锅炉受热面损坏的常见原因及防范措施探讨

陈欣

摘 要：受热面作为锅炉的主要传热介质，其运行状态直接影响到锅炉的运行效率，一旦受热面遭到损坏，将会直接威胁到锅炉运行的安全性和可靠性。随着工业的快速发展，锅炉的运行负荷逐渐增加，长期处于高温高压的运行状态下，加之受到各种因素的干扰，会对锅炉受热面结构的完整性产生一定的影响，由此导致受热面无法正常运行。水垢、腐蚀、磨损、超温等都是导致受热面损坏的因素，所以文章对锅炉受热面损坏的常见原因进行分析，进而提出防范措施，为锅炉受热面的设计工作具有一定的参考意义。

关键词：锅炉；受热面；损坏；常见原因；防范措施

前言

锅炉作为重要的能量转换设备，在我国的生活以及工业生产中得到了广泛的应用，对于促进社会的经济发展做出了重要的贡献。受热面作为锅炉热交换的主要介质，主要包括水冷壁、省煤器、再热器、過热器、空气预热器等部分，各个受热面所处的位置不同，造成损坏的原因也存在一定的差异，但有些常见原因为共性影响因素。在受热面损坏后，一旦发生泄漏，就需要停炉检修，会产生巨大的经济损失。如果没有及时发现，将会导致爆破等安全事故的发生，严重威胁到人身安全。所以，在对锅炉受热面损坏的常见原因进行分析后，在以后的设计工作中需要不断的改进和完善，以确保锅炉的安全稳定运行。

1 锅炉受热面损坏的常见原因

1.1 锅炉受热面结垢

水垢是导致锅炉受热面损坏的常见原因之一，因为受热面一侧接触火焰或者烟气，另一侧接触水或者导热油，在受热面和炉水之间产生热交换的过程中，就会受到水质的影响而产生水垢。如果锅炉给水中含有重碳酸盐类的杂质，在温度较高的情况下就会受热分解，生成较难溶的沉淀物。而在锅炉给水循环的过程中，随着温度的升降，一些盐类也会形成结晶而附着在受热面的管壁上，这些沉淀物坚硬而致密，被称之为水垢。由于水垢的导热性较差，所以一旦在受热面上形成较多的水垢，将会影响受热面的导热性，会导致金属管壁局部温度升高，当温度超出了金属管壁所允许的极限范围时，金属因为过热而产生蠕变，强度降低，在高压的情况下，就会导致受热面鼓包、穿孔、破裂现象的发生，受热面受损后，直接影响到锅炉运行的安全性。

1.2 锅炉受热面的磨损

因为锅炉受热面是将烟气中的热量传递给水或者油的介质，所以在接触烟气一侧的金属面就会产生磨损。因为在锅炉燃烧运行的过程中，烟气中会携带各种灰粒杂质，这些杂质的运行速度与烟气流速成正相关的关系，当烟气流速较大时，灰粒杂质就会与受热面产生碰撞，当符合一定的角度以及速度的情况下，就会切削掉受热面上的金属屑，长此以往，就会对受热面产生较大的磨损。受热面的磨损量与灰粒杂质的粒径、成分以及烟气流速等有直接关系，如果锅炉设计运行参数不合理，对受热面产生的磨损量就会增加，受热面硬度逐渐降低，极易导致爆管事故的发生。

1.3 缺水导致锅炉受热面管损坏

缺水是导致锅炉受热面损坏最为普遍的原因，也是产生危害最大的安全事故。在锅炉缺水的情况下，受热面管由于得不到冷却，在长时间处于高温运行状态时，管壁温度急剧升高，管壁材料的抗拉强度降低，当管内所产生的压力超过了管壁材料的屈服极限时，就会导致受热面管变形、鼓包，直至爆破。这种安全事故所产生的危害范围较大，会导致大量受热面管同时损伤或者胀口，高温区尤其强烈。所以一旦锅炉缺水，就会引发锅炉爆炸，所产生的危害性以及经济损失将会非常巨大。为了避免这种现象的发生，就需要针对缺水原因而设计相应的防范措施。

1.4 锅炉受热面和管内腐蚀

锅炉受热面和管内腐蚀是指锅炉汽水通道中发生的金属腐蚀，此类腐蚀使承压锅炉受热面和管道金属强度降低，从而导致爆管和严重事故的发生。金属腐蚀的类型，根据腐蚀的机理主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。金属的化学腐蚀虽不如电化学腐蚀那么严重和普遍，但锅炉在高温环境下运行极易发生腐蚀。化学和电化学所产生的腐蚀形式有：均匀腐蚀，不均匀腐蚀，溃疡腐蚀，点腐蚀。锅炉汽水通道内发生的腐蚀为锅内腐蚀，主要有汽水腐蚀，气体腐蚀，碱性腐蚀，垢下腐蚀，苛性脆化，疲劳腐蚀等。当受热面和管内出现腐蚀后，受热面强度降低，在高压作用下，就会损坏受热面，从而引发安全事故的发生。

2 锅炉受热面损坏的防范措施

2.1 锅炉受热面水垢的防范措施

锅炉受热面产生水垢的主要原因是因为锅炉给水含有杂质，水质不达标而导致的，所以通过控制管理锅炉给水的水质，是降低水垢的重要途径。所以应该根据锅炉的运行状况，对锅炉用水设计合理的水质标准，并且严格把控质量关。在保证锅炉给水质量的基础上，应该对锅炉进行定期保养，防止水垢的形成。此外，还应该针对锅炉的运行状况，设计合理的给水量，尽量减少补给水量。

2.2 受热面磨损的防护措施

在防范锅炉受热面磨损的设计中，可以通过优化锅炉系统结构设计来改善。根据锅炉运行状况，调整烟气流速，合理控制风量的速度，降低灰粒杂质对受热面管壁的冲击。合理控制锅炉内物料的粒径和成分，尽量减少粒径较大的杂质，降低物流的硬度，还可以提高受热面材料的耐磨性。

2.3 针对缺水的防护措施

为了防止锅炉受热面管缺水现象的发生，应该在设计工艺上进行合理的控制。在结构设计方面可以采取多重保护的措施，当锅炉出现缺水状况时，另一种装置能够及时补充给水。还可以设计自动停炉装置，当锅炉受热面管出现缺水现象时，排烟温度就会上升，当自动停炉装置感应到排烟温度升高时，就会自动切断燃料的供应，锅炉停止运行，由此降低锅炉受热面管因缺水而发生的安全事故。此外，还应该对锅炉给水装置进行报警装置设计，当低于极限水位时，就会发出警报并且自动停炉。定期对锅炉水位表进行清洗维护，保证水位表的正常运行。

2.4 锅炉腐蚀的防范措施

防止和减少锅炉内部腐蚀的根本途径，还是解决水质达标符合规定值。在运行过程中从原水悬浮物，硬度，碱度，酸度pH值，进行适时检测。防止汽水腐蚀的方法为消除倾斜角度小的蒸发管段，确保水循环正常。对氧腐蚀可提高给水管和省煤器管的水速，使氧不停留在金属表面的个别点上，这样可使腐蚀由点腐蚀变为均匀腐蚀，针对氧腐蚀，还可以采用除氧器。

3 结束语

受热面损坏是工业锅炉设备比较常见的安全事故，对工业生产造成了严重的经济损失，并且威胁到人员的生命财产安全。导致锅炉受热面损坏的原因较多，设计方案不合理、安装维修不规范、运行操作不合理都会对受热面的正常运行造成影响。所以在对常见原因进行分析后，在进行受热面设计时，就会加强防范措施，尽量减少受热面损坏现象的发生，确保锅炉的安全稳定运行，为我国工业生产的可持续发展创造良好的条件。

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