关于锅炉过热器爆管原因及控制措施的分析

李 斌，张 磊，范君峰，张春生，于江波

华能集团北方联合电力包头第三热电厂，内蒙古包头 014060

0 引言

锅炉过热器爆管是电厂常见第一种事故类型，在电厂的事故总数中占有50%以上的份额。这种爆管事故带来危害较为严重，因此找出引起爆管的主要原因并提出有效解决爆管的方法是电厂迫切需要解决的一个重大难题。本文以某一电厂锅炉为例，使用的过热器组成部分有半辐射屏、包墙管以及辐射式炉顶组成。使用的钢管型号为Φ38×4.5 的20 号[1]。烧炉减温使用的是直接给谁的方式。

1 爆管原因

1）锅炉长期高温所致。屏式过热器沿火面的地方经常会因为炉内温度过高受到腐蚀，造成整个锅炉管壁慢慢变薄甚至穿孔，直至出现爆管。具体的高温导致爆管的原因为：加热燃烧的煤矿在高温作用下产生大量会膨胀的物质，如碱、硫等；高温腐蚀产生的腐蚀产物会加快各种腐蚀物质的蔓延，如硫化铁，从而使整个锅炉在运行期间持续不断的受到腐蚀；锅炉在不断运行中，其使用的燃料燃烧后产生物质会加快高温腐蚀的物质，如常见的氯、矾等化学物质；锅炉内某些地方受热更多，因此其热负荷相对其他地方比较高，有些低熔点且会产生腐蚀作用的化合物会粘贴在这个温度较高的墙壁，最后导致锅炉受到高温腐蚀，这种化合物多属于硫质化合物[2]；

2）锅炉制作时焊接质量不过关。锅炉在制作过程中需要使用几块钢管进行焊接，若焊接过程中出现焊接部位有裂缝、有气孔或者夹有一些其他的杂物那么在锅炉运行时这些部门更容易受到高温侵蚀，以致最后焊接处穿孔或包装现象出现。在分析严重电厂的锅炉焊接状况时发现，锅炉或多或少存在这些缺陷、可见焊接处一点小的异常也会造成锅炉过热器爆管的出现；

3）选择的水质不合格所致。水有硬度高和硬度低的划分，且内部的Cl-浓度各有不同，一般而言若减温水给水的硬度比较高，且内部的Cl-浓度也都比较大的情况下，锅炉过热器在运行过程中其管壁上就会容易产生大量的结垢和结盐[3]。这两种物质在不断累计下就会腐蚀整个管壁，最后使管壁变薄以致穿孔爆管。在更换给水后得到缓解。如某电厂的锅炉出现爆管后，相关部门对锅炉进行全方位的检查后发现，该锅炉的过热器内部含有大面积的结垢和结盐，将这些结垢和结盐进一步检验后发现，出现这两种物质的主要原因是锅炉的减温水给水在水质太硬且Cl-浓度不合要求，浓度较高，所有才会造成爆管出现。该电厂为了解决这一问题特地购买新的给水装置，降低水的硬度和Cl-浓度，爆管问题得到解决。

2 控制爆管措施

1）观察好锅炉温度变化，进行实时控制。锅炉过热器爆管的很大原因是锅炉长期处于高温或超温的状态，加快各种化合物的反应速度。因此，为了解决这一问题就需要安排好专门的人员时刻观察锅炉的温度变化，当发现锅炉温度高于设定的最高温度时要及时采取措施解决。目前有效控制温度的方法有主要有三种：1）对燃烧炉内的风量进行调节。物质可以燃烧的一个重要条件是有氧元素，当燃烧炉内的风量不断增加时，燃烧物就会快速燃烧。因此，就将降低温度就需要慢慢减少风量，直到温度恢复正常为止；2）适度调整燃煤量。燃煤量越多且风量越大则燃烧越快，温度升高也比较快，因此为了在温度过高时将其恢复正常温度首先就需要减少燃煤量。当燃煤量过少导致无法满足锅炉运行需要时再通过增加燃煤量来提高问温度；3）做好燃煤量和风量的调节。通过对燃煤量和风量进行合理配比，能够保证燃煤量满足锅炉运行的同时确保温度不会太高。总之，控制过热器温度采取的方法入口就是在燃烧物这一方面，增加和减少燃煤量和风量除了能够控制温度还起到避免资源浪费，减少成本投入的作用[4]。

2）对所有的装置进行严格的检查。也就是在日常中加强维护力度，具体检查内容有：（1）检查过热器管焊接处是否有裂纹、气孔或夹渣等现象，若发现有这些现象要立即更换；（2）检查过热器最高温的部门是否受到腐蚀以及腐蚀程度如何等，当腐蚀程度较大，则要对腐蚀面积进行打磨并测量厚度，若厚度较薄可能短时间内穿孔，那么就立即更换过热器管；（3）检查喷水装置、确保给水水质满足要求且运行正常，若给水装置有裂纹要及时处理。检查管道钢管的胀粗测量，若地摊钢管胀粗度大于3.5%，则要立即换掉，若合金管胀粗度大于2.5%，那么也咬立即换掉。五、对过热器的防爆装置进行定期的检查，同时还需要做好检验记录，并做好资源整理[5]。所有检查的资料都要归档，按照时间和类型管理，确保在需要对照时有资料。

3）选择合适的水质

水质的不同是导致锅炉过热器爆管的一个重要原因，因此，为了解决这一问题需要对减温水的水质进行调整，避免使用水质较硬且Cl-浓度较高的水，同时还需要使用新的给水配备设置，确保所有使用的水质都能够最大限度满足锅炉运行的需要。

3 结论

综上所述，锅炉过热器爆管是电厂常见的、占据是不总数最多的一种事故，针对这种问题分析并提出解决措施有非常实际的意义。在分析中也表明，解决这问题就要控制好锅炉温度、锅炉质量以及给水类型，如此才能够从各个方面降低爆管事故的发生率。且解决锅炉过热器爆管问题除了能够提高生产效率和厂家的经济效益，还能够起到保护环境，减少资源浪费的作用。

[1]武俊峰.锅炉过热器爆管原因分析及对策[J].河北电力技术，2003，32(4)：123-124.

[2]黄松，陈亚同.锅炉过热器爆管常见原因分析及对策[J].西北电力技术，2005，15(5)：98-99.

[3]何维.锅炉过热器爆管原因及控制措施的探讨[J].广东科技，2010，25(18)：205-207.

[4]范彦军.锅炉过热器爆管事故的分析处理[J].机械管理开发，2007，14(3)：121-122.

[5]牛云刚.锅炉过热器爆管原因分析及对策[J].内蒙古石油化工，2004，19(05)：86-88.