風(fēng)格需要將安全方式措施進(jìn)行加強(qiáng)，這個(gè)是避免出現(xiàn)爆管問題的重要措施，設(shè)計(jì)人員需要將出現(xiàn)爆管的鍋爐進(jìn)行研究，找出問題根源，從而將鍋爐進(jìn)行更加合理的布局，將爐膛熱度、鋼材質(zhì)地和膨脹系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮，提升整體鍋爐設(shè)計(jì)科學(xué)性，提升使用質(zhì)量。

3.2 對(duì)鍋爐管理進(jìn)行強(qiáng)化

①需要加大各項(xiàng)檢查管理力度，在進(jìn)行電廠鍋爐檢查工作中重點(diǎn)檢查出現(xiàn)故障的位置，將膨脹不暢位置進(jìn)行標(biāo)記，重點(diǎn)注意鍋爐受熱面的飛灰磨損情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)排查原因。同時(shí)，在進(jìn)行小組檢查過程中需要對(duì)管壁溫度進(jìn)行監(jiān)控，將管壁出現(xiàn)扭曲或者溫度過高的情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常情況及時(shí)進(jìn)行維修，嚴(yán)格控制潛在危險(xiǎn)的發(fā)生。②需要提升焊接質(zhì)量和工藝，在使用焊條時(shí)需要關(guān)注焊條的質(zhì)量，制定相關(guān)的焊接管理制度，不僅需要關(guān)注焊接中的技術(shù)管理，對(duì)于焊接前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作和焊接后的維修工作也要進(jìn)行關(guān)注，同時(shí)在焊接完整以后需要進(jìn)行探傷，焊接不合格情況及時(shí)進(jìn)行完善。③需要對(duì)吹灰情況進(jìn)行管理，檢查吹灰器的實(shí)際運(yùn)營情況，定時(shí)檢查故障問題。在受熱結(jié)構(gòu)方面，可以在鍋爐相應(yīng)位置進(jìn)行耐磨耐熱材料的噴涂，使得鍋爐各項(xiàng)氣壓維持在合理范圍內(nèi)，維持內(nèi)部受熱均勻，減少內(nèi)部氣壓。

3.3 重視鍋爐的調(diào)整和保養(yǎng)情況

在鍋爐運(yùn)行中需要關(guān)注鍋爐運(yùn)行的正常性，一旦超限需要停運(yùn)進(jìn)行安全事故檢查，控制好啟停速率和升溫降溫升壓速度，不能超限，減少機(jī)組損耗，更好的控制機(jī)組情況，盡量避免在日常運(yùn)行中出現(xiàn)超溫超壓情況。同時(shí)，在鍋爐停爐期間需要進(jìn)行相應(yīng)的保養(yǎng)工作，做好各項(xiàng)項(xiàng)目的檢查工作，查看鍋爐在使用中是否出現(xiàn)變形或者是扭曲問題，及時(shí)清理鍋爐內(nèi)的水垢，對(duì)于腐蝕情況進(jìn)行修整，這樣可以進(jìn)一步維護(hù)鍋爐的使用壽命，保證設(shè)備的完好率。在對(duì)鍋爐使用情況進(jìn)行細(xì)致檢查以后可以將記錄進(jìn)行留存，特別是一些出現(xiàn)故障的區(qū)域以及相關(guān)整修記錄，便于后期進(jìn)行查閱，迅速找到問題和故障發(fā)生位置，節(jié)省故障排查時(shí)間。

4 結(jié)束語

綜上所述，鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)因?yàn)槭軣崦娑a(chǎn)生的爆管情況，造成整體火電廠機(jī)組出現(xiàn)問題，對(duì)于火電廠正常運(yùn)行帶來影響。因此，在進(jìn)行鍋爐技術(shù)改造中需要做好鍋爐受熱面的爆管防范工作，采用措施減少爆管發(fā)生概率，對(duì)于鍋爐運(yùn)行情況進(jìn)行管理，掌握鍋爐運(yùn)行基本規(guī)律和故障發(fā)生過程中的特征，針對(duì)性的采用各項(xiàng)措施，最大限度的提升鍋爐運(yùn)行的安全性，提升鍋爐使用的可靠程度。

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TM621.2

A

1004-7344（2016）27-0235-02

2016-9-9

盧錫宏（1968-），男，漢族，遼寧沈陽人，助理工程師，大專，主要從事工作和研究方向是火力發(fā)電廠運(yùn)行技術(shù)方面。