高原供熱用WNS鍋爐故障分析與維護(hù)

林杉 米瑪旺堆

摘要：目前拉薩燃?xì)夤?yīng)充足，非超大型集中供暖，熱源基本采用燃?xì)釽NS熱水鍋爐?；谶@種情況，本文分析了WNS熱水鍋爐在高原地區(qū)設(shè)計(jì)、運(yùn)行及停爐期間易出現(xiàn)的問題，及易出現(xiàn)的故障，并分析了產(chǎn)生故障的原因，然后討論了故障處理方法，為關(guān)注該問題的人們提供了參考。

關(guān)鍵詞：燃?xì)釽NS熱水鍋爐；高原；故障；措施

引言

隨著高原各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施的完善，拉薩已基本實(shí)現(xiàn)燃?xì)獾娜歉采w。故拉薩城區(qū)的冬季供暖，大部分使用WNS燃?xì)鉄崴仩t作為熱源，可以為高原人民提供更好的供暖服務(wù)，同時(shí)降低供熱成本，從而提高人們的生活質(zhì)量。但是，由于大多在用鍋爐并未根據(jù)高原環(huán)境參數(shù)專門設(shè)計(jì)，故WNS熱水鍋爐在拉薩的實(shí)際運(yùn)行中，更容易發(fā)生機(jī)械設(shè)備故障。由于鍋爐管理人員專業(yè)素質(zhì)的欠缺，停爐保養(yǎng)也不夠恰當(dāng)，更加劇了鍋爐的故障發(fā)生率。這些故障的出現(xiàn)不僅會(huì)降低鍋爐的供暖效率，還會(huì)影響人們使用的舒適度。因此，此文對(duì)WNS鍋爐在高原（拉薩）易產(chǎn)生的各種故障進(jìn)行了分析及處理方法的探討，以便對(duì)相關(guān)單位日常維運(yùn)提供一定的參考。

一、高原供熱用WNS熱水鍋爐故障概述

鍋爐作為供熱系統(tǒng)的“心臟”，保證其安全運(yùn)行至關(guān)重要。供暖鍋爐出現(xiàn)機(jī)械故障，不可避免地影響供暖效率和效果，進(jìn)而影響人們的生活?？偟膩碚f，供暖用WNS鍋爐發(fā)生故障大多是由于運(yùn)行期間操作不當(dāng)，以及停爐期間保養(yǎng)不當(dāng)造成的。由于WNS鍋爐的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、零部件多且繁雜，故障發(fā)生的原因也是多種多樣的。另外，供熱用熱水鍋爐故障具有不均衡性，其各個(gè)部件失效，通常會(huì)大大降低鍋爐啟爐時(shí)的穩(wěn)定性。WNS熱水鍋爐常見的一些失效模式，如疲勞失效、腐蝕失效、磨損失效、斷裂失效等，隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，故障率將得到顯著提高。

二、高原地區(qū)供熱用WNS熱水鍋爐的常見故障及原因

2.1 WNS熱水鍋爐常見失效模式及表現(xiàn)形式

鍋爐的故障通常是由于鍋爐承壓部件的失效引起的，而其失效通?？煞譃閺?qiáng)度失效、剛度失效、失穩(wěn)失效和泄漏失效此四類，最終的表現(xiàn)為過度變形、斷裂和泄漏，使鍋爐出現(xiàn)故障，喪失正常工作能力，從而危及人身財(cái)產(chǎn)安全。

2.1.1 管板裂紋

WNS鍋爐在管板開了大量密集的管孔，而且采用角焊連接，熱影響區(qū)重疊，應(yīng)力較大，易產(chǎn)生裂紋；同事，如果水質(zhì)不符合要求，管板嚴(yán)重結(jié)構(gòu)或者管段伸出過長也會(huì)使管板產(chǎn)生裂紋。

2.1.2 爐膽與管板連接的扳邊圓弧處開裂

受高溫輻射熱的爐膽，因燃燒情況變化而頻繁產(chǎn)生伸縮，使扳邊處應(yīng)力集中，這種長時(shí)間的反復(fù)變化，也會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋。

2.1.3 爐膽上部塌陷

一旦鍋爐嚴(yán)重缺水，爐膽頂部金屬材料超過允許溫度，強(qiáng)度迅速降低，在鍋內(nèi)壓力作用下局部下塌、破裂。

2.1.4 腐蝕

（1）鍋殼底部腐蝕。由于鍋殼底部是水循環(huán)“死角”泥渣集中于此，在停爐時(shí)，不能排凈的爐水會(huì)在內(nèi)側(cè)引起腐蝕。

（2）爐膽頂部腐蝕。爐膽受輻射熱，溫度很快上升，鋼板上易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

（3）煙管腐蝕，特別是螺紋煙管。

（4）煙囪低溫硫腐蝕。

（5）停爐保養(yǎng)不當(dāng)造成的整體腐蝕。

（6）管板密耐火磚封面密封不嚴(yán)，冷凝水滲漏引起腐蝕。

2.1.5 爐膽變形、鼓包

如果水質(zhì)不好，在爐膽內(nèi)部結(jié)水垢較多，金屬過熱，強(qiáng)度降低在內(nèi)壓作用下形成該現(xiàn)象。

2.2 供熱用WNS熱水鍋爐故障頻率不均衡性

拉薩的集中供暖期，一般為每年的10月底到次年的4月。由于高原地區(qū)集中供暖發(fā)展遲緩，鍋爐管理人員和操作人員專業(yè)素養(yǎng)均不高，致使不論是鍋爐運(yùn)行期間，還是停爐保養(yǎng)期間，對(duì)其技術(shù)維護(hù)及保養(yǎng)均不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，由此加重了供熱鍋爐的故障發(fā)生率。

鍋爐的不均衡性，主要表現(xiàn)為供熱初期鍋爐故障發(fā)生率較高，而隨著鍋爐運(yùn)行一段時(shí)間以后，故障發(fā)生率會(huì)大幅降低，而在供熱末期故障發(fā)生率又會(huì)有所回升。

首先，很多使用單位在非供暖期停爐時(shí)，只是將鍋爐房水電供應(yīng)切斷，有的甚至沒有將鍋筒內(nèi)的循環(huán)水排凈，由此造成了鍋爐鍋筒內(nèi)壁，煙管的全面腐蝕，更是加劇了鍋爐機(jī)械故障的不均衡性。

2.3 在用供熱用WNS熱水鍋爐故障率高的原因

拉薩地區(qū)在用供熱鍋爐運(yùn)行期間，由于管理疏忽及技術(shù)條件限制，大多缺少水質(zhì)化驗(yàn)，故不能有效的指導(dǎo)鍋爐操作人員進(jìn)行定期排污，品質(zhì)劣化的鍋水引發(fā)鍋爐故障率隨時(shí)間增大。

鍋爐操作人員在鍋爐運(yùn)行過程中，并沒有按運(yùn)行要求隨時(shí)手動(dòng)泄放安全閥，導(dǎo)致安全閥閥座銹死，無法正常工作。

部分鍋爐房，由于設(shè)計(jì)及驗(yàn)收的疏忽，在回水管道上，用Y型除污器替代了除污器，有的甚至沒有設(shè)置除污設(shè)備，供熱系統(tǒng)中供熱末端設(shè)備的很多雜質(zhì)（大部分為泥沙）被帶入鍋爐內(nèi)，嚴(yán)重影響鍋水品質(zhì)，影響鍋爐換熱效果，增加能源消耗，嚴(yán)重的會(huì)造成鍋爐機(jī)械設(shè)備的腐蝕，亦會(huì)加劇鍋爐故障的發(fā)生率。

由于高原地區(qū)氣壓過低，供熱水溫達(dá)不到鍋爐設(shè)計(jì)額定出口溫度，據(jù)統(tǒng)計(jì)，拉薩地區(qū)最高供熱溫度為80℃，平均供熱溫度則只有60℃。由此造成煙氣和鍋水換熱不良，燃燒煙溫過高，火焰中原子氧的含量增加，三氧化硫的含量也會(huì)增多，過省煤器后，由于煙道壁溫過低，三氧化硫凝結(jié)在煙道壁面上，造成煙道內(nèi)壁硫腐蝕。由于自然條件限制，水溫?zé)o法進(jìn)一步提高，故為了控制低溫硫腐蝕，必須從嚴(yán)格把控燃料的硫含量上下功夫。

三、高原WNS熱水鍋爐的維修和保養(yǎng)

3.1 運(yùn)行中WNS熱水鍋爐的檢查

根據(jù)《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG G0001-2012）第1號(hào)修改單要求，鍋爐使用單位必須每月對(duì)在用鍋爐進(jìn)行至少一次的閱讀檢查，而且必須形成文字記錄。

月度檢驗(yàn)的內(nèi)容，首先是WNS熱水鍋爐安全閥、壓力表的檢查，包括了安全閥75%手動(dòng)泄放，以及壓力表的沖洗等，還要隨時(shí)關(guān)注其是否還在校驗(yàn)有效期內(nèi)。其次，要檢查安全聯(lián)鎖裝置是否完好，壓力部件是否有過熱變形及泄露等。再次，必須對(duì)鍋水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)，分析鍋水品質(zhì)，形成報(bào)告，并根據(jù)品質(zhì)變化進(jìn)行排污調(diào)整。如果維護(hù)人員通過檢查發(fā)現(xiàn)問題，必須立即處理。

除了鍋爐使用單位定期自行檢查以外，根據(jù)《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG G0001-2012）的要求，還必須定期向當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門申請(qǐng)檢驗(yàn)，確保鍋爐能安全有效的運(yùn)行。

3.2 WNS熱水鍋爐的停爐保養(yǎng)

由于拉薩供熱期僅占全年一半時(shí)間，所以對(duì)供熱用的WNS熱水鍋爐的停爐保養(yǎng)尤為重要。

鍋爐的維護(hù)分為濕式和干式。拉薩地區(qū)供熱用的WNS熱水鍋爐通常不超過2.1MW，不屬于大型鍋爐，其次，停爐時(shí)間至少半年之久，建議采用干法保養(yǎng)。在保養(yǎng)前，還必須注意排盡鍋水，并且清除水垢、煙灰等，關(guān)閉供回水及排污管道閥門。

3.3鍋爐其他部件的維護(hù)

在鍋爐采暖季節(jié)結(jié)束時(shí)，除了必須徹底清潔鍋爐本體以外，還必須檢查燃燒器，調(diào)試和維修鍋爐的配電和自動(dòng)控制系統(tǒng)。

WNS熱水鍋爐在運(yùn)行過程中，還應(yīng)經(jīng)常檢查水系統(tǒng)的氣體含量，定期排放集氣罐內(nèi)的空氣，以防止 “氣塞”，保證良好的循環(huán)。還應(yīng)當(dāng)注意的是，供暖期結(jié)束，需要停爐時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉燃燒機(jī)，停止燃料供應(yīng)。直至整個(gè)系統(tǒng)水溫降至約50℃時(shí)再停泵。

四、結(jié)束語

熱水鍋爐作為供暖系統(tǒng)的熱源，其是否安全可靠的運(yùn)行不僅直接關(guān)系到供暖效果，更關(guān)系到廣大用戶的人身財(cái)產(chǎn)安全。本文就拉薩常見的供熱鍋爐型號(hào)，即WNS熱水鍋爐作為主要研究對(duì)象，針對(duì)其在高原運(yùn)行經(jīng)常出現(xiàn)的故障情況作了分析，并提出了一些相應(yīng)的控制措施，為相關(guān)人員提供參考。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：西藏自治區(qū)特種設(shè)備檢測(cè)所）