锅炉高温过热器爆管的主要原因及应对策略分析

马胜良

摘 要：在对诸多火电厂锅炉的使用状况和事故调查中发现，过热器爆管是近几年火电厂锅炉运行中最常见的事故。这严重影响了火电厂的稳定运行和经济效益。鉴于此，笔者结合相关工作经验，探讨了电厂锅炉高温过热器爆管的主要原因和应对策略。

关键词：火电厂；锅炉；过热器爆管；制造工艺

中图分类号：TK228 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.161

由于火电厂锅炉在运行时，内部各环节所释放出的热量不尽相同，所以当工作环境比较恶劣时，极易发生锅炉过热器爆管事故。尽管爆管事故发生后，可以采取衬垫或焊接等措施进行修复，但这依然会影响到锅炉的整体运行效率，致使再次爆管的可能性大大增加，而且因爆管事故导致停产所造成的直接和间接经济损失是无法估量的。爆管还可能引发安全事故，进一步增加损失。因此，我们应对电厂锅炉过热器爆管的原因进行详细分析，以减少事故，提升火电厂的发电效率和经济效益。

1 锅炉高温过热器爆管的主要原因

1.1 锅炉设计和选型不当

笔者通过调查分析爆管事故得知，由锅炉设计和选型不当引发的事故占总事故的14%～15%，它是过热器爆管的一个主要原因。锅炉设计和选型不当主要体现为：①锅炉设计缺乏多样性，致使锅炉的适应性差。由于锅炉在设计和生产中几乎不考虑不同地域在燃料和燃烧方式上的不同，所以炉膛尺寸的适应性较差，难以适应煤种的变化。当炉膛高度过高时，炉内气温相对较低，造成了热能的浪费；当炉膛高度不足时，又会使过热器的温度超过正常承受范围。②锅炉过热器系统设计存在一定缺陷，例如将过热器的前后级直接连接在一起，而没有左右交叉或在中间位置设置混合联箱。这种设计会导致前后级的热偏差叠加在一起，增加爆管的可能性。③材料选择。尽管通过计算过热器的理论壁温和偏差都能确保所选用的管材能够承受最高温度，但过热器在实际使用过程中，还是会因多重因素的作用和各种误差的叠加而出现爆管，因此，材料的选择要尽可能地最优化。

1.2 过热器的制造工艺较差

除设计因素外，过热器的制造、安装和日常维护也是影响其使用质量的重要因素。例如，过热器焊接处有异物堵塞，从而影响了焊接质量；人为地缩小了热蒸汽流通管道的口径，当热蒸汽在管道内流通时，被异物堵塞住的管道会大大增加整个管路的压力，一旦压力超过过热器管材的承受范围，就会出现爆管；过热器管道壁较薄、管材质量较差等也极易引起爆管。

1.3 锅炉运行时间过长

锅炉长时间运行，导致过热器腐蚀、老化也是发生爆管的一个重要原因。锅炉在运行过程中会产生大量蒸汽，由于水质问题，蒸汽中难免会有硫、氯、铁等杂质，再加上过热器受热不均匀，有些硫化物或氯化物便会黏附在高温区域的壁面上，形成污垢。这些污垢有的具有腐蚀性，会腐蚀管壁，使该处管壁越来越薄，最终引发爆管；有的污垢则会聚集在一起，使过热器排气不畅，进而引发爆管。此外，煤炭燃烧效率不高，也会造成过热器受热不均匀，进而引发爆管。

2 防范锅炉高温过热器爆管的对策

2.1 优化锅炉设计和相关制造工艺

锅炉的质量和适用性取决于锅炉的设计和相关制造工艺，因此，通过优化锅炉设计方案和相关制造工艺，便能提升锅炉质量，降低过热器爆管事故的发生率。设计时，相关人员应结合火电厂的实际状况，对燃煤质量、发电情况和锅炉维护状况等进行充分的前期调研，然后设计出专业性、针对性强的锅炉和配套设施。锅炉焊接是锅炉制造工艺中的核心技术，因此，控制好焊接质量，力争做到无缺陷焊接，能够有效减少锅炉高温过热器爆管事故的发生。

2.2 做好锅炉过热器的检查、维护工作

工作人员应认真做好日常维护、检查工作，降低爆管事故的发生率，有效提高锅炉设备的运行效率和发电厂的经济效益。锅炉高温过热器的日常检查、维护工作应主要包括以下几个方面的内容：①定期检查过热器的焊接部位。一旦发现裂缝、气孔或夹渣等问题，应立即维修，如果问题严重，还应马上更换管道。②定期检查过热器管道中受热较多的区域，检查其腐蚀程度或结垢状况，同时测量管道壁的厚度。对于腐蚀、结垢状况较轻的，应打磨处理；对于腐蚀、结垢严重的或即将穿孔的，应立即更换管道。③定期检查给水装置，确保减温水的供给稳定、正常，并将过热器管道的温度控制在可承受范围内。④检查管道的粗度，对比原始粗度数据，对于超过原始粗度3.5%以上的，应立即更换。

2.3 加强锅炉日常运行管理

加强锅炉日常运行管理也是防范过热器爆管的重要措施之一。具体管理措施有：①使用二级减温水按科学的比例进行调温处理。通常，第一级运用粗滤法进行调理，第二级运用减温调水进行调理，这样能在很大程度上保证减温水比例的合理性。②科学调节锅炉的烟气侧，通过调节锅炉排出的烟气数量、温度来有效调节过热器的对流吸热量。③控制好锅炉的燃烧风量，避免锅炉温度出现过高或过低等不稳定的状况。

3 结束语

总的来说，电厂锅炉高温过热器发生爆管事故的原因众多，整个锅炉系统的任何一个环节出现问题，都会导致爆管或为过热器运行埋下安全隐患。因此，我们要做好过热器爆管防范工作，从锅炉系统的设计、锅炉运行管理、过热器制作与安装以及燃煤质量、减温水供给等多个方面进行综合性、系统性的管控。只有这样，才能切实保障过热器的良好运行，保障发电厂的稳定运行，从而更好地为广大电力用户提供服务。

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〔编辑：王霞〕