[关键词]锅炉水冷壁；爆管；成因；改善途径
随着经济和电力行业的快速发展，对火电厂锅炉设备的安全高效性提出了高标准高质量要求。锅炉水冷壁爆管泄露在火电厂运行过程中时有发生，严重影响到机组的运行安全和经济效益，成为当前急需解决的一项课题。因此，对锅炉水冷壁爆管进行深刻研究，科学防范水冷壁爆管事故具有重要的实际意义。
1、火电厂锅炉水冷壁爆管的主要成因
1.1水冷壁管腐蚀因素。腐蚀原因主要有因炉管内部水质原因引起化学腐蚀、因关外温度过高引发的高温腐蚀等。当腐蚀达到一定程度后就会发生锅炉爆管现象。由于炉管内部的锅炉水在经过特殊处理后，其中含有的杂质会形成胶状物或沉淀，故而此种腐蚀对炉管内壁带来的影响并不大。由于腐蚀爆管关键原因是高温腐蚀，反应类型有氧化物腐蚀、硫化物腐蚀、硫酸盐腐蚀等形成熔点较低的金属，在高温情况下会熔化流动至炉管外表面破坏氧化铁保护层，造成腐蚀，这种高温腐蚀常发生在水冷壁或燃烧高温区，在向火侧腐蚀速率过快，而背火侧基本没有任何变化。
1.2水冷壁管超温因素。由于锅炉水冷壁管在炉膛之内会受到火焰及高温的直接影响，管内换热能力有限，造成受热面温度远远超过管子材料的金属温度。如果燃烧调整不当或锅水品质不好，则可能发生超温爆管。若炉膛燃烧发生在水冷壁附近，该区域的热负荷将很高，其往往会引起水冷壁结渣。由于区域水冷壁汽化中心密集，则可能在管壁上形成连续的汽膜，产生膜态沸腾。当出现第一类传热恶化现象时，管壁温度突然升高，会导致超温爆管。
1.3水冷壁管道堵塞因素。锅炉水冷壁管道堵塞属于典型的机械故障，该故障类型较为多见，主要由管理、运维不当所致。一般而言，锅炉在持续作业中很容易产生一些含有烟尘的废气，这些废气中的固化物可能长期滞留在锅炉水冷壁管道中。此外，如果锅炉与外界联通，空气中的废墟、粉尘也可能进入锅炉管道，久而久之导致堵塞。当锅炉管道处于堵塞状态下，受热面管道会在作业过程中快速出现超温过热的问题，如果未能及时进行处理，水、空气等冷却介质无法正常进入锅炉管道进行冷却作业，很可能导致水冷壁爆管事故。
1.4水冷壁焊接质量因素。在火电厂锅炉的水冷壁焊接处理中，焊口的自身质量与机组的运行存在密切联系，如果在焊接处理中锅炉焊口存在明显的裂纹、操作人员未能焊透焊口或焊口部分存在较多的夹渣，就会造成锅炉水冷壁出现严重的危害性事故。除了焊口部位，锅炉水冷壁的焊接问题也存在于管子及水冷壁鳍片的焊接部位。一些火电厂的工作人员没有意识到管子及鳍片焊接的整体质量，导致两者之间的焊缝较为薄弱。相关人员在检修处理中，将鳍片的焊接放在最后进行，导致焊接的时间受到很大限制，承压性明显不足，整体受热面的焊接量过大，从而导致锅炉爆管。
1.5水冷壁材料控制因素。在火电厂锅炉水冷壁爆管的原因中，材料问题较为常见。在水冷壁质量的相关基础因素中，材料控制是基础性因素，如果火电厂在选择水冷壁材料的时候出现了差错或选择了质量及性能不达标的材料，就会导致爆管事故发生。目前，火电厂的材料管理及选择较为正规，材料的检测手段等也比较科学，从而错用材料的现象很少出现。但是，在相关因素的影响下，仍然会有不合格的材料混入其中，造成水冷壁爆管事故发生。
2、火电厂锅炉水冷壁爆管的改善途径
2.1优化水冷壁高温腐蚀技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆火电厂锅炉水冷壁高温腐蚀技术优化主要是对于两次进风入手角度的合理性、具体配风方式、煤粉的细度等进行设计，通过相关的优化处理，需选用较大炉膛面积、断面积、燃烧器区域壁面面积的锅炉，以此能够促使锅炉对煤种有良好地适应能力，除此之外，在负荷较低的状况下，可充分考虑对上层的二次风挡板的开闭度进行合理性的控制，从而确保下层的实际供氧量，减少不完善燃烧还原气体的形成。另外，高温腐蚀区域水冷壁表面喷涂一层防腐材料，充分发挥该材料的防止高温腐蚀、防止结焦积灰功效，确保水冷壁不受到高温腐蚀的影响。
2.2防范水冷壁超温异常现象。为了统筹防范水冷壁管超温状态的出现，火电厂的相关人员需要加强对锅炉运行情况的监管，避免水冷壁出现严重的超温及超负荷运行等。需要对锅炉开展化学监督工作，确保锅炉内汽水的自身品质，以免因汽水水质的不良因素导致锅炉水冷壁内出现大量的结垢，进而导致水冷壁出现过热现象。同时，还需要不断加强锅炉水冷壁的检修工作，做好水冷壁管的防爆处理与防磨分析等。如果发现水冷壁管的管子出现了异常情况，就需要进行割管处理，并对其进行相关的检验分析。
2.3改进水冷壁管道堵塞现状。当锅炉堵管后，有关人员需采用“蒸汽吹管”技术，对锅炉管道进行清理，避免爆管。通常情况下，吹管完成后，锅炉内部的杂物，均会集中在入口联箱部位。此时，需进一步对上述部位的杂物情况进行检查，并对其进行清理，提高吹管的彻底性。锅炉运行过程中，由于焊接根部容易产生焊瘤，因此该部位的杂物，通常难以清除。维修人员每月或定期均会对管道进行清理。同时，在电厂锅炉的日常检查中可以及时发觉炉管泄露问题并进行故障排除，降低爆管的可能性。巡检人员也可以利用程序控制设备运行的稳定性，采用超声波检漏技术对锅炉泄露噪音进行捕捉，对比背景噪音快速定位，及时对泄漏位置进行维修。
2.4强化水冷壁焊接质量控制。为了有效避免水冷壁管出现爆管事故，火电厂的管理者需要从源头抓起，做好焊接整体过程的质量控制，从焊接所用的材料、焊接人员的自身资质、焊接工艺的科学选择、焊接质量检验等环节入手，提升所有环节的整体质量。焊接人员必须持证上岗，并且根据具体的焊接情况选择符合实际的焊接技术，保证焊接操作的准确程度。在焊接操作结束之后，需要委托资质齐全的相关单位对焊接口等进行无损检测，检测情况合格后方可正式结束焊接。在鳍片焊接中选择科学的工艺方法，从而避免因赶工期导致鳍片焊接的质量无法达到标准。
2.5注重水冷壁选择材料环节。对于火电厂锅炉水冷壁爆管事故的预防，相关人员首先需要从水冷壁管所用的材料入手，对材料进行严格的选择，确保使用优质的材料。在选购材料的时候，相关人员选择正规厂家生产的材料，并在必要时进驻生产厂家对材料进行现场验收，以此保证所选择材料内在的物理性能及化学成分等完全符合具体标准。在相关材料入场以后，工作人员会对材料进行现场验收，并且委托有专业资质的检验机构对材料进行全方位的检验，主要包括材料的成分是否符合标准、力学性能是否达标等。只有材料的各项性能指标在接受检验后完全符合标准，才能被正式投入使用，从而确保水冷壁材料选择的科学性和精准性。
3、结束语
锅炉水冷壁直接接受炉膛热量，由于火电厂机组的容量和设备性能参数明显不同，导致水冷壁爆管的原因相对较多，妥善处理及科学控制锅炉水冷壁爆管事故是一项长期而又繁琐的工作。在实际工作中，火电厂技术维护部门应认真分析水冷壁爆管的主要成因，创新模式，改善途径，拓宽思路，强化管理，采取切实可行的措施，制定详细的治理方案，从而提高发电机组整体的运行效率。
参考文献
[1] 陈亚东.电厂煤粉锅炉水冷壁管爆管分析与防护措施研究[J].商品与质量，2016（30）[2] 吉喆.探讨锅炉水冷壁爆管的成因及改进措施[J].中国石油石化，2017(08)
作者简介
武宝森，男，蒙古族，本科学历，1970年出生，工程师，现从事发电厂检修焊接、基建工程焊接工程管理及金属技术监督工作。
论文作者:, 武宝森
论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/14
标签：水冷论文; 锅炉论文; 火电厂论文; 材料论文; 高温论文; 炉管论文; 事故论文; 《中国电业》2019年第19期论文;