王強(qiáng)強(qiáng)

（中海石油天野化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

隨著我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的改革創(chuàng)新，鍋爐制造技術(shù)在社會(huì)大時(shí)代背景的推動(dòng)下，穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)技術(shù)層次、空間層次的創(chuàng)新，致力于服務(wù)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域穩(wěn)定發(fā)展。鍋爐設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中最基礎(chǔ)的設(shè)備類(lèi)型，對(duì)工業(yè)企業(yè)發(fā)展具備推動(dòng)作用。在大環(huán)境背景下，雖然鍋爐制造技術(shù)穩(wěn)步提升，但是，鍋爐設(shè)備廣泛運(yùn)用隨之而來(lái)的便是嚴(yán)重的鍋爐安全威脅。近年來(lái)，我國(guó)關(guān)于鍋爐過(guò)熱器爆管的安全問(wèn)題頻發(fā)，鍋爐過(guò)熱器爆管問(wèn)題已經(jīng)成為阻礙工業(yè)企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展主要因素之一。鍋爐過(guò)熱器爆管事故出現(xiàn)，直接影響了企業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，并且很容易造成工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。鍋爐機(jī)組運(yùn)行時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，在一定程度上增加了鍋爐機(jī)組的運(yùn)作壓力，導(dǎo)致整個(gè)鍋爐機(jī)組使用壽命降低。所以，為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的安全管理水平，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化，本文針對(duì)鍋爐過(guò)熱器爆管原因及預(yù)防措施展開(kāi)詳細(xì)分析。

1 鍋爐結(jié)構(gòu)性能分析

鍋爐是由本體、受熱面、過(guò)熱器、燃燒裝飾、附件、煙風(fēng)系統(tǒng)、冷水系統(tǒng)等系統(tǒng)構(gòu)件組成的，其中過(guò)熱器是最主要的鍋爐零構(gòu)件之一，在鍋爐日常生產(chǎn)運(yùn)行中，過(guò)熱器運(yùn)作壓力和工作溫度受熱面最大。一般情況下，對(duì)于工業(yè)鍋爐來(lái)說(shuō)，過(guò)熱器蒸汽溫度一般在400℃左右，其中材料多為20g鋼，應(yīng)用合金的鍋爐如今相對(duì)較少。對(duì)于材料20g鋼來(lái)說(shuō)，可以承受壁溫450℃范圍內(nèi)的溫度，并且實(shí)際使用壽命一般在10萬(wàn)小時(shí)左右。但是，在鍋爐實(shí)際運(yùn)行時(shí)，因?yàn)闀?huì)受到諸多因素的影響，所以實(shí)際使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)壽命規(guī)范要求。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，一般與鍋爐材質(zhì)、鍋爐制造工藝、鍋爐設(shè)計(jì)因素等有一定關(guān)系，但是，更多的是鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)操作不當(dāng)，使過(guò)熱器管壁溫度超過(guò)了設(shè)計(jì)溫度值，這時(shí)候則會(huì)出現(xiàn)鍋爐過(guò)熱器因?yàn)檫^(guò)燒而造成的泄漏、爆管等諸多問(wèn)題，這也直接造成鍋爐預(yù)期壽命縮短，極大程度上降低了鍋爐的安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2 鍋爐過(guò)熱器爆管原因

2.1 設(shè)計(jì)原因

設(shè)計(jì)原因是導(dǎo)致鍋爐過(guò)熱器爆管的主要因素之一，設(shè)計(jì)是否合理對(duì)整個(gè)鍋爐運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用。從客觀方面來(lái)說(shuō)，四角切圓燃燒方式自身就存在一定的缺陷。四角切圓燃燒方式中，爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升氣流由爐膛出口進(jìn)入對(duì)流煙道的過(guò)程中，存在較強(qiáng)的參與旋轉(zhuǎn)，這時(shí)候則會(huì)造成對(duì)流煙道兩側(cè)的煙速差和煙溫差，導(dǎo)致煙道內(nèi)熱負(fù)荷出現(xiàn)分布不均勻等問(wèn)題，直接造成鍋爐過(guò)熱器爆管問(wèn)題。此外，設(shè)計(jì)系數(shù)選用不合理也很容易造成鍋爐過(guò)熱器爆管問(wèn)題，若選擇受熱面悉數(shù)不合理，則會(huì)導(dǎo)致?tīng)t膛出口煙溫實(shí)測(cè)值比設(shè)計(jì)值高80℃左右。鍋爐過(guò)熱器若系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)造成過(guò)熱器左右較差方式不佳，會(huì)造成鍋爐過(guò)熱器爆管。爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，也很容易導(dǎo)致鍋爐過(guò)熱器爆管，若爐屏底與折焰角之間的間隙相對(duì)較大，后屏不能有效地進(jìn)行消除爐膛出口殘余旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致鍋爐過(guò)熱器爆管。

2.2 運(yùn)行原因

鍋爐運(yùn)行情況也很容易造成鍋爐過(guò)熱器爆管問(wèn)題出現(xiàn)，因?yàn)殄仩t中蒸汽品質(zhì)容易出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致鍋爐管內(nèi)結(jié)垢問(wèn)題非常嚴(yán)重，所以很容易造成爆管問(wèn)題。在進(jìn)行鍋爐燃燒時(shí)，若鍋爐煤種質(zhì)量存在問(wèn)題，在煤炭燃偏離設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，那么，很容易存在著火延遲問(wèn)題，會(huì)出現(xiàn)火線中心上升、爐膛溫度不足問(wèn)題，容易導(dǎo)致鍋爐過(guò)熱器爆管。在進(jìn)行鍋爐燃燒時(shí)，過(guò)熱器使用的材質(zhì)一般都在工作材質(zhì)允許的范圍內(nèi)，但是，在鍋爐運(yùn)行時(shí)，很容易造成鍋爐的內(nèi)在工況出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致瞬時(shí)超溫爆管情況出現(xiàn)。受熱面玷污也是造成鍋爐過(guò)熱器爆管的原因之一。當(dāng)鍋爐受熱面發(fā)生玷污問(wèn)題，那么，受熱面部分管子會(huì)出現(xiàn)結(jié)渣、積灰問(wèn)題，導(dǎo)致管間吸熱不均勻情況出現(xiàn)，造成超溫爆管。管間振動(dòng)磨損問(wèn)題也不容忽視，固定件若與熱管屏之間連接焊縫出現(xiàn)燒裂問(wèn)題，那么，固定件與管屏內(nèi)圈發(fā)生摩擦，很容易造成管壁磨損減薄問(wèn)題出現(xiàn)，在內(nèi)壓力的作用下很容易導(dǎo)致爆管問(wèn)題。此外，超期服役、管內(nèi)壁結(jié)垢、外壁氧化、燃煤灰分高等諸多鍋爐運(yùn)行問(wèn)題，都是造成鍋爐過(guò)熱器爆管問(wèn)題的因素。

3 鍋爐過(guò)熱器爆管預(yù)防措施

3.1 科學(xué)合理開(kāi)展鍋爐設(shè)計(jì)

在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)該對(duì)鍋爐各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格把控，嚴(yán)格按照《工業(yè)鍋爐熱力計(jì)算》中的各項(xiàng)要求，對(duì)過(guò)熱器傳導(dǎo)系數(shù)開(kāi)展有針對(duì)性的修正管控。尤其是針對(duì)組裝鍋爐來(lái)說(shuō)，應(yīng)該結(jié)合組裝鍋爐的運(yùn)行需求，對(duì)鍋爐的內(nèi)膛高度、爐膛出口煙溫、過(guò)熱器傳熱系數(shù)等諸多內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析和把控。在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)該對(duì)鍋爐用水、用煤種類(lèi)進(jìn)行把控，簽訂合同時(shí)必須要求用戶選擇相配備的設(shè)備，以便于水質(zhì)、煤種與鍋爐相適應(yīng)。此外，鍋爐使用單位要確保鍋爐在不低于額定出力70%下運(yùn)行。若因?yàn)楣に囋?，需要在低?fù)荷下運(yùn)行，但是，在合同中要提出，以便于設(shè)計(jì)采取措施。在鍋爐安裝時(shí)，要確保安裝流程、安裝順序符合各項(xiàng)規(guī)范要求。對(duì)減溫器內(nèi)部裝有其他零件的設(shè)備要實(shí)施拆卸檢查，確保產(chǎn)品質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)實(shí)際需求。

3.2 嚴(yán)格遵循鍋爐安全操作規(guī)程

鍋爐運(yùn)行時(shí)，要對(duì)鍋爐負(fù)荷進(jìn)行把控，鍋爐負(fù)荷應(yīng)該在允許的單位內(nèi)。若出現(xiàn)鍋爐負(fù)荷超問(wèn)題，應(yīng)該第一時(shí)間進(jìn)行超負(fù)荷管控。啟停爐時(shí)的應(yīng)有適量蒸汽流經(jīng)過(guò)熱器。保證鍋爐正常燃燒工況，過(guò)量空氣系數(shù)應(yīng)該把控在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。汽包水位置應(yīng)該在允許波動(dòng)范圍內(nèi)，做到不滿水。此外，應(yīng)該防治汽壓突降問(wèn)題，杜絕突升造成汽包安全閥起跳問(wèn)題?？茖W(xué)合理地對(duì)鍋爐安全閥進(jìn)行調(diào)整，保障過(guò)熱器的安全閥開(kāi)啟壓力小于汽包安全閥的開(kāi)啟壓力。在煮爐過(guò)程中，尤其是排污換水清洗工作開(kāi)展時(shí)，應(yīng)該開(kāi)展精心操作，杜絕滿水情況出現(xiàn)，有效保障鍋爐檢驗(yàn)質(zhì)量。此外，還應(yīng)該保障減溫器管路通暢，蛇形管內(nèi)應(yīng)該無(wú)積垢、無(wú)泄漏情況。汽水分離結(jié)構(gòu)應(yīng)該確保完整性，垂直擋板的嚴(yán)密性應(yīng)該在鍋爐運(yùn)行時(shí)進(jìn)行明確。水冷壁管、凝渣管、過(guò)熱器、對(duì)流管內(nèi)不應(yīng)該存在較多積垢，定期對(duì)管內(nèi)外的灰渣進(jìn)行清除。若過(guò)熱器管內(nèi)的積鹽積垢較為嚴(yán)重，可以用大于90℃的低含量鹽水進(jìn)行清理，從過(guò)熱器出口集箱放汽閥泵通入鹽水，結(jié)合鹽垢實(shí)際情況進(jìn)行浸泡，做好管道進(jìn)行清洗，清洗后的水可以進(jìn)行循環(huán)利用。針對(duì)鍋爐運(yùn)行過(guò)程中給水流量也應(yīng)該進(jìn)行把控，將其流量速度把控在580t/h左右，增加鍋爐蒸發(fā)量比例，有效降低各級(jí)汽。把控給水溫度，增加除氧器輔助汽加熱蒸汽量。做好各項(xiàng)鍋爐運(yùn)行工作把控，切實(shí)按照規(guī)則和使用規(guī)范運(yùn)行鍋爐，最大程度上展現(xiàn)出鍋爐的使用效率。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，鍋爐過(guò)熱器爆管問(wèn)題給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重影響，不僅影響了工業(yè)生產(chǎn)正常運(yùn)行，而且還會(huì)造成嚴(yán)重的安全隱患。為了確保鍋爐過(guò)熱器安全、穩(wěn)定運(yùn)行，必須找出鍋爐過(guò)熱器爆管原因，有針對(duì)性地解決問(wèn)題，在科學(xué)合理開(kāi)展鍋爐設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格遵循鍋爐安全操作規(guī)程，確保鍋爐運(yùn)行高效、穩(wěn)定。