王可心
辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司 辽宁省 112700
摘要:随着近年来中国工业化建设进程的深入和经济社会飞速发展,工业锅炉已经在现代人类社会和国民经济的各个领域都得到了广泛的研究和应用,工业锅炉正在促进整个企业的工业生产和销售过程中正变得越来越重要。作用。一台工业锅炉的质量主要是由于其受热面管在工业锅炉上的运动条件所决定。本文主要对工业锅炉受热面故障产生的原因进行了分析,并对此提出预防措施。
关键字：锅炉 受热面 失效形式
1引言
当前，大多数锅炉设备由于设备在设计，制造，安装，操作调整不当，维护和控制不足以及长期使用自然老化等原因，频繁泄漏。 锅炉管道泄漏导致的停运占机组临时检查总数的49％到53%，并且随着容量的增加，锅炉管道泄漏造成的经济损失也随之增加。尤其是近年来，锅炉管道在设备的初始运行阶段经常爆裂。 因此，提高锅炉管道的失效分析水平，防止锅炉爆炸是提高火力发电设备安全经济运行的关键。
2锅炉受热面的失效模式分析与预防
锅炉受热面的失效模式与许多因素有关，包括炉内位置，工作环境，运行条件??以及粉煤的质量等。典型的锅炉受热面破裂包括短时过热，长时过热，磨损，氢脆，晶间腐蚀，热硫腐蚀和原始缺陷。
2.1短时过热
2.1.1特点
由于锅炉受热面主动冷却条件的恶化，管壁温度在短时间内迅速升高，导致材料强度下降，并且由于内部高温介质的压力而发生塑性变形，从而导致管径增大和管壁变薄。 爆炸泄漏的现象称为短时过热。 短时过热爆裂管的过热范围很广，主要发生在水侧或过热器和再热器的弯头附近。
2.1.2预防措施
（1）定期检查加热面下方的弯头上是否有异物或氧化皮等沉积物，并定期检查异常情况。
（2）改善锅炉受热面结构，使介质流量分配合理。
（3）加强对锅炉受热面壁温的监测。
（4）改善锅炉的燃烧条件，避免燃烧中心过高。
（5）在启动锅炉之前，请确保在加热面的下弯管中没有积水，以防止启动锅炉时积水。
（6）稳定的运行条件，防止锅炉缺水
2.2长时过热
2.2.1特点
锅炉受热面的长时过热操作引起钢管结构的老化劣化，机械性能劣化，蠕变和破裂现象被称为长时过热现象。长时过热爆裂管的过热范围较小。
2.2.2预防措施
（1）合理设置锅炉受热面的测温点，定期检查温度计，介质与管壁面之间的温差，着火面与着火面之间的温差即为受热面的温度。全面查看对监视的影响。全面准确的测试数据
（2）锅炉启动时，应严格控制锅炉的相关参数，以免因中间流量太小而使受热面管壁过热。
（3）合理放置减温水，以调节介质的温度，并避免受热表面过热。
（4）加强燃煤管理，使锅炉实际用煤更接近设计燃煤。
（5）用高温下组织稳定性更好的材料替换受热表面上工作条件差的零件。
（6）严格控制水质，避免在受热面内壁结垢。
（7）合理控制相关燃烧参数，以减少热偏差，确保来自加热表面的介质流均匀分布，并防止形成外壁。
（8）有必要定期对被加热表面的钢管进行取样和检查，以确认钢管的结构已严重恶化，并及时进行更换。
2.3磨损
2.3.1特点
当灰粒在锅炉的受热面上高速撞击钢管壁并破裂，磨损并变薄时，这种现象会导致管道破裂。 管道磨损通常发生在吹灰器，燃烧器和钢管的风侧。
2.3.2预防措施
（1）加强耐磨，防爆检查
（2）改善煤炭的采购途径，从人工工厂接收和储存燃煤，并通过在人工炉中混合燃煤来优化燃煤的质量。
（3）正常使用和维护磨损设备，防止空气泄漏入墙
（4）定期清理加热区域的灰烬，以防止形成烟道
（5）定期检查排烟机的状况，如有异常请立即采取措施。
2.4氢脆
2.4.1特点
氢脆管破裂是因为氢原子进入金属后积聚在产品边界处，并与加热表面中的碳反应形成甲烷，从而导致钢脱碳，而在金属中产生应力并且根据产品破裂管破裂。
通常，氢脆主要发生在水冷壁外热负荷高的区域。
2.4.2预防措施
（1）锅炉的受热面材料使用耐氢脆钢，以防止氢扩散。
（2）加强锅炉水质监测，控制氢气产生量
（3）定期对锅炉受热面除垢
（4）避免受热面过热
2.5晶间腐蚀
2.5.1特点
晶间腐蚀管破裂是指在热处理，热加工，焊接过程中，在长时间的温度升高和降低范围内的奥氏体不锈钢加热表面钢管，钢中的碳元素与铬元素结合并沉淀在产品边界处。 发生铬耗尽的现象，这降低了产品边界的耐腐蚀性。 此时，如果钢管沿产品边界受到外力破坏，则会发生晶间腐蚀。产品与管道破裂之间的腐蚀主要发生在加热表面或热弯处的焊缝附近
2.5.2预防措施
（1）选择碳含量低的母材和填充金属
（2）将钛和铌添加到奥氏体不锈钢中，以避免形成铬贫化区域。
（3）在焊接或热加工后，立即进行固溶处理以完全溶解木炭并在室温下保留在奥氏体中，以提高不锈钢的耐腐蚀性。
（4）严格控制焊接过程，降低焊接热量输入，降低中间层温度，提高焊接冷却速度，缩短在敏化温度范围内的停留时间。
（5）去除钢管在受热面上的残余应力和安装应力。
（6）为了消除冷加工的影响，在焊接前使用退火基材或退火。
2.6高温硫腐蚀
2.6.1特点
热硫腐蚀意味着加热表面上的管道在高温下与硫介质相互作用而生成硫化物，这导致管道壁连续变薄和破裂。 通常，高温硫腐蚀主要发生在燃烧器附近的水冷壁钢管的燃烧侧。
2.6.2预防措施
（1）严格控制煤炭和海岛质量。
（2）优化炉内空气动力场，避免空气流失。
（3）加强煤粉运输协调，优化炉内温度场
（4）采用热浸镀铝，超音速电弧喷涂等表面处理技术来提高钢管在受热面上的高温耐腐蚀性。
2.7原始缺陷
2.7.1特点
由于锅炉受热面钢管的原材料缺陷而导致的长期运行中的缺陷，例如由于熔炼，铸造，轧制，运输和安装而产生的裂缝，气孔，气泡，夹杂物，弯曲和划痕，继续增加。
2.7.2预防措施
（1）在新安装，检查或更换锅炉受热面时，应加强对受热面钢管的无损检查和理化检查，以防止使用有缺陷的管道。
（2）在安装过程中进行加热表面的通球测试和超液压测试，以及时发现并消除质量缺陷。
3关于耐磨和防爆工作的建议
3.1加强维护并提高质量意识
设备维护需要建立完整的质量控制体系并标准化三个环节：抓好管理、保证质量、大型锅炉维护和技术改造项目审批，维护技术，运营，调试和运营。从宏观检查到磁粉探伤，通过严格的工作监督检查，保证每个阶段的质量
尝试实现整个过程全方位控制。加强磨损和爆炸检查与任务管理，在锅炉维修过程中进行良好的防磨防爆工作，腐蚀分析和金属监督，并最大限度地进行设备维护。通过对设备的数据和劣化因素进行分析，逐步掌握设备的劣化趋势和所发现锅炉本体受热面的规律。
3.2运行加强燃烧协调和技术监督，并进行定期检查和测试。
加强运行操作调整。更改锅炉参数时应进行燃烧调整，防治发生火焰偏斜，贴壁，冲刷受热面等其他不希望发生的情况，并合理地控制气流以防止气流过多和氧气不足的燃烧。必须及时进行燃烧控制。注意投停燃烧器分布的对称性，以最大程度地减少热偏差，防止加热表面过热，仔细调整以防止结焦。严格控制壁温，以免超出限制。在锅炉中，两侧之间的温差不超过50°C。对温度敏感的水量进行均匀滴定，以防止过热和热疲劳。锅炉启动，运行和停止时，必须严格按照操作规程进行操作，必须严格控制压力的上升和下降速度，并严格控制锅炉的变焦镜头，下降和超载运行。禁止。加强淡水和锅炉水质监测，合理排污。进行长期停电，分析受热表面和腐蚀程度，并为停电制定保护和维护措施。
4小结
总结了长时过热，短时过热，磨损，晶间腐蚀，氢脆，高温硫腐蚀以及原始缺陷管破裂的宏观和微观特征，并指出了应对措施，尽可能防止受热面发生管破裂事故，以确保设备的安全稳定运行。
参考文献
[1]卢银盛.工业锅炉缺水原因及预防措施探讨[J].科技创新与应用，2016（15）.
[2]宫民健.锅炉受热面腐蚀分析[J]. 电力安全技术，2016（9）.