鍋爐受熱面損壞的常見原因及防范措施探討

陳欣

摘 要：受熱面作為鍋爐的主要傳熱介質，其運行狀態直接影響到鍋爐的運行效率，一旦受熱面遭到損壞，將會直接威脅到鍋爐運行的安全性和可靠性。隨著工業的快速發展，鍋爐的運行負荷逐漸增加，長期處于高溫高壓的運行狀態下，加之受到各種因素的干擾，會對鍋爐受熱面結構的完整性產生一定的影響，由此導致受熱面無法正常運行。水垢、腐蝕、磨損、超溫等都是導致受熱面損壞的因素，所以文章對鍋爐受熱面損壞的常見原因進行分析，進而提出防范措施，為鍋爐受熱面的設計工作具有一定的參考意義。

關鍵詞：鍋爐；受熱面；損壞；常見原因；防范措施

前言

鍋爐作為重要的能量轉換設備，在我國的生活以及工業生產中得到了廣泛的應用，對于促進社會的經濟發展做出了重要的貢獻。受熱面作為鍋爐熱交換的主要介質，主要包括水冷壁、省煤器、再熱器、過熱器、空氣預熱器等部分，各個受熱面所處的位置不同，造成損壞的原因也存在一定的差異，但有些常見原因為共性影響因素。在受熱面損壞后，一旦發生泄漏，就需要停爐檢修，會產生巨大的經濟損失。如果沒有及時發現，將會導致爆破等安全事故的發生，嚴重威脅到人身安全。所以，在對鍋爐受熱面損壞的常見原因進行分析后，在以后的設計工作中需要不斷的改進和完善，以確保鍋爐的安全穩定運行。

1 鍋爐受熱面損壞的常見原因

1.1 鍋爐受熱面結垢

水垢是導致鍋爐受熱面損壞的常見原因之一，因為受熱面一側接觸火焰或者煙氣，另一側接觸水或者導熱油，在受熱面和爐水之間產生熱交換的過程中，就會受到水質的影響而產生水垢。如果鍋爐給水中含有重碳酸鹽類的雜質，在溫度較高的情況下就會受熱分解，生成較難溶的沉淀物。而在鍋爐給水循環的過程中，隨著溫度的升降，一些鹽類也會形成結晶而附著在受熱面的管壁上，這些沉淀物堅硬而致密，被稱之為水垢。由于水垢的導熱性較差，所以一旦在受熱面上形成較多的水垢，將會影響受熱面的導熱性，會導致金屬管壁局部溫度升高，當溫度超出了金屬管壁所允許的極限范圍時，金屬因為過熱而產生蠕變，強度降低，在高壓的情況下，就會導致受熱面鼓包、穿孔、破裂現象的發生，受熱面受損后，直接影響到鍋爐運行的安全性。

1.2 鍋爐受熱面的磨損

因為鍋爐受熱面是將煙氣中的熱量傳遞給水或者油的介質，所以在接觸煙氣一側的金屬面就會產生磨損。因為在鍋爐燃燒運行的過程中，煙氣中會攜帶各種灰粒雜質，這些雜質的運行速度與煙氣流速成正相關的關系，當煙氣流速較大時，灰粒雜質就會與受熱面產生碰撞，當符合一定的角度以及速度的情況下，就會切削掉受熱面上的金屬屑，長此以往，就會對受熱面產生較大的磨損。受熱面的磨損量與灰粒雜質的粒徑、成分以及煙氣流速等有直接關系，如果鍋爐設計運行參數不合理，對受熱面產生的磨損量就會增加，受熱面硬度逐漸降低，極易導致爆管事故的發生。

1.3 缺水導致鍋爐受熱面管損壞

缺水是導致鍋爐受熱面損壞最為普遍的原因，也是產生危害最大的安全事故。在鍋爐缺水的情況下，受熱面管由于得不到冷卻，在長時間處于高溫運行狀態時，管壁溫度急劇升高，管壁材料的抗拉強度降低，當管內所產生的壓力超過了管壁材料的屈服極限時，就會導致受熱面管變形、鼓包，直至爆破。這種安全事故所產生的危害范圍較大，會導致大量受熱面管同時損傷或者脹口，高溫區尤其強烈。所以一旦鍋爐缺水，就會引發鍋爐爆炸，所產生的危害性以及經濟損失將會非常巨大。為了避免這種現象的發生，就需要針對缺水原因而設計相應的防范措施。

1.4 鍋爐受熱面和管內腐蝕

鍋爐受熱面和管內腐蝕是指鍋爐汽水通道中發生的金屬腐蝕，此類腐蝕使承壓鍋爐受熱面和管道金屬強度降低，從而導致爆管和嚴重事故的發生。金屬腐蝕的類型，根據腐蝕的機理主要分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩類。金屬的化學腐蝕雖不如電化學腐蝕那么嚴重和普遍，但鍋爐在高溫環境下運行極易發生腐蝕?；瘜W和電化學所產生的腐蝕形式有：均勻腐蝕，不均勻腐蝕，潰瘍腐蝕，點腐蝕。鍋爐汽水通道內發生的腐蝕為鍋內腐蝕，主要有汽水腐蝕，氣體腐蝕，堿性腐蝕，垢下腐蝕，苛性脆化，疲勞腐蝕等。當受熱面和管內出現腐蝕后，受熱面強度降低，在高壓作用下，就會損壞受熱面，從而引發安全事故的發生。

2 鍋爐受熱面損壞的防范措施

2.1 鍋爐受熱面水垢的防范措施

鍋爐受熱面產生水垢的主要原因是因為鍋爐給水含有雜質，水質不達標而導致的，所以通過控制管理鍋爐給水的水質，是降低水垢的重要途徑。所以應該根據鍋爐的運行狀況，對鍋爐用水設計合理的水質標準，并且嚴格把控質量關。在保證鍋爐給水質量的基礎上，應該對鍋爐進行定期保養，防止水垢的形成。此外，還應該針對鍋爐的運行狀況，設計合理的給水量，盡量減少補給水量。

2.2 受熱面磨損的防護措施

在防范鍋爐受熱面磨損的設計中，可以通過優化鍋爐系統結構設計來改善。根據鍋爐運行狀況，調整煙氣流速，合理控制風量的速度，降低灰粒雜質對受熱面管壁的沖擊。合理控制鍋爐內物料的粒徑和成分，盡量減少粒徑較大的雜質，降低物流的硬度，還可以提高受熱面材料的耐磨性。

2.3 針對缺水的防護措施

為了防止鍋爐受熱面管缺水現象的發生，應該在設計工藝上進行合理的控制。在結構設計方面可以采取多重保護的措施，當鍋爐出現缺水狀況時，另一種裝置能夠及時補充給水。還可以設計自動停爐裝置，當鍋爐受熱面管出現缺水現象時，排煙溫度就會上升，當自動停爐裝置感應到排煙溫度升高時，就會自動切斷燃料的供應，鍋爐停止運行，由此降低鍋爐受熱面管因缺水而發生的安全事故。此外，還應該對鍋爐給水裝置進行報警裝置設計，當低于極限水位時，就會發出警報并且自動停爐。定期對鍋爐水位表進行清洗維護，保證水位表的正常運行。

2.4 鍋爐腐蝕的防范措施

防止和減少鍋爐內部腐蝕的根本途徑，還是解決水質達標符合規定值。在運行過程中從原水懸浮物，硬度，堿度，酸度pH值，進行適時檢測。防止汽水腐蝕的方法為消除傾斜角度小的蒸發管段，確保水循環正常。對氧腐蝕可提高給水管和省煤器管的水速，使氧不停留在金屬表面的個別點上，這樣可使腐蝕由點腐蝕變為均勻腐蝕，針對氧腐蝕，還可以采用除氧器。

3 結束語

受熱面損壞是工業鍋爐設備比較常見的安全事故，對工業生產造成了嚴重的經濟損失，并且威脅到人員的生命財產安全。導致鍋爐受熱面損壞的原因較多，設計方案不合理、安裝維修不規范、運行操作不合理都會對受熱面的正常運行造成影響。所以在對常見原因進行分析后，在進行受熱面設計時，就會加強防范措施，盡量減少受熱面損壞現象的發生，確保鍋爐的安全穩定運行，為我國工業生產的可持續發展創造良好的條件。

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