火電廠鍋爐受熱面失效原因及防治措施探討

叢繼強

摘 要 近年來，火電廠承擔(dān)著愈來愈重要的生產(chǎn)任務(wù)，其生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，鍋爐作為熱能轉(zhuǎn)換的重要的生產(chǎn)要素，在實際的運行過程中，鍋爐受熱面常常會受到諸多因素的影響，出現(xiàn)嚴重的受熱面失效問題，而這一問題的出現(xiàn)勢必會對鍋爐運行的穩(wěn)定性與安全性造成直接的影響。為了保障火電廠鍋爐的正常運轉(zhuǎn)，在鍋爐系統(tǒng)的運行過程中，必須要針對受熱面失效問題，采取相應(yīng)的防治措施。基于此，本文分析了火電廠鍋爐受熱面失效的具體原因，并提出了相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞 火電廠鍋爐;受熱面;失效原因;防治措施

在火電廠鍋爐的運行過程中，受熱面是熱能轉(zhuǎn)換的一個重要組成，其發(fā)生失效事件的概率相對較高，受熱面失效增大了鍋爐運行時的安全威脅。火電廠鍋爐受熱面失效最為一種最為常見的運行問題，其常常是由多種因素所誘發(fā)的，為了保持火電廠經(jīng)濟、社會與環(huán)保效益的實現(xiàn)，各個火電廠在生產(chǎn)的過程中，必須要加強對鍋爐受熱面的運行管理，針對其失效原因，采取必要的防治策略，為火電廠鍋爐創(chuàng)造相對安全的運行條件。

1火電廠鍋爐受熱面失效的原因

1.1 焊縫泄露

對于鍋爐系統(tǒng)而言，鍋爐管的焊接數(shù)量非常多，尤其是隨著各個火電廠生產(chǎn)規(guī)模的逐步擴大，其機組容量日益增大，這也就使得鍋爐中的焊接數(shù)量急劇增加，焊縫的增加導(dǎo)致在焊接過程中極易出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題，導(dǎo)致焊縫存在未焊透、咬邊、夾渣與氣孔等質(zhì)量缺陷，焊接工藝的不合理應(yīng)用、操作失誤、焊接材料的不合理應(yīng)用等都會導(dǎo)致焊縫的質(zhì)量問題。如果在鍋爐運行時出現(xiàn)了焊縫泄露的問題，極易造成鍋爐受熱面失效的問題，比如，在機組安裝與檢修的過程中，相關(guān)人員未嚴格執(zhí)行相應(yīng)的焊接規(guī)程與焊接工藝要求，焊接處理不當(dāng)，引發(fā)了焊接裂紋，在鍋爐投入使用以后，焊接殘余應(yīng)力過大，再加上附加應(yīng)力的過度集中，焊縫泄露、受熱面失效不可避免。

1.2 短時超溫爆管

火電廠鍋爐系統(tǒng)的運行過程中，短時超溫爆管現(xiàn)象同樣是誘發(fā)受熱面失效的主要原因，這一現(xiàn)象在水冷壁中最為常見，主要是由于受熱不均勻所造成的，在冷卻條件急劇惡化的情況下，管壁溫度短時間內(nèi)會出現(xiàn)異常升高現(xiàn)象。短時超溫爆管的原因主要為：①鍋爐運行時，爐內(nèi)的熱負荷分布不均勻，局部熱負荷過高，比如，由于爐內(nèi)動力場的狀況相對較差，火焰中心會出現(xiàn)明顯的偏斜，當(dāng)火焰貼邊時，局部管子的熱負荷遠遠超出了正常標(biāo)準;②鍋爐管內(nèi)的汽水循環(huán)條件相對較差，當(dāng)鍋爐汽水循環(huán)時存在異物堵塞現(xiàn)象時，正常的循環(huán)難以維持，短時超溫爆管的威脅同樣存在;③管內(nèi)存在結(jié)垢情況，當(dāng)鍋爐運行時，管內(nèi)存在嚴重的結(jié)垢現(xiàn)象時，傳熱無法正常進行，管壁溫度將異常升高[1]。

1.3 長時超溫爆管

火電廠鍋爐運行時，長時超溫爆管同樣會誘發(fā)鍋爐受熱面失效的問題。一般情況下，鍋爐管如果處于正常的運行狀態(tài)下，也就是其處于設(shè)計溫度的運行狀態(tài)時，其使用壽命相對較長，而如果在鍋爐運行時，管壁溫度長期處于設(shè)計溫度與材料臨界溫度時，碳化物球化現(xiàn)象的出現(xiàn)將會導(dǎo)致管壁的強度大大降低，蠕變速度增快，最終誘發(fā)嚴重的爆管現(xiàn)象，這種情況下，管子的使用壽命將大大縮短。超溫現(xiàn)象越明顯，管子的可用期限就越短。

2火電廠鍋爐受熱面失效的防治措施

2.1 焊縫泄露的防治措施

近年來，隨著火電廠機組容量的逐步擴大，焊縫數(shù)量也在此背景下進一步增加，為維持鍋爐的高效、安全運轉(zhuǎn)，就必須在機組的安裝與使用過程中，加強對焊接的質(zhì)量控制。在焊接作業(yè)開始之前，相關(guān)人員必須要做好前期的準備工作，根據(jù)各個焊接部位的具體要求，對焊接材料加以科學(xué)管理，保障焊接材料的選用符合要求，且在正式的焊接作業(yè)開始之前，需對焊材加以烘干處理。由于在焊接過程中對于環(huán)境有著一定的要求，因此，在焊接過程中，需要構(gòu)建良好的焊接環(huán)境，做好焊接環(huán)境中的防水、防風(fēng)處理，避免外部因素對焊接質(zhì)量造成的不利影響。在實際的焊接操作過程中，專業(yè)的焊接人員必須要嚴格執(zhí)行相應(yīng)的焊接標(biāo)準，做好焊接溫度等參數(shù)的控制。當(dāng)焊接結(jié)束以后，需加強焊后熱處理，消除殘余應(yīng)力。

2.2 短時超溫爆管的防治措施

在鍋爐系統(tǒng)的運行過程中，短時超溫爆管現(xiàn)象的出現(xiàn)會引起受熱面失效，最終影響鍋爐的穩(wěn)定、安全運行。為了實現(xiàn)對短時超溫爆管的防治，需從以下方面來進行：①對鍋爐受熱面的結(jié)構(gòu)加以必要的優(yōu)化與調(diào)整，使得在鍋爐系統(tǒng)的運行過程中，介質(zhì)能夠在系統(tǒng)中均勻、流暢分布;②對鍋爐的燃燒情況加以必要的調(diào)整，使得燃料燃燒能夠符合鍋爐運行的條件，進行煤粉質(zhì)量、送風(fēng)參數(shù)的科學(xué)控制，為鍋爐運行提供動力條件，降低火焰偏移、貼墻的發(fā)生概率;③定期清理管內(nèi)的異物，檢查在受熱面下彎頭位置，是否存在沉積物的堆積情況，如果存在異物堵塞現(xiàn)象，需及時加以清理;④檢查鍋爐內(nèi)的供水是否正常，為受熱面提供穩(wěn)定的冷卻水供應(yīng);⑤鍋爐的整體運行過程中，實時檢查管壁溫度、爐內(nèi)燃燒工況[2]。

2.3 長時超溫爆管的防治措施

長時超溫爆管同樣是鍋爐受熱面失效的一個重要原因，為了維持鍋爐受熱面的正常運行，在實際的工作中，可以通過對長時超溫爆管現(xiàn)象的預(yù)防與控制，來降低鍋爐受熱面失效的發(fā)生概率[3]。在火電廠鍋爐的運行過程中，為了保障其穩(wěn)定、安全的運行狀態(tài)，相關(guān)人員需結(jié)合鍋爐的燃燒環(huán)境、運行要求，進行受熱面材料的科學(xué)選擇，盡量使得鍋爐受熱面材料具有耐高溫特性;燃煤是保障鍋爐正常運轉(zhuǎn)的一個關(guān)鍵因素，必須要加強燃煤管理，保障燃煤煤種與設(shè)計要求相符合;加強對減溫水溫度、質(zhì)量的管理，避免水溫過高所造成的管壁結(jié)垢與超溫現(xiàn)象;對鍋爐的燃燒工況加以科學(xué)控制，將各個燃燒參數(shù)控制在合理的范圍內(nèi)，維持鍋爐內(nèi)部煙風(fēng)動力場的穩(wěn)定性，避免局部受熱不均勻現(xiàn)象;實時監(jiān)測受熱面溫度。

3結(jié)束語

受熱面失效是火電廠鍋爐運行時存在的一個突出問題，此現(xiàn)象的出現(xiàn)會影響火電廠的正常生產(chǎn)，為了維持火電廠鍋爐的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，各個火電廠都需要從自身的實際情況出發(fā)，結(jié)合受熱面失效的原因，制定相應(yīng)的防治措施。

參考文獻

[1] 陳浩，張濤，田峰，等.火電廠鍋爐受熱面失效形式分析及預(yù)防措施[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2018，36（1）：71-75.

[2] 蘇濤，張仁海.火電廠鍋爐受熱面失效的原因分析及防治措施[J].河北電力技術(shù)，2015，34（z1）：50-53.

[3] 趙云.火力發(fā)電廠鍋爐受熱面管泄漏原因分析[J].技術(shù)與市場，2019（7）：125.