国家能源集团国电电力大同发电有限责任公 山西大同 037043
摘要：目前，随着我国社会经济的发展，人们的生活质量得到普遍提高，社会对电力资源的需求量也在不断增加，如何让电力资源供应满足人们日常需求，成为了目前人们关注的重点问题。火电厂作为电力行业中最为重要的部分，其对经济发展具有十分重要的作用。在火电厂锅炉受热面中爆管是最为常见的安全事故，其对锅炉运行安全及稳定性造成严重威胁，同时对火电厂产生较大的经济损失。本文就对火电厂锅炉受热面爆管原因及防范措施进行深入探讨。
关键词：火电厂；锅炉；受热面；爆管；原因
爆管是火电厂锅炉受热面常见的安全事故，对火电厂运行的安全性以及经济性造成了严重的威胁。根据受热面爆管的范围以及损坏程度不同，其所产生的经济损失也不相同。一旦发生受热面爆管事故，急需要停炉检查维修，维修费用、停产费用以及造成的其他损失，不仅影响到火电厂的经济效益，同时还会对社会效益产生一定的影响。针对受热面爆管的原因进行统计分析，在以后的工作中逐步改善，优化设计方案，调整运行管理，确保火电厂锅炉受热面的安全运行，为火电厂的高效稳定运行创造有利的条件。
1、火电厂锅炉受热面爆管的原因
1.1材质质量不达标原因
锅炉受热面作为热能转换的主要设备，一侧需要长期处在高压、高温环境下进行高负荷运转，而另一侧则需要接触油或者水来传递热量。因锅炉受热面承受着各种复杂的负荷，不仅要在高压、高温条件下保证正常运行，还要防止水、油中含有的介质对其产生损坏。因此，在对受热面材质进行选择时，就有很高的高求。一方面要对锅炉的运行参数进行详细了解；另一方面要结合锅炉受热面所承受的各种负荷，对材质的耐腐蚀性、耐高温性、韧性以及强度等性能进行确定。若所选材质的耐高温性能不符合标准的话，就有可能使锅炉在实际运行中，因实际温度过高而导致管子发生变形，使管子在高压作用下发生爆管。还有锅炉受热面的其他性能如果不达标的话，也会增加爆管的可能性。因此，材质质量对锅炉受热面具有十分重要的作用。
1.2磨损严重导致爆管
由于锅炉在工作过程中设计不完善使得气流达不到均衡、烟体温度没有有效调节、保护环节不到位等因素，造成受热面温度过热容易在过热器管排处产生爆管；由于长期反复的运行和运行参数不匹配等因素，加快锅炉设备老化速度，这样容易在受热管排处产生受热面爆管；由于锅炉的结构形状、制造安装的质量、受热面布置方式、煤灰的特性、烟气含尘的浓度烟气的流速等因素，使得锅炉的金属管壁遭到灰粒的高速冲击产生磨损，这种磨损大多发生在排列分出的管路上、高热段的省煤器排烟排气的出口和入口处、水冷壁管、过热器和再热器入口弯头处；由于选用的燃煤没有达到设计时的标准以及使用时调节不准确等因素，使得四管易产生磨损，进而导致受热面爆管。
1.3腐蚀引起的爆管
受到各种因素的影响，受热面会发生腐蚀现象，容易引起爆管的产生。受热面腐蚀主要包括三个方面，分别是碱性腐蚀、水侧氧腐蚀以及高温腐蚀。碱性腐蚀是由于炉水中的游离氢氧化钠引起的，炉水的收缩会增加高强度氢氧根离子的数量，造成碱性腐蚀；水侧氧腐蚀则是因为锅炉给水中存在的氧气和二氧化碳过多导致的，如果锅炉内壁存在积水或者比较潮湿，就会形成腐蚀电池，对锅炉内部表面的保护膜造成破坏，造成点蚀的发生。此外，由于炉管内积存有氯化物和硫酸盐，这些物质的存在会使腐蚀速度明显加快。
1.4焊接质量不佳导致爆管
焊接是影响受热面管设计规范性的重要原因，因为受热面管所需要承受的压力和温度较高，所以一旦焊接存在质量缺陷，将会直接影响受热面管运行的可靠性。如果焊接工艺不达标，在焊接过程中，存在未熔合、未焊透、夹渣、咬边等现象时，在受热面管运行时，就会导致安全事故的发生。所以焊接质量不达标，会对受热面的设计质量产生直接影响。
2、火电厂锅炉受热面爆管的防范措施
2.1对锅炉受热面材质的选择进行加强
锅炉想要安全稳定地运行下去，受热面的材质就要符合相关规定。因此，在对受热面材质进行选择时，需根据实际需求，对锅炉运行过程中的各项参数进行充分了解，然后根据各参数的极限值来科学选择受热面的材质。受热面材质的性能除了要满足塑性、高压、高温、高强度以及高硬度需求以外，还要求其耐腐蚀性、耐蠕变性、抗冲击力、冲击韧性以及疲劳极限等性能也要符合有关标准，或者也可以通过其他方法来满足受热面材质的设计需求，使受热面爆管的几率大大降低，为火电厂的正常运行提供重要保障。
2.2磨损、过热、结焦和老化的防范措施
根据磨损的原因分析，可以对受热面的布置方式以及炉型结构进行优化设计，尽量减少因为结构上的设计失误而导致爆管事故的发生。根据锅炉的运行状态，合理控制烟气流速，加强对燃料、脱硫剂以及残渣等物料在粒径以及成分上的控制，尽量减少对受热面的磨损量；降低受热面过热的措施主要包括控制烟温、锅炉给水量、水垢等，避免局部超温现象的发生；针对结焦现象，应该合理选择煤种，优化燃烧控制，减少结焦现象的发生；定期检查受热面中的各项设备，出现老化现象及时更换。对受热面进行定期清理和检查，避免因为运行维护不到位而导致的爆管事故。
2.3加强受热面的反腐
针对碱性腐蚀，可以通过对给水中碱性物质的含量进行控制来进行防范，同时还要定期清理管内壁的沉淀物；为了减少水侧氧腐蚀，可以对给水氧气和二氧化碳含量进行严格控制，并制定限制标准，加强控制锅炉给水的水质；对于高温腐蚀，首先要在选用燃料的过程中进行充分考虑，将燃料中的钒、氯、硫等物质含量尽量降低，此外，还要对燃烧的温度进行合理控制，避免超温导致爆管的发生。
2.4优化防磨结构设计
鳍片与挡板是循环流化床锅炉受热面防磨结构的两种形式。一方面，对挡板的防磨损能力进行加强设计，充分发挥挡板在循环流化床锅炉受热面附近物料及气体流动的全面作用，使物料及气体流动的力度与速度得到改变，进而将循环流化床锅炉受热面受到磨损的深度减低，达到延长循环流化床锅炉受热面寿命的效果。另一方面，对鳍片的外表构造进行加强设计，充分发挥鳍片在循环流化床锅炉受热面对结构的调节能力，使产生气泡形成的涡流对循环流化床锅炉受热面的冲击力减少，进而将尘烟的颗粒物阻断滑行的速度，达到避免受热面深度磨损和敲击效应的发生。
2.5焊接质量进行提升
由于锅炉组件较多且结构相对比较复杂，所以在对其受热面管进行焊接时，需要根据焊接规范和要求进行严格安装，同时每个安装步骤都要根据工艺标准进行操作，保证焊接质量满足设计要求。通过提升焊接质量，保证锅炉受热面可按照设计方案正常运行，就可使爆管现象有效减少。
3、结语
总而言之，在锅炉的实际运行中，其受热面的爆管是造成火电厂机组强迫停机的主要原因。因此，做好锅炉受热面爆管的防范工作是至关重要的，在锅炉运行中，受热面爆管是无完全避免的，但是我们可以运用各种综合性的措施来减少爆管发生的概率。在此，运行检修人员就要在严格掌握锅炉受热面爆管的原因和基本规律后，采取针对性的措施，最大限度地提高锅炉运行的可靠性。
参考文献
[1]吴铭轩.火电厂锅炉受热面爆管原因及防范措施探讨[J].科技创新与应用，2017（7）：119.
[2]苏永健，关鑫源.超临界锅炉右包墙过热器爆管原因分析及预防措施[J].山西电力，2017（5）：66~69.
[3]陈浩，张涛，田峰，等.火电厂锅炉受热面失效形式分析及预防措施[J].内蒙古电力技术，2018（1）71~75.
[4]包钢.电站锅炉受热面磨损类型与防护[J].化工管理，2017（3）：196.
[5]张兰生.锅炉高温受热面因氧化皮爆管问题的防治研究[J].电工技术，2016（12）：84~85.