鍋爐高溫過熱器爆管的主要原因及應對策略分析

馬勝良

摘 要：在對諸多火電廠鍋爐的使用狀況和事故調查中發現，過熱器爆管是近幾年火電廠鍋爐運行中最常見的事故。這嚴重影響了火電廠的穩定運行和經濟效益。鑒于此，筆者結合相關工作經驗，探討了電廠鍋爐高溫過熱器爆管的主要原因和應對策略。

關鍵詞：火電廠；鍋爐；過熱器爆管；制造工藝

中圖分類號：TK228 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.161

由于火電廠鍋爐在運行時，內部各環節所釋放出的熱量不盡相同，所以當工作環境比較惡劣時，極易發生鍋爐過熱器爆管事故。盡管爆管事故發生后，可以采取襯墊或焊接等措施進行修復，但這依然會影響到鍋爐的整體運行效率，致使再次爆管的可能性大大增加，而且因爆管事故導致停產所造成的直接和間接經濟損失是無法估量的。爆管還可能引發安全事故，進一步增加損失。因此，我們應對電廠鍋爐過熱器爆管的原因進行詳細分析，以減少事故，提升火電廠的發電效率和經濟效益。

1 鍋爐高溫過熱器爆管的主要原因

1.1 鍋爐設計和選型不當

筆者通過調查分析爆管事故得知，由鍋爐設計和選型不當引發的事故占總事故的14%～15%，它是過熱器爆管的一個主要原因。鍋爐設計和選型不當主要體現為：①鍋爐設計缺乏多樣性，致使鍋爐的適應性差。由于鍋爐在設計和生產中幾乎不考慮不同地域在燃料和燃燒方式上的不同，所以爐膛尺寸的適應性較差，難以適應煤種的變化。當爐膛高度過高時，爐內氣溫相對較低，造成了熱能的浪費；當爐膛高度不足時，又會使過熱器的溫度超過正常承受范圍。②鍋爐過熱器系統設計存在一定缺陷，例如將過熱器的前后級直接連接在一起，而沒有左右交叉或在中間位置設置混合聯箱。這種設計會導致前后級的熱偏差疊加在一起，增加爆管的可能性。③材料選擇。盡管通過計算過熱器的理論壁溫和偏差都能確保所選用的管材能夠承受最高溫度，但過熱器在實際使用過程中，還是會因多重因素的作用和各種誤差的疊加而出現爆管，因此，材料的選擇要盡可能地最優化。

1.2 過熱器的制造工藝較差

除設計因素外，過熱器的制造、安裝和日常維護也是影響其使用質量的重要因素。例如，過熱器焊接處有異物堵塞，從而影響了焊接質量；人為地縮小了熱蒸汽流通管道的口徑，當熱蒸汽在管道內流通時，被異物堵塞住的管道會大大增加整個管路的壓力，一旦壓力超過過熱器管材的承受范圍，就會出現爆管；過熱器管道壁較薄、管材質量較差等也極易引起爆管。

1.3 鍋爐運行時間過長

鍋爐長時間運行，導致過熱器腐蝕、老化也是發生爆管的一個重要原因。鍋爐在運行過程中會產生大量蒸汽，由于水質問題，蒸汽中難免會有硫、氯、鐵等雜質，再加上過熱器受熱不均勻，有些硫化物或氯化物便會黏附在高溫區域的壁面上，形成污垢。這些污垢有的具有腐蝕性，會腐蝕管壁，使該處管壁越來越薄，最終引發爆管；有的污垢則會聚集在一起，使過熱器排氣不暢，進而引發爆管。此外，煤炭燃燒效率不高，也會造成過熱器受熱不均勻，進而引發爆管。

2 防范鍋爐高溫過熱器爆管的對策

2.1 優化鍋爐設計和相關制造工藝

鍋爐的質量和適用性取決于鍋爐的設計和相關制造工藝，因此，通過優化鍋爐設計方案和相關制造工藝，便能提升鍋爐質量，降低過熱器爆管事故的發生率。設計時，相關人員應結合火電廠的實際狀況，對燃煤質量、發電情況和鍋爐維護狀況等進行充分的前期調研，然后設計出專業性、針對性強的鍋爐和配套設施。鍋爐焊接是鍋爐制造工藝中的核心技術，因此，控制好焊接質量，力爭做到無缺陷焊接，能夠有效減少鍋爐高溫過熱器爆管事故的發生。

2.2 做好鍋爐過熱器的檢查、維護工作

工作人員應認真做好日常維護、檢查工作，降低爆管事故的發生率，有效提高鍋爐設備的運行效率和發電廠的經濟效益。鍋爐高溫過熱器的日常檢查、維護工作應主要包括以下幾個方面的內容：①定期檢查過熱器的焊接部位。一旦發現裂縫、氣孔或夾渣等問題，應立即維修，如果問題嚴重，還應馬上更換管道。②定期檢查過熱器管道中受熱較多的區域，檢查其腐蝕程度或結垢狀況，同時測量管道壁的厚度。對于腐蝕、結垢狀況較輕的，應打磨處理；對于腐蝕、結垢嚴重的或即將穿孔的，應立即更換管道。③定期檢查給水裝置，確保減溫水的供給穩定、正常，并將過熱器管道的溫度控制在可承受范圍內。④檢查管道的粗度，對比原始粗度數據，對于超過原始粗度3.5%以上的，應立即更換。

2.3 加強鍋爐日常運行管理

加強鍋爐日常運行管理也是防范過熱器爆管的重要措施之一。具體管理措施有：①使用二級減溫水按科學的比例進行調溫處理。通常，第一級運用粗濾法進行調理，第二級運用減溫調水進行調理，這樣能在很大程度上保證減溫水比例的合理性。②科學調節鍋爐的煙氣側，通過調節鍋爐排出的煙氣數量、溫度來有效調節過熱器的對流吸熱量。③控制好鍋爐的燃燒風量，避免鍋爐溫度出現過高或過低等不穩定的狀況。

3 結束語

總的來說，電廠鍋爐高溫過熱器發生爆管事故的原因眾多，整個鍋爐系統的任何一個環節出現問題，都會導致爆管或為過熱器運行埋下安全隱患。因此，我們要做好過熱器爆管防范工作，從鍋爐系統的設計、鍋爐運行管理、過熱器制作與安裝以及燃煤質量、減溫水供給等多個方面進行綜合性、系統性的管控。只有這樣，才能切實保障過熱器的良好運行，保障發電廠的穩定運行，從而更好地為廣大電力用戶提供服務。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕