火電廠鍋爐受熱面爆管及解決方法探討

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任公司 貴州盤縣 553505）

電廠的鍋爐是整個電廠的重要組成部分，其平穩運行直接影響電廠的正常運營。但是，在運行過程中經常出現鍋爐因為受熱出現爆管的情況，對電廠的運行帶來影響，容易出現安全事故。因此，在進行鍋爐設計和施工中需要將安裝、檢修等進行管理，在檢修中不斷總結經驗，從而找到各項措施對鍋爐進行安全防范。在鍋爐受熱爆炸的各項問題中，出現最多的就是受熱面爆炸的問題，對于整體鍋爐使用質量造成影響，對于電廠的經濟效益帶來損失。本文主要針對火電廠鍋爐受熱面爆管問題以及解決方法進行探討。

火電廠鍋爐；受熱面爆炸；解決方法

火電廠發電廠中鍋爐的爆漏是長期困擾行業管理的因素，一般占據鍋爐問題的一半以上，對整體火電廠的安全生產造成影響，對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造成安全事故，同時因為爆管造成整體電廠受到影響，對于整體用電也會造成影響，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情況，提升設備的安全使用情況。

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境比較特殊，在使用中受到損毀的情況嚴重，而且容易受到腐蝕，工作環境本身較為惡劣，在這樣的情況下對鍋爐的安裝和管理意義重大，需要將安裝程序進行嚴格控制。如圖1所示為管熱式鍋爐工作原理，當鍋爐水冷壁管放置在爐膛周圍時，鍋爐本身需要承受高溫壓力的侵襲，這樣的情況下管內氣壓不易控制，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

而在鍋爐出現事故中，原因最多的是電廠鍋爐受熱爆管，這些問題出現的原因是損耗、焊接和設計結構不合理等問題。如表1所示，在鍋爐故障發生原因分析中，故障發生原因最多的技術焊接問題，因為焊接不合理導致鍋爐壓力或者是熱水出現泄漏，造成鍋爐的使用出現問題，嚴重影響鍋爐的使用壽命。

表1 鍋爐故障占據類型分析

2 鍋爐機械設備出現故障分析

2.1 機械出現磨損

機械的磨損和焊接技術以及支架等是分不開的，機械的磨損和管卡的開焊可以造成鍋爐的運行中出現定塊脫落的情況。飛灰磨損是指鍋爐內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重沖刷鍋爐管道，造成管道的失效。一般來講飛灰出現磨損的主要原因是和自身特性是分不開的，畢竟燃煤鍋爐在進行運行過程中煤質變化過快，遠遠大于設計上限。同時，鍋爐中的煙氣受到空間的設計限制，容易出現局部受熱不均的情況，造成管道內壓力出現問題，對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、空氣預熱器。側立面近下錐處開有噴煤粉嘴與鼓風孔。燃燒時用油點燃噴入煤粉及鼓風后，控制在不結焦溫度使煤粉穩定持續懸浮燃燒，灰燼從下部排出。由于煤粉細，燃燒充分，效率高，爐體結構簡單，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

在鍋爐運行中，受熱過多同樣容易出現鍋爐的毀壞，出現這種現象的原因是煙氣在進行工作過程中沒有控制好溫度，造成氣流出現不平衡的情況，從而出現運行中壓力不穩定，導致管道出現受力不均，在這樣的超負荷運行情況下很可能造成整體受熱面的爆管。出現這種現象的原因是在設計沒有按照規范操作，造成粉煤等出現不均衡引入，增加了設備的損壞速度，從而產生運行參數不穩定的情況。

2.3 鍋爐出現腐蝕情況

鍋爐在運行中經常接觸到熱水、能源等腐蝕性物質，對于鍋爐影響嚴重。高溫腐蝕主要是因為沉積物中含有大量的非硅酸鹽成分，附著在鍋爐壁上，造成鍋爐的持續腐蝕，對于金屬管壁的影響是持續的，一般這種腐蝕出現在管壁外側。而水側氧腐蝕主要是因為在進行水的輸入時水體本身存在一定的腐蝕物質，例如二氧化碳和氧氣，這些物質和金屬結合形成腐蝕性電池，對于鍋爐內壁的保護膜造成傷害，腐蝕鍋爐管道，造成鍋爐內部壓力不均，影響整體壓力，出現受熱面的爆管。而堿性腐蝕也是鍋爐中經常出現的故事因素，鍋爐內本身含有游離的氫氧化鈉，與水垢融合產生弱堿性的物質氫氧根，對鍋爐造成不同程度腐蝕，影響鍋爐內氣壓穩定性，造成鍋爐出現受熱面的爆管。

3 防止火電廠出現鍋爐受熱面爆管事故原因分析

3.1 增加設計科學性

在進行火電廠鍋爐設計過程匯種風格需要將安全方式措施進行加強，這個是避免出現爆管問題的重要措施，設計人員需要將出現爆管的鍋爐進行研究，找出問題根源，從而將鍋爐進行更加合理的布局，將爐膛熱度、鋼材質地和膨脹系統進行綜合考慮，提升整體鍋爐設計科學性，提升使用質量。

3.2 對鍋爐管理進行強化

①需要加大各項檢查管理力度，在進行電廠鍋爐檢查工作中重點檢查出現故障的位置，將膨脹不暢位置進行標記，重點注意鍋爐受熱面的飛灰磨損情況，發現問題及時排查原因。同時，在進行小組檢查過程中需要對管壁溫度進行監控，將管壁出現扭曲或者溫度過高的情況進行動態監控，一旦出現異常情況及時進行維修，嚴格控制潛在危險的發生。②需要提升焊接質量和工藝，在使用焊條時需要關注焊條的質量，制定相關的焊接管理制度，不僅需要關注焊接中的技術管理，對于焊接前的各項準備工作和焊接后的維修工作也要進行關注，同時在焊接完整以后需要進行探傷，焊接不合格情況及時進行完善。③需要對吹灰情況進行管理，檢查吹灰器的實際運營情況，定時檢查故障問題。在受熱結構方面，可以在鍋爐相應位置進行耐磨耐熱材料的噴涂，使得鍋爐各項氣壓維持在合理范圍內，維持內部受熱均勻，減少內部氣壓。

3.3 重視鍋爐的調整和保養情況

在鍋爐運行中需要關注鍋爐運行的正常性，一旦超限需要停運進行安全事故檢查，控制好啟停速率和升溫降溫升壓速度，不能超限，減少機組損耗，更好的控制機組情況，盡量避免在日常運行中出現超溫超壓情況。同時，在鍋爐停爐期間需要進行相應的保養工作，做好各項項目的檢查工作，查看鍋爐在使用中是否出現變形或者是扭曲問題，及時清理鍋爐內的水垢，對于腐蝕情況進行修整，這樣可以進一步維護鍋爐的使用壽命，保證設備的完好率。在對鍋爐使用情況進行細致檢查以后可以將記錄進行留存，特別是一些出現故障的區域以及相關整修記錄，便于后期進行查閱，迅速找到問題和故障發生位置，節省故障排查時間。

4 結束語

綜上所述，鍋爐在實際運行中經常出現因為受熱面而產生的爆管情況，造成整體火電廠機組出現問題，對于火電廠正常運行帶來影響。因此，在進行鍋爐技術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生概率，對于鍋爐運行情況進行管理，掌握鍋爐運行基本規律和故障發生過程中的特征，針對性的采用各項措施，最大限度的提升鍋爐運行的安全性，提升鍋爐使用的可靠程度。

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TM621.2

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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電廠運行技術方面。