鍋爐受熱面磨損的原因及解決方法芻議

周品

（神華國能哈密電廠，新疆 哈密 839000）

鍋爐是目前工業生產實踐中利用的重要特種設備，不僅影響了工業生產的穩定，還影響著工業生產過程的安全，因此，在實踐中需要對鍋爐的具體利用進行分析與強調。在鍋爐使用實踐中，受各方面因素的影響，受熱面會出現比較明顯的磨損情況，磨損情況的發生導致了鍋爐壁的均勻性變差，其受力平衡會被打破，在這種情況下，鍋爐非常容易發生不安全事故，所以在實踐中強調鍋爐磨損問題的解決至關重要。簡而言之，找出導致鍋爐受熱面磨損的具體原因，并在原因基礎上討論解決方法和策略意義顯著。

1 鍋爐受熱面磨損的原因

鍋爐受熱面磨損是鍋爐運行中比較常見的問題。通過綜合對比與分析可知，鍋爐發生受熱面磨損的情況主要有以下4個方面的原因。

（1）鍋爐受熱面出現了結垢的情況。在多種鍋爐受熱面磨損原因中，結垢是最常見的原因。就鍋爐的具體運行來看，受熱面的一側所接觸要么是火焰要么是煙氣，而另一側所接觸的則是水或者是其他的介質。當受熱面和爐水發生熱交換的時候，因為水質問題會出現水垢。如果鍋爐的水中含有碳酸鹽類的雜質，受高溫的影響，這些雜質會分解并形成難溶性的沉淀物。鍋爐在運行的時候，因為水循環過程會出現溫度下降的情況，在這種環境下，一部分鹽類會成為結晶并在鍋爐受熱的管壁上附著，這些所附著的沉淀物便是水垢。就水垢的特性分析來看，導熱性差是其顯著的特點，因此在鍋爐壁上存在比較多水垢的時候，整個鍋爐比的導熱性會明顯下降。

當鍋爐壁導熱性下降且金屬關閉局部溫度升高的時候，溫度超過了金屬管壁所允許的極限范圍時金屬會因為過熱出現蠕變，進而發生強度降低的情況。這種情況會導致鍋爐在高壓情況下發生不安全事故。

（2）鍋爐受熱面磨損比較的普遍。就鍋爐受熱面的具體作用分析來看，其所充當的主要作用是傳熱，而熱量主要來源于煙氣，所以接觸煙氣的一側非常容易產生磨損的情況。對鍋爐的實際運行分析可知，鍋爐在燃燒的過程中會產生大量的煙氣，受煤炭自身和環境要素的影響，煙氣中存有比較多的灰粒雜質。

這些雜質隨煙氣的運動發生運動，所以當煙氣運動比較快且流量較大的時候，雜質會和鍋爐的受熱面產生比較強烈的碰撞。鍋爐受熱面的主要成分是金屬，金屬在受熱的情況下剛度和硬度會下降，雜質與金屬的碰撞會導致金屬切削行為產生，所以受熱面受雜質切削會出現比較顯著的磨損問題。如果鍋爐在設計的時候參數方面存在不合理問題，這種磨損情況會更加的嚴重。

（3）是因為缺水的原因導致了鍋爐受熱面管的損壞。對鍋爐的具體運行分析，會發現導致鍋爐安全事故的最普遍原因是缺水。在鍋爐缺水的情況，受熱面長時間受高溫的影響卻得不到冷卻，此時，鍋爐管壁溫度是非常高的，而在高溫的作用下，關閉材料的抗拉強度會明顯地降低。此時，如果管內所產生的壓力要高于管壁材料所能承受的極限，那么受熱面會出現變形、鼓包甚至是爆破的問題。這種安全事故的波及范圍比較廣，整體影響較大。總的來講，鍋爐因為缺水所發生的爆管問題是鍋爐運行實踐中需要重點解決的安全問題。

（4）是鍋爐受熱面和管內存在著腐蝕的情況。在鍋爐的運行中，受熱面和管內腐蝕也是比較常見的問題。鍋爐受熱面和管內腐蝕具體指的是鍋爐汽水通道中所產生的金屬腐蝕，這類腐蝕情況會使承壓鍋爐受熱面和管道金屬強度發生明顯降低的情況，而金屬強度降低后，其所能夠承受的壓力有限，此時非常容易發生安全事故。就鍋爐受熱面的腐蝕來看，其雖然不如金屬化學腐蝕般嚴重和普遍，但是，此種腐蝕的影響還是非常顯著的。

2 鍋爐受熱面磨損問題的解決

從上文的具體分析可知，鍋爐受熱面磨損問題的發生對鍋爐的安全利用非常不利，因此在實踐中需要針對具體的原因做鍋爐磨損的規避。分析研究現階段的鍋爐受熱面磨損問題，要真正地做到問題的預防，需要從以下幾個方面采取措施。

（1）要有效地防范鍋爐水垢的發生。基于上文的分析可知，在鍋爐的運行實踐中，導致水垢發生的一個重要原因是鍋爐給水含有大量的雜質，即水質沒有達到控制標準。針對這樣的原因，在實踐中要有效地減少水垢的產生，需要對鍋爐給水的水質進行控制和管理。以降低水垢為主要目標，實踐工作開展可以圍繞以下工作開展：①對鍋爐的用水標準進行科學設計，并在鍋爐給水中做好水質檢測，保證鍋爐給水的質量達到相應標準。②定期地對鍋爐進行保養，有效地做好水垢的清除工作，這樣可以規避水垢的大面積堆積。③在鍋爐運行實踐中，要設計合理的給水量，盡可能地實現補給水量的減少。

（2）強調受熱面磨損的防護。受熱面的磨損導致了受熱面整體強度的降低，所以在實踐中要保證這種磨損情況不發生或者少發生，需要通過優化鍋爐系統的設計進行相應的改善。就設計的優化和改善來看，可以在鍋爐運行情況的基礎上對煙氣的流速進行調整，同時實現對風量速度的有效控制，這樣，灰粒雜質對受熱面的直接沖擊作用會明顯地減小。通過合理地控制鍋爐內物料的粒徑以及成分，盡可能地減少粒徑較大的雜質在煙氣中存留，這樣，物流硬度降低，受熱面耐磨性提升，其受到磨損的概率和程度會顯著減小。

（3）做好鍋爐缺少的預防。在上文中提到，鍋爐缺水問題導致的鍋爐受熱面磨損以及爆炸情況是比較普遍的，因此，在實踐中需要盡可能地改變這種狀況。就目前的分析來看，要改變此種狀況，主要的方式是進行設計優化：①在鍋爐結構設計方面采用多重保護的措施，這樣一來，當鍋爐出現缺水狀況的時候，結構內其他裝置能夠及時進行水分的補充。②在結構設計的時候，可以設置自動停爐裝置，這種裝置在鍋爐缺水的時候發揮作用，實現鍋爐運行的停止，這樣，高壓、高溫情況下因為缺水問題引發的鍋爐爆炸等問題可以有效規避。③在鍋爐運行的過程中可以給給水裝置設置報警裝置。當鍋爐的水位低于極限值的時候，報警裝置發揮作用。受報警裝置的引導，及時地進行補水或者是停爐，相應的問題也能夠得到解決。

（4）積極地進行腐蝕防范措施的利用。鍋爐的腐蝕問題是鍋爐運行安全的一大隱患，所以在實踐中要對該問題進行解決。就目前的實踐來看，解決腐蝕問題的主要途徑是減少或者是防止鍋爐內部發生腐蝕，而要真正地達到此目標，需要解決水質問題。從掌握的數據來看，原水中的懸浮物以及自身的硬度、酸堿度等都會引發腐蝕，所以在實踐中需要對原水做及時的檢測，有效地規避汽水腐蝕的發生。在汽水腐蝕問題的解決中，主要的方法是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 結語

綜上所述，鍋爐作為現階段工業生產實踐中非常重要的特種承壓設備，自身重要性顯著，安全隱患也比較突出，所以在實踐中要對鍋爐運行保護做強調。鍋爐受熱面磨損是鍋爐運行實踐中比較常見的問題，也是鍋爐使用安全必須克服的問題，本文對鍋爐使用中造成受熱面磨損的具體原因進行分析，并針對原因討論減少磨損的具體措施，最終的目的就是要為現階段的鍋爐安全、規范使用提供幫助與參考。