火电厂锅炉受热面爆管原因及防范措施分析

火电厂锅炉受热面爆管原因及防范措施分析

魏浪

黄河西宁热电有限责任公司 青海，西宁 810000

摘要：近年来，随着经济社会的发展与科学技术的进步，公众的生活水平不断提升，生产生活对电力资源的需求不断增加。火电厂是电力行业的重要组成部分，对于经济发展具有十分重要的促进作用。作为火电厂运行重要组成部分的锅炉在长时间的高负荷的运行状态下很容易产生各项安全事故，受热面爆管就是其中一项较为常见的事故类型。鉴于此，本文先是阐述了导致火电厂锅炉受热面爆管的主要原因，又详细研究了如何防范火电厂锅炉受热面爆管事故，仅供相关人员进行借鉴与参考。

关键词：火电厂锅炉；受热面爆管；防范措施

1火电厂锅炉受热面爆管原因

1.1材质质量不达标

锅炉受热面作为热能转换的主要设备，一侧需要长期处在高压、高温环境下进行高负荷运转，而另一侧则需要接触油或者水来传递热量。因锅炉受热面承受着各种复杂的负荷，不仅要在高压、高温条件下保证正常运行，还要防止水、油中含有的介质对其产生损坏。因此，在对受热面材质进行选择时，就有很高的高求。一方面要对锅炉的运行参数进行详细了解；另一方面要结合锅炉受热面所承受的各种负荷，对材质的耐腐蚀性、耐高温性、韧性以及强度等性能进行确定。若所选材质的耐高温性能不符合标准的话，就有可能使锅炉在实际运行中，因实际温度过高而导致管子发生变形，使管子在高压作用下发生爆管。还有锅炉受热面的其他性能如果不达标的话，也会增加爆管的可能性。因此，材质质量对锅炉受热面具有十分重要的作用。

1.2磨损、结焦、老化、过热引起爆管

当管壁金属受到灰粒的高速冲击时，会导致炉管磨损，尤其在省煤器的烟气出入口处、水冷壁管以及出列的管子处等^[1]。锅炉受热面管的磨损主要为飞灰磨损，这和受热面的安装质量、煤灰特性布置方式以及煤灰特性有着很大的关系。结焦导致爆管通常在炉膛底部水冷壁中较为常见，主要是因为燃煤选用不合理、运行调节不当等导致的；在各个受热面的管排，容易发生由于设备老化导致的爆管情况，这是因为设备老化后，运行参数无法保持稳定和长时间运行造成的；而在过热器管排中，由于气流不均衡、烟温调节不当以及保护措施失效等会发生过热，从而引起爆管。

1.3腐蚀导致的受热面爆管

受热面腐蚀主要包括高温腐蚀、水侧氧腐蚀、碱性腐蚀。高温腐蚀是由沉积物中的非硅酸盐杂质的化学过程而引发的炉管金属损耗，通常发生在再热器和过热器的向火侧外表面；锅炉给水中如果含有较多的二氧化碳和氧气，那在锅炉潮湿和积水的内壁就会形成腐蚀电池，破坏其内表面保护膜，发生点蚀；如果炉管内部积有硫酸盐和氯化物，那么将会极大地加快腐蚀速度；如果炉水中含有游离的氢氧化钠，那么在垢下会因炉水的浓缩而形成高浓度的OH-，从而发生碱性腐蚀。

1.4焊接质量不佳

焊接质量不佳是导致锅炉受热面管设计规范性受到影响的主要原因之一。因受热面管要承受非常高的温度和压力，若焊接质量存在缺陷的话，就有可能会使受热面运行的可靠性受到直接影响。也就是说，若焊接工艺不符合要求的话，在进行焊接的过程中，会出现未焊透、咬边、未熔合以及夹渣现象，导致受热面管在运行的过程中容易出现爆管现象。

2防范火电厂锅炉受热面爆管的措施

2.1科学合理地选择受热面材质

受热面材质的选择与设计是保障锅炉安全运行的基础。因此，工作人员在选择受热面材质时要在全面了解和掌握自身实际需求的基础上根据锅炉运行的各项参数及其极限值选择科学合理的受热面材质^[2]。一般而言，受热面材质不仅要具有满足相关标准要求的强度、硬度、冲击韧性还要具有耐高温性、耐腐蚀性等，也可以通过不同材质的相互搭配以达到相关的要求，从而大大降低受热面爆管的发生几率，有效保障火电厂的正常运行。

2.2对锅炉受热面的结焦、磨损、超温及老化现象进行防范

想要对锅炉受热面的磨损现象进行防范，就先要对磨损的原因进行详细了解，然后根据不同的原因采取不同的措施来进行应对。比如优化炉型的结构设计，对受热面的布置方式进行科学部署，将爆管的可能性降到最低。同时还可以根据锅炉运行状况对烟气流速进行严格控制，同时在成分和粒径上对脱硫剂、燃料以及残渣等物料进行合理应用，使锅炉受热面的磨损量得到有效降低；而锅炉受热面超温现象，可通过降低受热面的温度来实现，比如控制烟温、水垢、锅炉给水量等，避免超温的现象发生；对于锅炉受热面结焦现象，可通过合理选择煤种来对燃烧进行控制和优化，以此使结焦现象进一步减少；对于设备的老化现象，就需要专业人员定期地对锅炉受热面中的所有设备进行检查与清理，一旦发现设备存在老化现象时，就需要进行及时更换，防止因维护不当而出现锅炉受热面爆管事故。

2.3对锅炉受热面的反腐措施进行提高

想要避免锅炉受热面腐蚀现象的出现，可根据腐蚀的实际情况来进行加强。若属于水侧氧腐蚀，可控制给水中的二氧化碳和氧气含量，并制定限制标准，对锅炉给水的水质进行加强；若属于碱性腐蚀，可控制给水中碱性物质含量，并定期清理管内壁中的沉淀物来加强防范；若属于高温腐蚀，可优化燃料设计，同时降低硫、碱、钒、氯等物质在燃料中的含量，然后对燃烧的温度加强控制，使锅炉受热面爆管的可能性降到最低。

2.4提高焊接质量的措施

由于锅炉组件较多且结构相对比较复杂，所以在对其受热面管进行焊接时，需要根据焊接规范和要求进行严格安装，同时每个安装步骤都要根据工艺标准进行操作，保证焊接质量满足设计要求^[3]。通过提升焊接质量，保证锅炉受热面可按照设计方案正常运行，就可使爆管现象有效减少。

结语

总而言之，在火电厂的运行过程中锅炉受热面爆管往往会导致停炉检查，这不仅会严重影响锅炉的自身性能与安全性，还会使火电厂产生巨大的经济损失。一般而言，受热面爆管事故是不可避免的，导致其产生的原因主要有材质质量、焊接质量、磨损、焦化、结焦等，因此工作人员也要从上述方面加强对锅炉的检查与维护，最大限度地降低锅炉爆管的发生，保证锅炉的安全、稳定运行。由于本文的篇幅有限对火电厂锅炉受热面爆管的探讨还存在诸多不足之处，但相信随着广大一线工作人员的不断努力与实践，我国未来的电力行业必将取得更大的发展与进步！

参考文献：

[1]赵海鹏. 火电厂锅炉受热面爆管原因及防范措施探讨[J]. 内蒙古煤炭经济,2020(01):115-116.

[2]吴铭轩. 火电厂锅炉受热面爆管原因及防范措施探讨[J]. 科技创新与应用,2017(07):119.

[3]胡杰. 锅炉受热面爆管原因分析及防范措施[J]. 通讯世界,2019,26(03):285-286.