火電廠鍋爐受熱面失效原因及防治措施探討

叢繼強

摘 要 近年來，火電廠承擔著愈來愈重要的生產任務，其生產規模日益擴大，鍋爐作為熱能轉換的重要的生產要素，在實際的運行過程中，鍋爐受熱面常常會受到諸多因素的影響，出現嚴重的受熱面失效問題，而這一問題的出現勢必會對鍋爐運行的穩定性與安全性造成直接的影響。為了保障火電廠鍋爐的正常運轉，在鍋爐系統的運行過程中，必須要針對受熱面失效問題，采取相應的防治措施。基于此，本文分析了火電廠鍋爐受熱面失效的具體原因，并提出了相應的防治措施。

關鍵詞 火電廠鍋爐;受熱面;失效原因;防治措施

在火電廠鍋爐的運行過程中，受熱面是熱能轉換的一個重要組成，其發生失效事件的概率相對較高，受熱面失效增大了鍋爐運行時的安全威脅。火電廠鍋爐受熱面失效最為一種最為常見的運行問題，其常常是由多種因素所誘發的，為了保持火電廠經濟、社會與環保效益的實現，各個火電廠在生產的過程中，必須要加強對鍋爐受熱面的運行管理，針對其失效原因，采取必要的防治策略，為火電廠鍋爐創造相對安全的運行條件。

1火電廠鍋爐受熱面失效的原因

1.1 焊縫泄露

對于鍋爐系統而言，鍋爐管的焊接數量非常多，尤其是隨著各個火電廠生產規模的逐步擴大，其機組容量日益增大，這也就使得鍋爐中的焊接數量急劇增加，焊縫的增加導致在焊接過程中極易出現嚴重的質量問題，導致焊縫存在未焊透、咬邊、夾渣與氣孔等質量缺陷，焊接工藝的不合理應用、操作失誤、焊接材料的不合理應用等都會導致焊縫的質量問題。如果在鍋爐運行時出現了焊縫泄露的問題，極易造成鍋爐受熱面失效的問題，比如，在機組安裝與檢修的過程中，相關人員未嚴格執行相應的焊接規程與焊接工藝要求，焊接處理不當，引發了焊接裂紋，在鍋爐投入使用以后，焊接殘余應力過大，再加上附加應力的過度集中，焊縫泄露、受熱面失效不可避免。

1.2 短時超溫爆管

火電廠鍋爐系統的運行過程中，短時超溫爆管現象同樣是誘發受熱面失效的主要原因，這一現象在水冷壁中最為常見，主要是由于受熱不均勻所造成的，在冷卻條件急劇惡化的情況下，管壁溫度短時間內會出現異常升高現象。短時超溫爆管的原因主要為：①鍋爐運行時，爐內的熱負荷分布不均勻，局部熱負荷過高，比如，由于爐內動力場的狀況相對較差，火焰中心會出現明顯的偏斜，當火焰貼邊時，局部管子的熱負荷遠遠超出了正常標準;②鍋爐管內的汽水循環條件相對較差，當鍋爐汽水循環時存在異物堵塞現象時，正常的循環難以維持，短時超溫爆管的威脅同樣存在;③管內存在結垢情況，當鍋爐運行時，管內存在嚴重的結垢現象時，傳熱無法正常進行，管壁溫度將異常升高[1]。

1.3 長時超溫爆管

火電廠鍋爐運行時，長時超溫爆管同樣會誘發鍋爐受熱面失效的問題。一般情況下，鍋爐管如果處于正常的運行狀態下，也就是其處于設計溫度的運行狀態時，其使用壽命相對較長，而如果在鍋爐運行時，管壁溫度長期處于設計溫度與材料臨界溫度時，碳化物球化現象的出現將會導致管壁的強度大大降低，蠕變速度增快，最終誘發嚴重的爆管現象，這種情況下，管子的使用壽命將大大縮短。超溫現象越明顯，管子的可用期限就越短。

2火電廠鍋爐受熱面失效的防治措施

2.1 焊縫泄露的防治措施

近年來，隨著火電廠機組容量的逐步擴大，焊縫數量也在此背景下進一步增加，為維持鍋爐的高效、安全運轉，就必須在機組的安裝與使用過程中，加強對焊接的質量控制。在焊接作業開始之前，相關人員必須要做好前期的準備工作，根據各個焊接部位的具體要求，對焊接材料加以科學管理，保障焊接材料的選用符合要求，且在正式的焊接作業開始之前，需對焊材加以烘干處理。由于在焊接過程中對于環境有著一定的要求，因此，在焊接過程中，需要構建良好的焊接環境，做好焊接環境中的防水、防風處理，避免外部因素對焊接質量造成的不利影響。在實際的焊接操作過程中，專業的焊接人員必須要嚴格執行相應的焊接標準，做好焊接溫度等參數的控制。當焊接結束以后，需加強焊后熱處理，消除殘余應力。

2.2 短時超溫爆管的防治措施

在鍋爐系統的運行過程中，短時超溫爆管現象的出現會引起受熱面失效，最終影響鍋爐的穩定、安全運行。為了實現對短時超溫爆管的防治，需從以下方面來進行：①對鍋爐受熱面的結構加以必要的優化與調整，使得在鍋爐系統的運行過程中，介質能夠在系統中均勻、流暢分布;②對鍋爐的燃燒情況加以必要的調整，使得燃料燃燒能夠符合鍋爐運行的條件，進行煤粉質量、送風參數的科學控制，為鍋爐運行提供動力條件，降低火焰偏移、貼墻的發生概率;③定期清理管內的異物，檢查在受熱面下彎頭位置，是否存在沉積物的堆積情況，如果存在異物堵塞現象，需及時加以清理;④檢查鍋爐內的供水是否正常，為受熱面提供穩定的冷卻水供應;⑤鍋爐的整體運行過程中，實時檢查管壁溫度、爐內燃燒工況[2]。

2.3 長時超溫爆管的防治措施

長時超溫爆管同樣是鍋爐受熱面失效的一個重要原因，為了維持鍋爐受熱面的正常運行，在實際的工作中，可以通過對長時超溫爆管現象的預防與控制，來降低鍋爐受熱面失效的發生概率[3]。在火電廠鍋爐的運行過程中，為了保障其穩定、安全的運行狀態，相關人員需結合鍋爐的燃燒環境、運行要求，進行受熱面材料的科學選擇，盡量使得鍋爐受熱面材料具有耐高溫特性;燃煤是保障鍋爐正常運轉的一個關鍵因素，必須要加強燃煤管理，保障燃煤煤種與設計要求相符合;加強對減溫水溫度、質量的管理，避免水溫過高所造成的管壁結垢與超溫現象;對鍋爐的燃燒工況加以科學控制，將各個燃燒參數控制在合理的范圍內，維持鍋爐內部煙風動力場的穩定性，避免局部受熱不均勻現象;實時監測受熱面溫度。

3結束語

受熱面失效是火電廠鍋爐運行時存在的一個突出問題，此現象的出現會影響火電廠的正常生產，為了維持火電廠鍋爐的穩定運轉，各個火電廠都需要從自身的實際情況出發，結合受熱面失效的原因，制定相應的防治措施。

參考文獻

[1] 陳浩，張濤，田峰，等.火電廠鍋爐受熱面失效形式分析及預防措施[J].內蒙古電力技術，2018，36（1）：71-75.

[2] 蘇濤，張仁海.火電廠鍋爐受熱面失效的原因分析及防治措施[J].河北電力技術，2015，34（z1）：50-53.

[3] 趙云.火力發電廠鍋爐受熱面管泄漏原因分析[J].技術與市場，2019（7）：125.