摘 要:现阶段，想要更好地保障电厂锅炉的正常运行，基于某电厂锅炉减温器运行现状，本文探究了电厂锅炉减温器的主要结构与具体工作原理，分析了电厂锅炉减温器喷头产生缺陷的原因，并通过应用无损检测技术，进一步探析减温器喷头可能存在的潜在危险因素，从源头提出了一系列预防减温器喷头发生缺陷的措施，以期有助于更好地保障电厂锅炉的安全稳定运行。
关键词:锅炉；减温器；减温器喷头
引 言：由于锅炉减温器在生产及应用的过程中会有较多不明确因素对其造成影响，导致其喷头产生相应的缺陷，使得减温水直接喷射到筒体上方，从而影响锅炉的 正常运行。本文选择某电厂其中1台产生裂纹的锅炉作为对象进行分析，对其内部开展详细的检查，虽然该锅炉减温器所配置的内套筒不是受压部件，但喷头出现的裂纹也会导致减温水直接喷洒到筒体的内壁上，进而导致事故的发生。基于此，有关人员必须给予足够的重视，对裂纹产生的原因进行分析，采取有效措施加以改善，彻底消除其中存在的安全隐患。
1 电厂锅炉减温器概述
1.1 减温器作用与类型
（1）调节锅炉出口主蒸汽温度，使蒸汽温度始终处于规定的范围内。（2）避免过热器超温，达到保护过热器、汽轮机、蒸汽管道和阀门的目的。按结构类型，减温器可分为表面式减温器和混合式减温器，混合式减温器又可分为笛型管式、文丘里管式和旋涡式三种。
1.2 基础结构及工作原理
通常来讲，面式减温器所具有的结构与换热器基本相似(在其壳体之中设置了较多蛇形管，冷却水经过管壁与管外的蒸汽来实施换热处理，最终使蒸汽的温度得以降低)。面式减温器所具有的优势主要为:水蒸气不需要与水进行直接接触，对水质没有较高的要求。面式减温器所具有的不足主要有:①结构较为繁琐。②受热范围较大。③温度的调节存在延迟性。该减温器大多应用于低压及中压锅炉中。喷水减温器主要是利用喷嘴将减温水进行相应的处理，将过热蒸汽进行直接喷入之后，通过与蒸汽进行充分混合来提高温度，使过热蒸汽的温度得以降低，最终实现调节过热蒸汽温度的目的。这种减温器主要存在以下几种特点:一是构造较为简单;二是温度的调整幅度较大;三是温度的调节较为灵敏;四是具有较强的自动化。该减温器被广泛运用在锅炉之中。但是由于减温水是直接喷到热蒸汽之中的，因此水质必须高[1]。随着锅炉水质的处理能力不断提升，其所运用到的水也基本可以满足实际需求，因此，大多数电厂的锅炉都采取了喷水减温器。喷水减温器的构造主要有3种，分别为单喷头式、多孔式及水室式。在对锅炉减温器进行详细检查时，通过运用内窥镜可以发现，该减温器内部套筒的前端及上内壁的表面都出现了裂纹，而裂纹所处的部位位于减温器喷头的上端。单喷头与热蒸汽的流通方向的布置设定为逆向，但是这种形式可以推动蒸汽与减温水的充分混合，从而确保温度得到极大降低。但是，单喷头减温器的喷水形式为单孔，因此不具备较好的雾化作用，且由于热蒸汽是以逆向的形式流通，导致喷水受到了阻碍，从而降低了喷射的速度，水滴也很难雾化。
1.3 减温器泄露及原因分析
根据用户反馈的数据，减温器泄漏方式及原因如下：（1）内套筒破裂，导致减温水与筒体直接接触，在热疲劳的作用下导致减温器筒体破裂。原因：内套筒采用GB/T17395-2008标准规定之外的规格，实际生产过程中，采用钢板卷制焊接成型，焊接成型质量较差，导致现场运行一段时间后内套筒破裂[2]。（2）喷水管断裂。原因：喷水管采用悬臂结构，喷水时振动，产生疲劳断裂。（3）减温器筒身外表面，内套筒的固定螺钉焊缝泄露。原因：为便于组装时拧紧，紧固螺钉采用了内六角结构，螺钉端部因挖内六角孔，结构存在减弱，在高温高压和减温水量不断波动的情况下，易产生疲劳导致失效。
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图1 减温控制图
2 电厂锅炉减温器喷头的具体缺陷检测
根据该减温器所具有的内部构造可知，采取渗透检测法可以对喷头存在的缺陷状况进行有效的检测。通过检测工作原理，在液体毛细管及固体染料的双重作用下(零件表面被刷上含有荧光物质的渗透溶液)，处于光照的背景下，喷头发生缺陷的部位的渗透溶液就会被显示出来，从而对缺陷的外形及形态进行有效的检测。根据检验工作结果可知，该减温器安装的喷头表面已经出现了较多裂纹，一些裂纹甚至完全覆盖了整个喷头，从而导致减温器的运行状态及使用年限受到极大的影响。例如某个国产的锅炉减温器，通过开展相应的检测可知，对该减温器中套筒产生的销钉断裂问题进行有效的支撑(造成该问题产生的原因是内部套筒出现了频繁的振动问题)。销钉形成了半径大约为1.5cm的断裂，该减温器内部的热器管及套筒的半径分别为1.75cm和1.25cm，因此，极易产生堵塞问题，进而导致热器管因温度过高而出现爆炸问题[3]。由于减温器内部的喷管产生了断裂问题，应当将减温的投入次数进行增加，热蒸汽与水温之间存在较大的差别，再由于没有及时调整运行的状态，也导致该喷管产生了相应的震动现象，最终导致喷头产生了断裂现象。
3 锅炉减温器喷头缺陷的主要原因
3.1 对锅炉减温器中喷头产生缺陷的诸多化学元素进行分析
通过对该减温器进行设计与制作，采取德国设计研制的光谱分析仪器来对喷头的材料进行分析，结果显示该喷头中存在的元素分别为:C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Al和V，这些元素的含量分别为0.116%、0.284%、0.55%、0.02%、0.016%、1.06%、0.316%、0.043%、0.018%和0.256%。通过运用相应的光谱分析技术原理可以得出，该喷头使用的材料没有产生差错。
3.2 对锅炉减温器中喷头存在缺陷的金相进行分析
通过运用化学抛光及金相显微镜可知，喷头的裂纹材料采取了中度球化。在这种状况下，需要对喷头产生缺陷的实际原因进行深入分析。
3.3 对锅炉减温器中喷头出现缺陷的原因进行分析
根据该喷头产生裂纹的实际部位可知，其大多处于焊缝部位，焊接之处存在一定的应力状况。鉴于此，将会对焊件工件的质量造成影响，为了使工件的质量不受影响，应尽可能避免喷头部位产生裂纹。
4 电厂锅炉减温器质量控制措施
在焊接时，相关人员应当建立健全的质量保证制度，认真落实岗位职责。在完成焊接之后，生产商应当做好相应的标记，有助于增强焊接工作的整体质量。该减温器在出厂之前，生产商还需要针对套筒的螺旋角来进行着色处理，对质量不达标的产品应进行返工[4]。设计部门应当严格把握喷头、套筒螺栓的质量，固定其内部的套筒，保留充足的膨胀空间，同时，应当将套筒内部的限位装置进行扩大。
结 语：
总之，在对锅炉减温器的定检方式进行明确的过程中，将该设备存在的安全隐患加以清除有着十分重要的作用，对修复该减温器喷头存在的缺陷具有较强的指导意义，可以对减温器运行的时间及状态进行持续优化，降低喷头发生缺陷的概率，在加工该减温器的过程中，将其焊接应力等相关因素加以消除也可以极大延缓缺陷产生的时间，具有较高价值的参考意义。
参考文献：
[1]范子奕.锅炉减温器喷头缺陷检验及原因分析[J].中国设备工程,2019(18):90-91.
[2]李恒伍,吴岳胜,刘训志.某锅炉二级减温器喷管强度及寿命分析[J].技术与市场,2019,26(01):92-93.
[3]徐绍平,王贤明,彭以超,楼玉民.超超临界机组锅炉减温器典型失效案例分析[J].浙江电力,2018,37(12):105-111.
[4]陈石凌.再热器减温器裂纹原因分析及处理[J].发电与空调,2017,38(03):14-17.