关于锅炉设计中的可靠性分析

胡雪

摘 要：锅炉作为工业生产中的重要设备，其运行的可靠性、安全性和经济性对工业生产而言非常重要。为了保证锅炉系统能够安全稳定运行，在锅炉设计阶段，需要对其可靠性进行分析，进而保证设计的每个构件都能够可靠运行。由于锅炉属于特种设备，所以在设计时对可靠性的要求比较严格，需要遵循一定的设计原则，掌控好可靠性设计指标，从而确保锅炉设计质量，为工业生产的稳定发展创造有利的条件。

关键词：锅炉；设计；可靠性；标准

前言

可靠性是锅炉设计的重要指标之一，其是对锅炉运行性能以及质量进行衡量的重要参数，是保证锅炉能够安全、稳定、高效运行的重要保障，所以可靠性在锅炉设计时应该作为重要的评判标准。锅炉作为重要的能量转换设备，在我国的工业生产中得到了广泛的应用，如果锅炉设计的性能以及质量不达标，不仅会降低锅炉自身的使用寿命，而且在运行过程中还可能会发生安全事故，为工业生产带来巨大的经济损失。只有保证锅炉设计的可靠性，使其各项指标都能够达到规定的标准，才能够为锅炉的后期运行奠定良好的基础。可靠性设计包含众多因素，所以在设计阶段，应该做好充分的准备工作，综合与锅炉可靠性相关的所有因素，为设计方案提供完整的素材，从而保证锅炉设计的可靠性。

1 锅炉设计可靠性的必要性

锅炉属于热能动力设备，体积庞大，在运行过程中，有些设备需要长期处于高温高压状态下，其特殊的工作性质决定了其运行过程中需要承受较大的压力，具有较高的危险性。因此需要确保锅炉的可靠性，这样才能保证锅炉性能的稳定性，而且能够充分的发挥出正常的功能。特殊状态下运行对设备所产生的损耗较大，所以对其安全性以及可靠性有较高的要求。对锅炉进行可靠性设计主要是起到预防的作用，根据锅炉的运行特征，对其运行期间可能会发生的意外状况进行调查分析，然后分析出各个构件需要承受的性能极限，为锅炉设计的可靠性提供有利的依据。锅炉能够安全稳定的运行是工业生产能够高效稳定发展的重要保障，直接关系到工业生产的经济效益、社会效益以及生态效益，所以加强锅炉设计的可靠性研究具有重要的意义。

2 锅炉可靠性设计的特点

2.1 可靠性设计指标

在锅炉可靠性设计工作中，并没有统一的衡量标准，而是应该根据炉型以及用户的需求等因素进行分析，然后在设定具体的可靠性指标。因为锅炉在工业生产中会因为企业的需求不同而存在一定的差异化，所以在进行可靠性设计时，就应该从实际情况出发，有针对性的设定可靠性指标。比如说可靠度、热效率系数、运行参数、结构标准等，都需要进行具体的量化。只有符合运行环境的标准，才能够真正的发挥出锅炉的最佳性能，并且保证锅炉可靠性指标的科学性和合理性。

2.2 可靠性设计要求

锅炉设计是锅炉整个运行流程中最为重要的环节，因为锅炉设计质量直接关系到锅炉的制造工艺和质量管理，如果设计质量不达标，则后期如何努力都无法达到预期的标准。所以在锅炉设计可靠性阶段，应该将可靠性的理念渗透到各个环节中，对于每个部件都进行可靠性设计的衡量，从细节入手，才能够为整体的可靠性设计打下良好的基础。所以可靠性设计要求就是细化到每个零部件中，从而提升整体可靠性水平。

2.3 环境因素

在锅炉可靠性设计阶段，应该充分考虑到运行环境的影響，对于同一炉型、同一用途、同一运行方式的锅炉，在不同的环境中，对其可靠性都会产生不同的影响。比如在北方地区就需要考虑到低温气候的影响，在南方地区则需要考虑到潮湿以及酸雨腐蚀的影响，在地质构造比较活跃的地区就需要考虑地震的影响等等。这些环境因素都会对锅炉运行过程中的可靠性产生不同的影响，所以在可靠性设计时，应该将环境因素考虑在内，最大程度的确保锅炉设计的可靠性水平。

3 锅炉可靠性设计实用措施

3.1 设计的技术性

在对锅炉可靠性设计过程中，需要针对可能会对锅炉运行可靠性带来不良影响的因素进行分析，从而在设计过程中对此加以改进，确保在设计阶段提高电站锅炉产品的可靠性。在日常锅炉使用过程中，水冷壁、省煤器、过热器和再热器容易发生“四管爆破”的现象，针对这个问题，在设计阶段可以采取有效的措施加以避免。在具体设计工作中，可以在选择材料时通过提高材料的等级来增加管材使用时的裕度，有效的降低炉膛出口烟温偏差，努力提高锅炉运行的安全性。对于采用的屏式再热器，可以将其自折焰角进行后移，这样可以避免屏式再热器前部弯头向火侧受到来自于炉膛的直接辐射。可以采用左右交叉的再热器连接管，在三通涡流区不需要布置管子，这样三通效应则不会影响到各管排流量的分配问题。

3.2 严格控制原材料

原材料控制是进行锅炉可靠性设计的重要保障，只有做好原材料控制管理，才能够为可靠性设计的进行创造有利的条件。首先，要把控原材料的质量关，根据相关的数据分析，设计出原材料的性能参数范围，然后进行选购，确保所购原材料符合设计标准。其次，对原材料的材质、规格、型号以及数量进行详细的检查，并且做好检测工作，为后续工作的开展做好铺垫。

根据可靠性设计指标和要求，详细设计出锅炉中每个零部件的尺寸，并且标明制造工艺，防止焊接缺陷的产生。为了保证设计的可靠性，严禁出现材料代用现象，因为材料的性能不同，所以一旦出现代用，将会直接影响到设计的可靠性水平。

3.3 控制零部件制造公差

可靠性即为锅炉运行时每个零部件在性能和质量方面都能够满足运行需求，能够确保锅炉在正常以及超负荷运行状态下稳定工作。这就需要对零部件的设计进行精细化控制，设定详细的数值，以确保在制造过程中能够控制在规定的公差范围内，最大程度的保证设计的可靠性。

3.4 零部件标准化设计

锅炉构成的零部件比较复杂，由此会为可靠性设计增加一定的难度。在锅炉可靠性设计要求中需要渗透到每个零部件中，所以所有的零部件都必须保证标准化设计。标准化设计有利于统一标准的实施，更是对质量的有效把控。对于每个零部件的型号、尺寸、性能等都应该有具体的规范标准，从而为锅炉可靠性设计提供有利的依据。

4 结束语

可靠性是锅炉设计的重要指标，因为锅炉的运行状况需要具有较为严格的性能和质量标准，为了防止锅炉运行时发生安全事故，需要对其进行可靠性设计，提前预防安全事故的发生。在锅炉可靠性设计过程中，应该掌握可靠性设计的指标、要求，明确可靠性设计特点，从而能够有针对性的进行性能和质量的把控。加强锅炉可靠性设计质量，是保证锅炉安全稳定运行的重要基础，对促进我国经济建设的发展具有重要意义。

参考文献

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