锅炉受热面爆管原因分析及防范策略

锅炉受热面爆管原因分析及防范策略

吕学成

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，内蒙古呼和浩特市托克托县， 010200 摘要：随着当前我国经济水平的不断提升，社会对于电力需求度不断提高，当前电力资源问题受到当前的重视。作为火电厂锅炉受热面的常见事故之一，爆管严重影响了火电厂运行的稳定性和安全性，同时给火电厂带来了一定程度的经济损失。当锅炉受热面发生爆炸时，需要进行停炉检查，由此产生的停产损失、维修费用以及爆炸导致的其他损失，给火电厂的经济效益造成了严重影响，甚至还会影响火电厂的社会效益。导致锅炉受热面爆管的原因包含很多种，需要从多个方面采取防范措施来减少爆管情况的发生。本文围绕当前火电厂锅炉受热面爆管原因以及防范措施做出分析，以供参考。

关键词：电厂；锅炉受热面；爆管原因；防范措施

1、锅炉受热面爆管概述

锅炉受热面爆管指的是锅炉运行的过程中突发的管道暴烈，一般伴随着较为明显爆破声和喷射而出的水及水蒸气。此时，锅炉的气压表、水流量表、蒸汽流量表等均出现异常，锅炉炉膛内的燃烧方式也由负压燃烧变为正压燃烧，炉烟和蒸汽也从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。由于管道劈裂，锅炉管道系统内的气压出现异常，由于气压过低因此锅炉内的水位难以维持正常，锅炉内部炉膛的温度开始逐渐降低，排烟温度随着降低，严重时可引起炉膛灭火，造成锅炉燃烧效率降低，灰渣斗内灰量增多且伴随有湿灰。锅炉受热面爆管出现问题时能直接引起锅炉系统运行异常，造成锅炉引风机负荷增加，电流变大，锅炉系统安全性受到影响[1]。

2、火电厂锅炉受热面爆管的原因分析

2.1受热面材设计不达标导致爆管

锅炉受热面是进行能量转换的重要工具，一侧的金属面需要在较为苛刻的条件下工作，而另一侧则需要两种不同的介质传递热量，这样的情况下自身设备会承受较大的负荷，而且自身工作又比较复杂，想要确保其稳定工作需要承担较大的负荷。在这样的条件下使得其工作具有一定的特殊性，同时还对于设备的自身材料具有较高的要求，在进行设计工作的过程中相关人员需要结合实际情况做好相关内容的改善，从而设定较为明确的锅炉运行参数，同时还要考虑到自身工作的一些问题，如负荷情况以及材料的耐热性、强度以及韧性等。如果受热材料没有达到相应的标准，在整个运行的过程中往往会因为实际温度过高从而导致管出现变化，在这样的情况下其会受到高压作用最终导致爆管，这也充分说明材质具有一定的重要性。

2.2受热面管焊接因素

锅炉受热面管应用与锅炉系统中的不同部位，受热面管子与锅炉设备之间需要焊接连接，来提高受热面馆和锅炉之间的整体性与稳定性。锅炉受热面管焊接口、焊接缝的处理等质量不达标，受热面管设计不够规范等都会造成受热面管承受高温高压荷载的能力降低。其中焊接工艺对受热面的影响性较大，焊接过程中出现的焊接不吻合等问题都会给受热面爆管留下隐患，而焊接过程中留下的咬边、夹渣等会加剧受热面管的老化和腐蚀程度，因此增加了锅炉受热面爆管的可能。

2.3受热面管腐蚀因素

由于锅炉受热面管需要承载的高温高压荷载较大，对管子的质量、硬度、韧性等要求较高，设计锅炉系统时还需要考虑锅炉热传递和热损耗问题，因此锅炉受热面管子为金属材料。虽然这些金属材料都做过氧化保护，但当氧化层脱落的时候与水、氧气接触会产生腐蚀，久而久之造成受热管面便薄，容易出现爆管。

2.4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。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[2]。

3、火电厂锅炉受热面爆管防范措施

3.1加强受热面材质的选择与设计

受热面材质的设计和使用是根据当前锅炉安全状况而展开的,它也是当前锅炉安全可靠的一个重要基础和保障,在我们选择锅炉受热面材质的同时,我们还应该针对锅炉正常运行的各种参数和温度进行相应的设定,相应技术人员也需要对其进行加深认识,从而根据自身受热情况来选择相应的材料,受热面材质的使用不但需要考虑其强度、塑性、硬度以及冲击柔韧性等,还要综合考虑它们的机械特性和其他条件才能够达到一个相应的标准,这样才能够确保其自身具有较好的耐高温和防腐蚀性,通过有效的手段使其设计规范符合要求。

3.2针对磨损、过热、结焦和老化的防范措施

根据当前磨损的原因分析，相应的技术人员还要针对受热的布置方式以及炉型结构做好相应的优化设计，这样能够减少因为结构方面产生的问题。同时还可以根据锅炉的运行状态合理的控制烟气流速，这样能够加强对染料和使用剂的控制，这样能够减少其他方便形成的问题，以此降低受热面过热导致的其他问题，通过有效的方法做好各方面的控制，为了避免局部出现超温的现象，应该合理的选择所使用的材料，并对燃烧进行控制与优化，从而减少其他的问题出现，这样做好定期检查工作有利于减少其他问题的形成，如果相关人员在检查的过程中发现设备有老化现象，应该及时的做好维护工作或是更换设备，而且还要针对一些受热区域定期做好清理和检查工作，从而避免一些其他问题造成安全问题。

3.3强化爆管防治技术的研究和应用

3.3.1短时超温爆管的防治措施

优化调整锅炉受热面的结构，确保介质能够均匀流畅的分布运行；改善锅炉燃烧状况，通过对煤粉质量、送风参数控制等措施，优化锅炉动力厂工况，防止出现火焰偏移或者贴墙现象；加强对管内异物的清理，定期检查受热面下弯头处是否有异物或者氧化皮等沉积物堆积，如有发现及时清理；及时检查锅炉供水情况，保证受热面有稳定的冷却水供应；在锅炉运行过程中，加强对受热面管壁温度以及炉内燃烧工况的检查，发现问题及时调整，避免受热面因为短时超温造成的爆管事故。

3.3.2长时超温爆管的预防措施

为减少锅炉受热面因长时超温爆管而导致的失效，可根据锅炉燃烧环境选用组织稳定性更好的材料作为受热面的材料，提高受热面耐高温性能；加强对燃煤的管理，严格按照设计标准选用煤种；做好对减温水温度和质量的控制，避免因为水温过高以及管壁结垢而导致超温；控制锅炉燃烧工况，调整燃烧参数，确保炉内烟风动力场的稳定性，避免因为火焰偏移以及出口烟温过高而造成管壁超温；加强对受热面的温度监测，在适宜的位置设置温度检测点，确保监测数据的准确性；在检修过程中对受热面材料进行取样检测，发现材料老化失效及时更换。

3.4运行措施

对于火电厂锅炉来讲，避免受热面爆管的方法主要包含如下几点：一是避免超压和超温。在锅炉运转时务必要确保汽包水位在允许值内，同时还要改进锅炉的运行，切记不能高温腐蚀，用冲刷水冷壁是坚决不允许的，还要时刻关注主、再热蒸汽的压力、温度等，使之符合规范要求。要保持定期吹灰，强化吹灰系统检查力度。当安全阀处于解列时，锅炉是禁止运转的。安全阀校验更要执行相关的规定，当调整气温和气压时，必须做到专人管理专人负责。二是避免过热器、再热器出现爆管。三是煤样化验工作要紧抓不放，让煤质处于合格的范围内，尽力降低由于燃烧不彻底发生的浪费，一定程度上也会减少烟气引发的飞灰磨损。五是坚决贯彻巡回检查制度，严格按照制度执行，如果出现锅炉受热面爆管的情形，应立刻通知责任人，并根据规程来处置相关人员，确保事故的损失降低到最少。

3.5加强防腐蚀控制

锅炉受热面管极易出现腐蚀的现象，其腐蚀程度和受热面所处的环境有着较大的关系。为了降低锅炉受热面运行中的腐蚀程度，应该通过控制腐蚀因素来实现。比如控制锅炉燃烧的温度，从而提高锅炉运行的稳定性；控制水质，降低水质中腐蚀因子的腐蚀时间；及时清理管内壁的沉淀物，减少沉淀物中的腐蚀物质对锅炉管内壁的侵蚀[3]。

3.6加强日常的维护管理

锅炉受热面爆管事故的发生分为突发性的和非突发性的，一些非突发性的爆管事故通常在日常管理中有迹可循。这些给突发性的爆管事故在爆管前表现为管外壁氧化层脱落、裂口、裂纹等问题，针对这些问题应该加强日常的维护管理，及时的更换老旧、损坏的设备，及时的修复裂口及焊接缝问题，做好锅炉受热面管外壁的氧化保护层。

3.7提高焊接质量

锅炉的组件有很多，并且有着复杂的结构，因此在受热面管的焊接安装中，要严格遵循相关焊接标准进行焊接作业，严格把控每一个焊接环节，要求焊接作业满足工艺标准和设计要求，提高焊接作业的规范性。通过提高焊接质量，确保锅炉受热面能够依照设计方案正常运行，使爆管情况得到有效减少。

结束语：

综上所述，在当前火电厂运行的过程中，锅炉受热爆管会导致停炉检查出现问题，这样不仅会对锅炉自身的安全造成影响，还很可能会影响其他方面，而且这也会给企业自身带来较大的经济损失，从而出现较多的其他因素。为了降低爆管的问题，应该结合实际情况做好相应的分析工作，并针对当前多个方面做好分析，针对受热材质、磨损、过热以及腐蚀等问题进行改善，并采取有效的方法做好整合，这样能够降低爆管的纪律，而且在日常的运行过程中应该加强对其管理工作，这样能够确保锅炉的运行，以此保证其可靠性和安全性，这样能够加强整体实力，以此推动该行业的整体发展。

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]李宏伟,冯聚田,冯国祥,张文亮,谢宏来. 基于QPT的火电厂锅炉受热面爆管现象探讨[J]. 自动化应用,2020(12):77-78.

[3]韩庆祝,薛宪阔. 火电厂锅炉受热面爆漏原因分析及防措[J]. 应用能源技术,2018(04):24-27.