燃氣鍋爐下鍋筒熱膨脹受阻的原因及對策分析

摘 要：在我國某項目中，燃氣鍋爐中鍋筒熱膨脹受阻的危害下以鍋爐的膨脹為中心，將各個部件采用密封的結構，進行有規律的膨脹。在鍋爐構建過程中從設計到制造，從安裝到運行，都要進行確認質量是否合格，保證安全，找出原因并有效的解決問題。

關鍵詞：燃氣鍋爐；熱膨脹；原因；對策

在燃氣鍋爐下鍋筒熱膨脹受阻下，鍋爐安全運行是最為重要的，所以我們根據鍋爐的構造，對膨脹受阻的原因采取相應的措施，并對燃氣鍋爐下鍋筒熱膨脹受阻的原因進行分析。

一、燃氣鍋爐下鍋筒熱膨脹受阻的危害

在工業鍋爐制造與安裝的過程中，通常都是在常溫的情況下進行，但鍋爐本身是屬于在高溫下工作的，在這種狀態下，因鍋爐部件受到熱膨脹，所以產生的熱脹力非常大。由于鍋爐的材料不同，受熱不同，因此產生的熱脹量與熱膨脹都不同，其鍋爐在高溫的情況下會產生熱應力。但是在鍋爐的固定中如果不能來回伸長，就會導致設備在大的推力中接觸到其他物件將物體損壞，以及破壞。另外，在選取鍋爐時應先對設備進行檢驗，如鍋爐設計中的鍋筒、水冷壁、爐墻、集箱、鋼架等等。首先在鍋爐構造中需要充分的考慮熱膨脹后的效果，以免在產生巨大推力時導致鍋爐的爐墻裂開，支座或鍋筒變形損壞等，同時鍋爐的使用壽命和安全會受到嚴重的危害。

二、進行鍋爐工程實例

在我國某化肥項目中，部分都自備了電熱站配置，在某鍋爐廠生產的75t/h（5.0MPa（G），400°C）雙鍋筒縱向裝置，是由兩臺鍋爐組成。該鍋爐設為“D”型，把雙鍋筒自然循環水管鍋爐布置在室外。在鍋爐的結構上，需要要把鍋爐整體安置在鋼制的底座上，將鍋筒進行上下縱向布置，其中間有流管束，把這所有結構相結合，才能形成鍋爐的本體。鍋爐的結構中會有很多管子鏈接到鍋筒，在這種情況中就會可以省掉許多支撐鍋爐的受熱面，另外，鍋筒特征的結構，對鍋爐外部來說也是非常重要的，所以我們只需要對鍋爐的外部采用輕型保溫，將鍋爐的熱膨脹保持有規律的膨脹。其鍋爐場地在設計中一般都是以下鍋筒的前側為固定端，后側為活動端，并要進行安裝鍋爐膨脹指示器，其上鍋筒均為自由膨脹。

在本項目中將兩臺鍋爐進行同時點火，并運用蒸汽管網全廠的吹掃，在操作中，要以參數約為3.2MPa（G），380°C，所以在正常運行的情況下參數尚未達標，而開始運行點火的后倆月巡檢人員發現，在鍋筒的固定端都出現不同程度的裂痕，并都處于停止運行狀態。因此發現鍋爐的膨脹指示器中顯示鍋爐在運行操作時，兩臺鍋爐的熱膨脹平均值為15mm、25mm，且都不合格，都沒達到鍋爐廠提供的膨脹值。在膨脹值未達到參數時，膨脹值也隨之偏小，而在固定的兩端的地腳螺旋栓上，都有移動過得痕跡，所以可以判定，兩臺鍋爐的兩端都為出現膨脹，就是因為在固定端中，產生的強檢力導致下鍋筒的基礎破壞。

由此可以推斷，由于鋼板預埋時底座的強力不夠，導致變形，所以阻礙了下鍋筒的自由膨脹，在反沖力下造成固定端的基礎損壞。所以，以上需要運行人員及時的發現問題，向總包方匯報，并讓總包方積極的解決問題，將事態的惡化做進一步的阻止，才能保證鍋爐在正常的運行下得到保障。

三、燃氣鍋爐下鍋筒熱膨脹受阻的對策

以上說明，我們應該加強重視鍋爐的熱膨脹。并在鍋爐的構造中要給鍋爐的部件留有自由膨脹的空間，使鍋爐部件溫度變為均勻緩慢。所以，我們要從以下三個方面進行討論鍋爐的設計制造、安裝、運行，還要避免鍋爐膨脹影響鍋筒的安全。

（一）鍋爐的設計制造

在所有的部件中，膨脹部位應該留有適當的空隙，在空隙中不可布置其他結構和部件。

平封頭和平管板的鏈接是由爐膽或是煙管組成的，其連接是選用拉撐板拉撐，對平板留有呼吸空位，還需要在煙管、爐膽的周圍有足夠的尺寸，并沿著平板將拉撐板離開煙管或是爐膽，到一定尺寸距離，這樣是避免并限制煙管或爐膽的熱脹冷縮，控制產生過強的熱應力。爐膽的形式、平板的厚度、周圍呼吸空位大小都跟平板有關。在管束區域上下，其呼吸空位不能小于10mm。

升溫部件，例如在臥式的各種部件中，蝸殼式鍋爐的爐膽內都要安裝膨脹伸縮指示器等裝置，另外，還可以做成波浪形，在水管鍋爐中，受熱面是由彎管制造成的，所以在爐膽本身具有吸收熱膨脹的能力。

鍋筒、集箱的支撐。這種支撐通常都是以一端為鉸支，一端為固支，會適應簡體沿軸線的膨脹，同時，在安裝膨脹指示器時鉸支連接端的接觸面要光滑。

（二）鍋爐的安裝

在下鍋筒的情況中要先保證有足夠的間隙，在筒體熱膨脹的反作用力下，將筒體的一端固定，保證固定端所能承受其反作用力。另外，集箱與爐墻板之間，在側密封板與爐排邊片之間也要留有足夠的間隙，這樣可以保證鍋爐在運行時能不受熱膨脹而影響進行安全運行。其在熱力管道較長時要設置膨脹節。砌筑鍋爐的結構中，在爐墻、鋼架、爐筒、集箱等等鏈接處，要選用石棉瓦與石棉繩進行填充，這樣可以保證有伸縮的地方。然而在波浪形或是波紋型連接環下，都是用幾段火管鍋爐進行每段連接的，集箱與受熱面管道德膨脹要留有一定的余地。以上在全部安裝構造完成后，首先要對鍋爐進行檢查，然后在進入烘爐階段，在烘爐時一定要注意爐墻和鍋爐本體的溫度，必須要緩慢且均勻的升高，如果按照不規則進行，則會出現部分熱脹冷縮不均勻，嚴重會造成爐墻產生裂紋和爐體滲漏。最后在砌筑爐墻過程中要對膨脹后留有一定的余地。

（三）鍋爐的運行過程中的主要問題

造成鍋爐損壞或爐墻漲裂的不良后果是因為鍋爐部件發生快速的漲縮，所以在鍋爐點火或者停爐時要保持溫度變換均勻，防止造成不良后果。另外在送水溫度時采取相應的措施，來保持水溫的穩定度，不能再送水時水溫忽高忽低，這樣會引起管道及配件的熱脹冷縮后嚴重漏水。最后在鍋爐改造中，一定要對鍋爐的結構留有伸縮的余地，防止出現鍋爐的損壞。

四、結語

在了解燃氣鍋爐下鍋筒熱膨脹受阻的原因中，鍋爐的熱膨脹是非常重要的，更是不容忽視的。在鍋爐構造的整個過程中是需要生產、安裝、運行的過程，要是在某個環節出現一些小的問題，這些問題就會嚴重的影響鍋爐的運行，造成安全問題的危害和造成極大的威脅。所以燃氣鍋爐下鍋筒熱膨脹必須要有相對的流程，且必須要按照嚴格的規定進行安裝，并在安裝完成后檢查或找出問題，并及時選用恰當的措施進行解決問題，將鍋爐的安全運行問題進行消除，來提供安全運行的保障。

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