基于電站鍋爐的監督檢驗與安全保障技術

哈那提·吾哈甫

摘 要：文章介紹了我國鍋爐安全技術監督的發展現狀，分析了電站鍋爐監督檢驗的重點環節。指出了定期監督檢驗中的主要缺陷，并從受熱面管的磨損與防止、高溫腐蝕與低溫腐蝕、防止受熱面積灰、爐膛結焦的預防幾個方面，對監督檢驗與安全保障技術進行了分析與探討。

關鍵詞：電站鍋爐 安全監督 定期檢驗 保障技術

中圖分類號：TM621.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（c）-0191-02

1 我國鍋爐安全技術監督發展現狀

隨著我國經濟的快速發展，鍋爐的生產與使用量也在迅速增加。鍋爐固然為我們的生產與生活帶來了諸多便利，但同時也存在著一定的安全隱患，安全技術監督工作不容忽視。為此，在政府部門的統一組織下，逐步建立和完善了鍋爐安全監察體制，從組織體系、人員結構、技術裝備等方面，進一步充實了鍋爐安全監督檢驗與安全保障的力量。在鍋爐安全監察體制中，主要包括了三個方面的內容，即安全監察與技術監督檢驗體系、法規標準體系以及包括安裝、使用、修理與改造各環節的安全監察與技術監督制度。截至2015年底，全國共有62706家單位從事特種設備生產，特種設備安全監察機構達到2550個，特種設備綜合性檢驗機構485個，累計開展執法監督檢查127.94萬人次，共發出12.93萬份安全監察指令書，對于鍋爐的安全生產運行，起到了重要的預防和保障作用[1]。

2 電站鍋爐監督檢驗的重點環節

電站鍋爐主要由三個部分組成，即本體設備、輔助設備以及鍋爐附件。作為鍋爐的主要組成部分，鍋爐本體設備大體可以分為汽水和燃燒兩大系統。汽水系統的主要功能是將燃料所放出的熱量吸收過來，所形成的過熱蒸汽具有一定的溫度和壓力，其主要組成部分包括了過熱器、再熱器、下降管、省煤器、水冷壁等。而鍋爐燃燒系統的主要作用是保證鍋爐內部燃料的良好燃燒，從而釋放足夠的熱量，煙道、爐膛、燃燒器、空氣預熱器是其主要的組成部件。鍋爐的輔助設備主要由輸煤設備、通風設備、給水設備、制粉設備、除塵和除灰設備等組成。鍋爐附件則包括了安全門、熱工儀表、吹灰器、水位計、控制設備等。

電站鍋爐的不同組成部分，對于其安全運行來說，所造成的危害程度差異較大，所采取的監管力度也有所不同。在鍋爐本體設備中，汽水系統的承壓部件屬于重點監管的部分，也是監督檢驗的重點環節。一旦承壓部件出現損壞，如汽包、主蒸汽管道發生破裂、爆炸，所產生的破壞力極為強大。不僅會造成設備本身的毀壞，還可能損壞周圍的設備與建筑，甚至造成人員死亡，且常常伴隨著供電、供熱的突然中斷，后果不堪設想。為了保證人民群眾的生命財產安全，國家從鍋爐的設計、制造、安裝、修理、改造等方面，制定了大量的法規標準，并由安全監管部門負責嚴格執行[2]。

3 監督檢驗與安全保障技術分析

3.1 定期監督檢驗中的主要缺陷

對于電站鍋爐實施定期檢驗可分為內部檢驗、運行中的外部檢驗以及水壓試驗三個部分。其中，主要缺陷大都是在內部檢驗的過程中發現的，且大都直接關系到電站鍋爐的安全運行。從缺陷類型來看，定期檢驗中的主要缺陷包括了由吹損、受熱面管碰損、煙氣磨損引起的受熱面磨損，由蒸汽側與煙氣側的流量偏差、溫度偏差引起的過熱器、再熱器超溫爆管，由爐膛結焦引起的冷灰斗砸傷，由溫差應力和振動引起的減溫器缺陷，制造、安裝中所產生的焊縫缺陷，以及由其它結構原因引起的缺陷等。資料查閱是做好內部檢驗工作的重要前提，便于了解鍋爐缺陷問題的整體情況，以合理確定檢驗的重點環節、部位與手段。

3.2 受熱面管的磨損與防止

電廠鍋爐的管束發生爆破泄露，其主要原因是由于磨損造成的，可分為飛灰磨損與機械磨損，以飛灰磨損為主。飛灰顆粒是具有動能的，在高溫煙氣的攜帶下沖擊受熱的金屬表面，在沖擊和切削作用下對管束造成磨削。飛灰顆粒的動能、數量、物理化學性質以及煙氣速度，都是飛灰磨損的影晌因素。預防飛灰磨損，主要是防止出現嚴重的局部磨損。煙氣流速的合理選用、飛灰濃度的降低、均流原件與防磨裝置的采用、管夾和支承結構的調節以及加強煤粉細度的監督，都能夠有效地防止受熱面管發生飛灰磨損[3]。

3.3 高溫腐蝕與低溫腐蝕

高溫腐蝕大體可分為三種，即熔融硫酸鹽腐蝕、磨損腐蝕與硫化物腐蝕。不僅受到煤種的影響，管壁金屬溫度、火焰刷墻、運行因素等，也都會影響到高溫腐蝕。改善鍋爐燃燒的空氣動力學工況、改造燃燒器的火嘴與內外調風機、選用含硫量低的燃煤、表面刷涂防蝕涂料、合理確定蒸汽參數等方法，都能夠起到預防高溫腐蝕的作用。低溫腐蝕也叫做硫酸腐蝕，是由于在鍋爐的尾部受熱面上，因硫酸蒸汽凝結而發生的腐蝕。低溫腐蝕的發生，常常伴隨著受熱面泄漏，導致排煙熱損失增大以及鍋爐效率的降低。煙氣露點、煙氣中的氧化硫含量、硫酸濃度與管壁溫度，都是影響低溫腐蝕的因素。可以通過提高受熱面壁溫、采用耐腐蝕材料、降低露點和過量空氣系數、加氨進行中和等措施，以防止和減輕低溫腐蝕[4]。

3.4 防止受熱面積灰

燃煤是我國的主要能源，其在鍋爐內的利用率，取決于鍋爐受熱面的吸熱效率。在燃燒的過程中，飛灰和煙塵流經各受熱面時，會有一部分在受熱面上沉積而形成積灰，進而影響到鍋爐的熱效率。積灰可分為粘結灰和松散灰，前者是物理化學結積，后者是物理聚集。由于粘結灰的結集過程伴隨著化學反應，產生具有粘性的反應物而集結大量的飛灰，容易堵塞煙道，進而影響到鍋爐的安全與經濟運行。因此，在進行鍋爐爐膛設計時，應當充分考慮對流受熱面的布置，合理安排吹灰裝置的數量與吹掃方式，以取得最佳的綜合吹掃效果。

3.5 爐膛結焦的預防

灰渣在高溫熔化后，會在鍋爐內部的器壁產生結焦，不僅會增大受熱面的換熱熱阻，還會導致降低。管壁在受熱不均的情況下，容易被破壞而影響到水循環。嚴重時甚至會出現金屬超溫爆管，引起鍋爐滅火、砸壞水冷壁管等現象。鍋爐結焦，主要是由煤質問題、爐膛結構、爐內空氣動力工況、運行氧量問題等原因引起的。掌握燃料的變化、加強運行管理、消除爐膛底部的漏風等措施，能夠在短期內起到防止和減輕結焦的作用。而真正實現長期有效的防止和減輕結焦，則需要采取優化燃燒調整試驗、合適的配煤技術、維護與改造重點設備、并搞好檢修消缺，以達到改善鍋爐運行工況、提高熱效率的目的[5]。

4 結語

對電站鍋爐實施定期監督檢驗，在鍋爐安全技術檢驗中，有著十分重要的意義和作用。各種常見的缺陷，大都是在內部檢驗的過程中發現的，應當對重點部位和環節進行必要的預關注，從而確定合理的檢驗方案、步驟與手段，及時發現鍋爐存在的缺陷與隱患，防止發生缺陷漏檢的情況。對于受熱面磨損、高溫腐蝕、低溫腐蝕、受熱面積灰、爐膛結焦等常見問題，則需要通過有效的預防措施，以保障鍋爐的安全運行，實現更佳的經濟效益。

參考文獻

[1] 張龍.電站鍋爐監督檢驗與安全保障技術解析[J].科技創新與應用，2016（23）：101.

[2] 張銳.基于鍋爐壓力容器安全問題的探討[J].科技風，2011（20）：108.

[3] 侯漢濤.電站鍋爐檢驗常見問題分析[J].中國新技術新產品，2016（19）：71-72.

[4] 周俊.電站鍋爐在監督檢驗中相關技術探析[J].科技風，2014（17）：7.

[5] 許嘉斌.淺談鍋爐的安全管理工作[J].黑龍江科技信息，2015（3）.endprint