火電廠鍋爐受熱面爆管及解決方法探討

邢路陽 劉超

摘 要：在整個火電廠中，鍋爐是其中的關鍵組成部分，其是否處于一個平穩的運轉狀態之中，對電廠的正常運營有著重要的影響。然而，在實際運行中，會出現鍋爐因為受熱而導致爆管的情況產生，這樣就有可能產生安全事故，不利于電廠的安全運行。本文主要圍繞鍋爐受熱面爆管產生的原因進行簡要的探析，并提出相應的解決方法。

關鍵詞：火電廠；鍋爐；受熱面爆管；解決方法

1 引言

在火電廠鍋爐的運行過程中，受熱面爆管是非常常見的一種安全事故，嚴重影響了火電廠的正常運行。由于受熱面爆管的范圍不同，那么爆管所導致的損壞程度也有所差異，如果發現這種類型的事故，火電廠就要停爐檢查維修，這樣就會導致其經濟效益受到影響。

2 受熱面爆管的主要原因

2.1 受熱面的材質設計不符合相關標準

在火電廠中，鍋爐受熱面極其關鍵，是進行熱能轉換的重要設備，由于一側的金屬面的運行環境較為惡劣，長期處于高溫高壓的環境之下，而另一側需要與油或者水相接觸，以達到傳遞熱量的目的，由此可知，這兩側金屬面所承受的負荷非常的復雜，一方面需要使金屬面在高溫、高壓的環境下的安全運行得到保證，另一方面還需要考慮水以及油中所含有的介質對金屬面所產生的損壞。故此，受熱面的材質就至關重要，在設計之時，需要對鍋爐的運行參數進行了解，再以受熱面所需要承受的荷載為依據，來對所需材質的以下幾種性能進行確定，（1）材料的耐腐蝕性、（2）材料的耐高溫性、（3）材料的韌性以及強度等等【1】。若在對受熱面的材料進行選擇的過程中，所選材質的質量不達標，不符合相應的標準，那么就很容易到導致爆管情況的發生。

2.2 受磨損以及老化等的影響

灰粒對管壁金屬進行高速的沖擊，會導致爐管出現磨損的情況，一般發生在以下幾個部位，（1）高溫段省煤器的煙氣入口以及出口處、（2）再熱器以及過熱器入口處的彎頭、（3）出列的管子、（4）水冷壁管等。磨損可以分為以下幾大類，第一類以飛灰磨損為主，其主要受到以下幾種因素的影響，（1）受熱面布置方式、（2）制造安裝質量、（3）煤灰特性、（4）煙氣流速等。第二類以發生在過熱器某管排為主，其主要是因為以下幾方面的原因而造成的，（1）煙溫沒有進行合理的調節、（2）因為設計不合理，導致氣流不均衡等。第三類主要是因為運行結焦所引發的，這種較易發生在爐膛底部冷水壁，之所以會產生這種現象，由以下幾方面運行所導致的，（1）燃煤的選擇不符合設計標準、（2）在運行過程中，出現調節不當的原因。第四類主要是因為受熱老化所引發的，這種較易發生在各受熱面管排，之所以會出現這種情況，是由以下幾方面原因所造成的，（1）運行參數不夠穩定、（2）運行時間較長等。

2.3 焊接質量不達標

在受熱面管的設計過程中，焊接是影響其設計規范性的主要原因。我們知道，受熱面管需要承受的壓力非常大，其所承受的溫度也較高，因此如果焊接質量不過關，就會導致受熱面的運行受到影響。若焊接的工藝存在著缺陷，存在著以下幾方面的現象之時，（1）未熔合、（2）夾渣、（3）未焊透、（4）咬邊等，那么在運行之時，就有可能出現安全事故。

2.4 受腐蝕的影響

受熱面腐熟有許多種類型，如（1）堿性腐蝕、（2）高溫腐蝕等等。所謂堿性腐蝕，指的是當爐水中含有游離的氫氧化鈉，那么在垢下，就會因為爐水的濃縮進而形成高濃度的OH-，這樣就會導致堿性腐蝕的發生【2】。而高溫腐蝕指的是在沉積物中，存在著一些非硅酸鹽雜質的化學過程，那么高溫腐蝕就是由這個化學過程而引發的爐管金屬損耗。

3 主要解決方法

3.1 確保所用于設計中受熱面材質達標

要想確保鍋爐的安全運行，就需要重視對受熱面材質的選擇設計。在對材質進行選擇之時，需要對鍋爐的運行進行了解，對其運行的各項參數進行了解，再以極限值為依據，來對受熱面材質進行合理的選擇。在對受熱面材質進行設計時，不僅要確保以下幾方面的機械性能達到標準，（1）強度、（2）沖擊韌性、（3）疲勞極限等，還需要確保所選材質的以下幾方面特性，（1）耐高溫性、（2）耐蠕變性、（3）耐腐蝕性等。在降低受熱面爆管的發生概率時，受熱面的材質設計非常關鍵，是其中的基礎要素，并且能夠為其他的設計工作提供保障。

3.2 基于磨損以及老化的解決對策

從磨損所發生的原因來分析，要想解決磨損的問題，就需要對受熱面的布置方式進行優化設計，需要對爐型結構進行優化設計，要防止出現結構上的設計失誤，這樣能夠在一定程度上降低爆管事故的發生。要以鍋爐的運行情況為依據，對煙氣流速進行相應的控制，要重視對燃料以及脫硫劑等物料的控制，針對這些物料，對其進行成分以及粒徑上的控制，以使受熱面的磨損量有所減少【3】。在鍋爐運行過程中，經常會發生受熱面過熱的現象，這樣就非常容易會導致爆管的現象發生，那么對于這種情況，就需要采取相應的措施來降低受熱面的過熱，主要包括以下幾種，（1）對煙溫進行控制、（2）對鍋爐的給水量進行控制，以防止局部出現超溫的情況。對于受熱面的結焦情況，那么就需要對煤種進行科學的選擇，對燃燒控制進行不斷地優化，以盡可能的降低結焦的發生概率。除此之外，火電廠需要安排專門的工作人員，對受熱面的各項設備進行定期的檢查，如果設備出現老化現象，那么就需要及時對其進行更換。還需要安排工作人員對受熱面進行定期的清理，加強對設備的運維管理，以防止由于運維不到位所引發的爆管問題。

3.3 重視對腐蝕情況的防范

在鍋爐運行過程中，會出現高溫腐蝕的現象，這樣就會影響鍋爐的正常運行。為了防范這一現象，就需要重視燃料的選用，要對其進行優化設計，對燃料中硫、氯等物質的含量進行減少，并對燃燒的溫度進行控制。如果是為了防范堿性腐蝕現象的發生，則需要工作人員定期對管內壁的沉淀物進行清理，并對水中的堿性含量進行合理的控制。

3.4 保證焊接的質量

鍋爐的結構較為復雜，其所包含的組件非常多，故此，在對受熱面管進行安裝焊接之時，工作人員要根據相關的焊接規范來進行操作，每一個步驟都要符合規范標準，以促使焊接工藝的質量得到保證。如此一來，焊接的質量符合標準，那么鍋爐受熱面也就會符合設計的標準，進而促使爆管的發生概率有所降低。

4 結束語

綜上，火電廠的安全運行好壞，與鍋爐的正常運行有著重要的影響，如果出現鍋爐受熱面爆管的現象，那么就會導致停爐檢查，這樣就會導致鍋爐的自身性能受到影響，會導致鍋爐的運行安全性受到影響，并會使火電廠面臨著巨大的損失。在鍋爐運行過程中，受熱面爆管是較為常見的一種安全事故，但是如果在設計、安裝等方面進行合理的控制，就能夠使爆管的發生概率有所降低。爆管所發生的原因有許多種，如受熱面的材質設計不符合相關標準；受磨損以及老化等的影響；焊接的質量不符合標準等等。故此，在平時的運行過程中，要加強對鍋爐的運行維護，定期對設備進行檢查，這樣能夠促使鍋爐運行的安全性得到提升，繼而提升火電廠的經濟效益。

參考文獻：

[1] 喬占國.火電廠鍋爐受熱面爆管防范措施的研究[J].科技與企業，2013（16）：326.

[2] 毛超.火電廠鍋爐受熱面爆管分析及解決措施[J].通訊世界，2014（7）：99～100.

[3] 吳銘軒.火電廠鍋爐受熱面爆管原因及防范措施探討[J].科技創新與應用，2017（7）：119.