鍋爐高溫過熱器爆管的主要原因及應(yīng)對策略分析

馬勝良

摘 要：在對諸多火電廠鍋爐的使用狀況和事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，過熱器爆管是近幾年火電廠鍋爐運(yùn)行中最常見的事故。這嚴(yán)重影響了火電廠的穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益。鑒于此，筆者結(jié)合相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，探討了電廠鍋爐高溫過熱器爆管的主要原因和應(yīng)對策略。

關(guān)鍵詞：火電廠；鍋爐；過熱器爆管；制造工藝

中圖分類號(hào)：TK228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.161

由于火電廠鍋爐在運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部各環(huán)節(jié)所釋放出的熱量不盡相同，所以當(dāng)工作環(huán)境比較惡劣時(shí)，極易發(fā)生鍋爐過熱器爆管事故。盡管爆管事故發(fā)生后，可以采取襯墊或焊接等措施進(jìn)行修復(fù)，但這依然會(huì)影響到鍋爐的整體運(yùn)行效率，致使再次爆管的可能性大大增加，而且因爆管事故導(dǎo)致停產(chǎn)所造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失是無法估量的。爆管還可能引發(fā)安全事故，進(jìn)一步增加損失。因此，我們應(yīng)對電廠鍋爐過熱器爆管的原因進(jìn)行詳細(xì)分析，以減少事故，提升火電廠的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益。

1 鍋爐高溫過熱器爆管的主要原因

1.1 鍋爐設(shè)計(jì)和選型不當(dāng)

筆者通過調(diào)查分析爆管事故得知，由鍋爐設(shè)計(jì)和選型不當(dāng)引發(fā)的事故占總事故的14%～15%，它是過熱器爆管的一個(gè)主要原因。鍋爐設(shè)計(jì)和選型不當(dāng)主要體現(xiàn)為：①鍋爐設(shè)計(jì)缺乏多樣性，致使鍋爐的適應(yīng)性差。由于鍋爐在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中幾乎不考慮不同地域在燃料和燃燒方式上的不同，所以爐膛尺寸的適應(yīng)性較差，難以適應(yīng)煤種的變化。當(dāng)爐膛高度過高時(shí)，爐內(nèi)氣溫相對較低，造成了熱能的浪費(fèi)；當(dāng)爐膛高度不足時(shí)，又會(huì)使過熱器的溫度超過正常承受范圍。②鍋爐過熱器系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在一定缺陷，例如將過熱器的前后級直接連接在一起，而沒有左右交叉或在中間位置設(shè)置混合聯(lián)箱。這種設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致前后級的熱偏差疊加在一起，增加爆管的可能性。③材料選擇。盡管通過計(jì)算過熱器的理論壁溫和偏差都能確保所選用的管材能夠承受最高溫度，但過熱器在實(shí)際使用過程中，還是會(huì)因多重因素的作用和各種誤差的疊加而出現(xiàn)爆管，因此，材料的選擇要盡可能地最優(yōu)化。

1.2 過熱器的制造工藝較差

除設(shè)計(jì)因素外，過熱器的制造、安裝和日常維護(hù)也是影響其使用質(zhì)量的重要因素。例如，過熱器焊接處有異物堵塞，從而影響了焊接質(zhì)量；人為地縮小了熱蒸汽流通管道的口徑，當(dāng)熱蒸汽在管道內(nèi)流通時(shí)，被異物堵塞住的管道會(huì)大大增加整個(gè)管路的壓力，一旦壓力超過過熱器管材的承受范圍，就會(huì)出現(xiàn)爆管；過熱器管道壁較薄、管材質(zhì)量較差等也極易引起爆管。

1.3 鍋爐運(yùn)行時(shí)間過長

鍋爐長時(shí)間運(yùn)行，導(dǎo)致過熱器腐蝕、老化也是發(fā)生爆管的一個(gè)重要原因。鍋爐在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量蒸汽，由于水質(zhì)問題，蒸汽中難免會(huì)有硫、氯、鐵等雜質(zhì)，再加上過熱器受熱不均勻，有些硫化物或氯化物便會(huì)黏附在高溫區(qū)域的壁面上，形成污垢。這些污垢有的具有腐蝕性，會(huì)腐蝕管壁，使該處管壁越來越薄，最終引發(fā)爆管；有的污垢則會(huì)聚集在一起，使過熱器排氣不暢，進(jìn)而引發(fā)爆管。此外，煤炭燃燒效率不高，也會(huì)造成過熱器受熱不均勻，進(jìn)而引發(fā)爆管。

2 防范鍋爐高溫過熱器爆管的對策

2.1 優(yōu)化鍋爐設(shè)計(jì)和相關(guān)制造工藝

鍋爐的質(zhì)量和適用性取決于鍋爐的設(shè)計(jì)和相關(guān)制造工藝，因此，通過優(yōu)化鍋爐設(shè)計(jì)方案和相關(guān)制造工藝，便能提升鍋爐質(zhì)量，降低過熱器爆管事故的發(fā)生率。設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合火電廠的實(shí)際狀況，對燃煤質(zhì)量、發(fā)電情況和鍋爐維護(hù)狀況等進(jìn)行充分的前期調(diào)研，然后設(shè)計(jì)出專業(yè)性、針對性強(qiáng)的鍋爐和配套設(shè)施。鍋爐焊接是鍋爐制造工藝中的核心技術(shù)，因此，控制好焊接質(zhì)量，力爭做到無缺陷焊接，能夠有效減少鍋爐高溫過熱器爆管事故的發(fā)生。

2.2 做好鍋爐過熱器的檢查、維護(hù)工作

工作人員應(yīng)認(rèn)真做好日常維護(hù)、檢查工作，降低爆管事故的發(fā)生率，有效提高鍋爐設(shè)備的運(yùn)行效率和發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。鍋爐高溫過熱器的日常檢查、維護(hù)工作應(yīng)主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：①定期檢查過熱器的焊接部位。一旦發(fā)現(xiàn)裂縫、氣孔或夾渣等問題，應(yīng)立即維修，如果問題嚴(yán)重，還應(yīng)馬上更換管道。②定期檢查過熱器管道中受熱較多的區(qū)域，檢查其腐蝕程度或結(jié)垢狀況，同時(shí)測量管道壁的厚度。對于腐蝕、結(jié)垢狀況較輕的，應(yīng)打磨處理；對于腐蝕、結(jié)垢嚴(yán)重的或即將穿孔的，應(yīng)立即更換管道。③定期檢查給水裝置，確保減溫水的供給穩(wěn)定、正常，并將過熱器管道的溫度控制在可承受范圍內(nèi)。④檢查管道的粗度，對比原始粗度數(shù)據(jù)，對于超過原始粗度3.5%以上的，應(yīng)立即更換。

2.3 加強(qiáng)鍋爐日常運(yùn)行管理

加強(qiáng)鍋爐日常運(yùn)行管理也是防范過熱器爆管的重要措施之一。具體管理措施有：①使用二級減溫水按科學(xué)的比例進(jìn)行調(diào)溫處理。通常，第一級運(yùn)用粗濾法進(jìn)行調(diào)理，第二級運(yùn)用減溫調(diào)水進(jìn)行調(diào)理，這樣能在很大程度上保證減溫水比例的合理性。②科學(xué)調(diào)節(jié)鍋爐的煙氣側(cè)，通過調(diào)節(jié)鍋爐排出的煙氣數(shù)量、溫度來有效調(diào)節(jié)過熱器的對流吸熱量。③控制好鍋爐的燃燒風(fēng)量，避免鍋爐溫度出現(xiàn)過高或過低等不穩(wěn)定的狀況。

3 結(jié)束語

總的來說，電廠鍋爐高溫過熱器發(fā)生爆管事故的原因眾多，整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)導(dǎo)致爆管或?yàn)檫^熱器運(yùn)行埋下安全隱患。因此，我們要做好過熱器爆管防范工作，從鍋爐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、鍋爐運(yùn)行管理、過熱器制作與安裝以及燃煤質(zhì)量、減溫水供給等多個(gè)方面進(jìn)行綜合性、系統(tǒng)性的管控。只有這樣，才能切實(shí)保障過熱器的良好運(yùn)行，保障發(fā)電廠的穩(wěn)定運(yùn)行，從而更好地為廣大電力用戶提供服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]岳彩源.鍋爐受熱面管泄漏預(yù)防與鍋爐受熱面精細(xì)化檢修管理分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015（26）.

[2]糜亮，杜春海，周華，等.電站鍋爐水冷壁和過熱器爆管分析[J].中國特種設(shè)備安全，2013（11）.

[3]王明庭.鍋爐高溫過熱器數(shù)次爆管后的檢驗(yàn)[J].中國特種設(shè)備安全，2013（07）.

〔編輯：王霞〕