基于电站锅炉的监督检验与安全保障技术

哈那提·吾哈甫

摘 要：文章介绍了我国锅炉安全技术监督的发展现状，分析了电站锅炉监督检验的重点环节。指出了定期监督检验中的主要缺陷，并从受热面管的磨损与防止、高温腐蚀与低温腐蚀、防止受热面积灰、炉膛结焦的预防几个方面，对监督检验与安全保障技术进行了分析与探讨。

关键词：电站锅炉 安全监督 定期检验 保障技术

中图分类号：TM621.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（c）-0191-02

1 我国锅炉安全技术监督发展现状

随着我国经济的快速发展，锅炉的生产与使用量也在迅速增加。锅炉固然为我们的生产与生活带来了诸多便利，但同时也存在着一定的安全隐患，安全技术监督工作不容忽视。为此，在政府部门的统一组织下，逐步建立和完善了锅炉安全监察体制，从组织体系、人员结构、技术装备等方面，进一步充实了锅炉安全监督检验与安全保障的力量。在锅炉安全监察体制中，主要包括了三个方面的内容，即安全监察与技术监督检验体系、法规标准体系以及包括安装、使用、修理与改造各环节的安全监察与技术监督制度。截至2015年底，全国共有62706家单位从事特种设备生产，特种设备安全监察机构达到2550个，特种设备综合性检验机构485个，累计开展执法监督检查127.94万人次，共发出12.93万份安全监察指令书，对于锅炉的安全生产运行，起到了重要的预防和保障作用[1]。

2 电站锅炉监督检验的重点环节

电站锅炉主要由三个部分组成，即本体设备、辅助设备以及锅炉附件。作为锅炉的主要组成部分，锅炉本体设备大体可以分为汽水和燃烧两大系统。汽水系统的主要功能是将燃料所放出的热量吸收过来，所形成的过热蒸汽具有一定的温度和压力，其主要组成部分包括了过热器、再热器、下降管、省煤器、水冷壁等。而锅炉燃烧系统的主要作用是保证锅炉内部燃料的良好燃烧，从而释放足够的热量，烟道、爐膛、燃烧器、空气预热器是其主要的组成部件。锅炉的辅助设备主要由输煤设备、通风设备、给水设备、制粉设备、除尘和除灰设备等组成。锅炉附件则包括了安全门、热工仪表、吹灰器、水位计、控制设备等。

电站锅炉的不同组成部分，对于其安全运行来说，所造成的危害程度差异较大，所采取的监管力度也有所不同。在锅炉本体设备中，汽水系统的承压部件属于重点监管的部分，也是监督检验的重点环节。一旦承压部件出现损坏，如汽包、主蒸汽管道发生破裂、爆炸，所产生的破坏力极为强大。不仅会造成设备本身的毁坏，还可能损坏周围的设备与建筑，甚至造成人员死亡，且常常伴随着供电、供热的突然中断，后果不堪设想。为了保证人民群众的生命财产安全，国家从锅炉的设计、制造、安装、修理、改造等方面，制定了大量的法规标准，并由安全监管部门负责严格执行[2]。

3 监督检验与安全保障技术分析

3.1 定期监督检验中的主要缺陷

对于电站锅炉实施定期检验可分为内部检验、运行中的外部检验以及水压试验三个部分。其中，主要缺陷大都是在内部检验的过程中发现的，且大都直接关系到电站锅炉的安全运行。从缺陷类型来看，定期检验中的主要缺陷包括了由吹损、受热面管碰损、烟气磨损引起的受热面磨损，由蒸汽侧与烟气侧的流量偏差、温度偏差引起的过热器、再热器超温爆管，由炉膛结焦引起的冷灰斗砸伤，由温差应力和振动引起的减温器缺陷，制造、安装中所产生的焊缝缺陷，以及由其它结构原因引起的缺陷等。资料查阅是做好内部检验工作的重要前提，便于了解锅炉缺陷问题的整体情况，以合理确定检验的重点环节、部位与手段。

3.2 受热面管的磨损与防止

电厂锅炉的管束发生爆破泄露，其主要原因是由于磨损造成的，可分为飞灰磨损与机械磨损，以飞灰磨损为主。飞灰颗粒是具有动能的，在高温烟气的携带下冲击受热的金属表面，在冲击和切削作用下对管束造成磨削。飞灰颗粒的动能、数量、物理化学性质以及烟气速度，都是飞灰磨损的影晌因素。预防飞灰磨损，主要是防止出现严重的局部磨损。烟气流速的合理选用、飞灰浓度的降低、均流原件与防磨装置的采用、管夹和支承结构的调节以及加强煤粉细度的监督，都能够有效地防止受热面管发生飞灰磨损[3]。

3.3 高温腐蚀与低温腐蚀

高温腐蚀大体可分为三种，即熔融硫酸盐腐蚀、磨损腐蚀与硫化物腐蚀。不仅受到煤种的影响，管壁金属温度、火焰刷墙、运行因素等，也都会影响到高温腐蚀。改善锅炉燃烧的空气动力学工况、改造燃烧器的火嘴与内外调风机、选用含硫量低的燃煤、表面刷涂防蚀涂料、合理确定蒸汽参数等方法，都能够起到预防高温腐蚀的作用。低温腐蚀也叫做硫酸腐蚀，是由于在锅炉的尾部受热面上，因硫酸蒸汽凝结而发生的腐蚀。低温腐蚀的发生，常常伴随着受热面泄漏，导致排烟热损失增大以及锅炉效率的降低。烟气露点、烟气中的氧化硫含量、硫酸浓度与管壁温度，都是影响低温腐蚀的因素。可以通过提高受热面壁温、采用耐腐蚀材料、降低露点和过量空气系数、加氨进行中和等措施，以防止和减轻低温腐蚀[4]。

3.4 防止受热面积灰

燃煤是我国的主要能源，其在锅炉内的利用率，取决于锅炉受热面的吸热效率。在燃烧的过程中，飞灰和烟尘流经各受热面时，会有一部分在受热面上沉积而形成积灰，进而影响到锅炉的热效率。积灰可分为粘结灰和松散灰，前者是物理化学结积，后者是物理聚集。由于粘结灰的结集过程伴随着化学反应，产生具有粘性的反应物而集结大量的飞灰，容易堵塞烟道，进而影响到锅炉的安全与经济运行。因此，在进行锅炉炉膛设计时，应当充分考虑对流受热面的布置，合理安排吹灰装置的数量与吹扫方式，以取得最佳的综合吹扫效果。

3.5 炉膛结焦的预防

灰渣在高温熔化后，会在锅炉内部的器壁产生结焦，不仅会增大受热面的换热热阻，还会导致降低。管壁在受热不均的情况下，容易被破坏而影响到水循环。严重时甚至会出现金属超温爆管，引起锅炉灭火、砸坏水冷壁管等现象。锅炉结焦，主要是由煤质问题、炉膛结构、炉内空气动力工况、运行氧量问题等原因引起的。掌握燃料的变化、加强运行管理、消除炉膛底部的漏风等措施，能够在短期内起到防止和减轻结焦的作用。而真正实现长期有效的防止和减轻结焦，则需要采取优化燃烧调整试验、合适的配煤技术、维护与改造重点设备、并搞好检修消缺，以达到改善锅炉运行工况、提高热效率的目的[5]。

4 结语

对电站锅炉实施定期监督检验，在锅炉安全技术检验中，有着十分重要的意义和作用。各种常见的缺陷，大都是在内部检验的过程中发现的，应当对重点部位和环节进行必要的预关注，从而确定合理的检验方案、步骤与手段，及时发现锅炉存在的缺陷与隐患，防止发生缺陷漏检的情况。对于受热面磨损、高温腐蚀、低温腐蚀、受热面积灰、炉膛结焦等常见问题，则需要通过有效的预防措施，以保障锅炉的安全运行，实现更佳的经济效益。

参考文献

[1] 张龙.电站锅炉监督检验与安全保障技术解析[J].科技创新与应用，2016（23）：101.

[2] 张锐.基于锅炉压力容器安全问题的探讨[J].科技风，2011（20）：108.

[3] 侯汉涛.电站锅炉检验常见问题分析[J].中国新技术新产品，2016（19）：71-72.

[4] 周俊.电站锅炉在监督检验中相关技术探析[J].科技风，2014（17）：7.

[5] 许嘉斌.浅谈锅炉的安全管理工作[J].黑龙江科技信息，2015（3）.endprint