摘要：在锅炉运行过程中，各个受热面需要长期处于高温高压状态下，加之受到锅炉结构设计、运行参数、水质、燃煤品质等各方面因素的影响，就会出现腐蚀、缺水、磨损、爆管等现象，直接降低受热面的使用寿命，并威胁到锅炉运行的安全性。所以在设计时，应该充分考虑到这些问题，提前做好应对措施。改善锅炉材料，通过运行参数的计算分析，保证锅炉中各个设备的强度和应力系数，最大程度的降低锅炉安全事故的发生，下面对锅炉设计中比较常见的几个安全故障进行简要分析。
关键词：锅炉；设计；安全隐患；应对措施
引言
随着我国工业行业的迅速发展，锅炉的应用与使用程度越发普遍，它的作用是在工业生产期间有效地实现能量的转换。锅炉运行环境比较特殊，主要以高温、高压为主，锅炉本身工作环境就比较恶劣，如果内部结构设计不合理，则很容易导致锅炉内部系统出现安全故障。比如水质、燃煤等便是导致锅炉出现障碍的主要原因，具体表现在锅炉内部出现腐蚀甚至爆管的现象。不仅会降低锅炉使用周期，同时也可能增加操作人员的危险。所以说，设计人员需要从源头出发，优化锅炉内部系统结构、功能设计，合理选择锅炉材料，确保锅炉各方面的安全系数都能够达到使用标准。
1锅炉设计中常见的安全隐患
1.1超温爆管事故
锅炉在运行过程中比较常见的故障问题就是超温爆管。超温爆管产生的主要原因是锅炉设计之初的结构不够合理，以及不规范的运行参数设计，还有就是外在的煤质质量等原因造成的。锅炉不合理的结构设计，让其在运行过程中，会因为局部受热面超温失效，引发超温爆管事故，不但威胁到锅炉的持续运行，也埋下了安全隐患。不规范的运行参数设计，容易使火焰位置偏离炉膛、炉膛出口排烟温度高、风量供给不合理等情况，直接影响了炉膛的安全受热面的运行。在进行锅炉设计时根据各种不同型号规定相应使用的煤种，这样可以提高锅炉正常运行的效率以及确保充分燃烧煤炭。因此一旦煤质设计的要求不达标，那么在燃烧时，就会出现一些超标的物质含量，例如硫、硝以及灰尘等，这会加速锅炉受热面损坏，发生腐蚀、堵塞，十分容易引发爆管情况。这些问题在锅炉设计阶段是比较常发生的，所以在设计时应该充分考虑到这些因素而避免出现爆管问题。
1.2锅炉水供给问题
锅炉的正常运行离不开锅炉水的供给，这也是提供锅炉能量正常转换的重要介质。一旦锅炉大安全阀、压力表等部件设计得不够合理，那么在运行过程中就不能及时发现缺水问题，就容易导致锅炉发生爆炸事故，不但造成锅炉损失，还会威胁到人们的生命财产安全。对锅炉水质量的控制，在设计时也要注意，由于锅炉受热面需要长期使用到锅炉水，因此就要确保水的质量，一旦掺入过多的介质，就会在受热后产生水垢，导致锅炉出现受热面温度不均的情况发生，加之承受能力的限制，时间长了之后，就会引起安全事故而发生爆炸，因此还需要控制好锅炉的给水质量。
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2锅炉设计中常见安全故障的应对措施
2.1锅炉水供给的应对措施
良好的压力表性能是确保锅炉正常供给用水的指标，它可以准确地衡量出锅炉水的水量标准，因此需要加强对压力表的设计。在设计锅炉压力表时，要考虑到其中可能出现的影响因素，着重提高压力表的运行性能。由于压力表的位置比较特殊，所以还需要严格掌握好压力表的材质选择、稳定性能以及精准性能等，确保压力表能够准确反应锅炉的用水情况。同时，还要安装相应的缺水警报装置，当水量低于极限值时，通过警报作用提示人们及时采取相应的解决措施，减少有缺水而发生的高温爆炸的情况。最后，还要严格控制水的质量，避免杂质太多而产生的大量的水垢，严格规定锅炉供水中的杂质含量，减少水垢的堆积，避免由于水垢堆积出现局部高温而引发爆管的情况。
2.2锅炉设计材质的选择
锅炉材质的选择非常关键，主要应该从材质的性能方面入手，下面主要从强度、安全系数以及许用应力方面做简单介绍。强度这一词语应用在锅炉之中，所代表的便是构件、材料自身在使用过程中所呈现出来的荷载抗性。通常情况下，主要是形容其对于断裂这一因素所存在的抗力。但在个别情况下，如果说结构的塑性是变形过大，那么同样有可能对结构物的正常工作带来影响，甚至是破坏结构物的正常特性。所以，在这一过程中就需要进行一定程度上的塑性变形，绝大多数情况下，都是不允许构件自身在使用的过程中，其中的结构整体出现屈服的现象。关于安全系数与许用应力，只有拥有了材料强度所包含的具体标准值，才能够依据当前的安全系数，计算出在强度设计之中，所应当实际使用到的许用应力。通常情况下，材料自身所拥有的安全系数以及强度标准值都是直接有相关部门的权威专家和单位来进行确认的，这其中所涉及到的数值测定，有着极为严格的科学性和法律性。这一数值可以说是锅炉在进行强度设计过程中的基础。
2.3正确使用计算机技术，实现锅炉智能设计
将信息技术应用于锅炉设计，是锅炉设计领域的创新之举。计算机不仅能提升锅炉设计效率，还能显著增加锅炉运行参数分析精准度。但是，需要注意的是，设计者要站在理性的角度利用信息技术，适当结合锅炉市场调研结果，在信息技术提供的原有运行参数基础上进行重新整合、分析、创新。尤其是一些中小企业，应当根据自身锅炉生产技术水平，合理选择锅炉结构设计方案。设计者在锅炉设计过程中应当不断创新，以借鉴为辅，创新为主。此外，设计者应当加强自身信息技术操作水平，学习先进锅炉结构设计模型。善于利用智能化的信息系统展开锅炉系统设计，实现锅炉设计工作高效并安全。
结束语
由于锅炉会因为各种因素的影响而引发安全事故，这将直接威胁着人们的生命财产安全，因此在锅炉设计时，就需要更加注意对其的设计质量。通过对涉及到的各个方面进行综合的考察，才能制定最终的设计方案，提高锅炉设计的安全系数，带给人们更高性能的使用效果。
参考文献:
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[3]温志华，王国琪，李兆生，等.锅炉燃用非设计煤种的安全技术措施[J].电力安全技术，2010，06.
论文作者:林月
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/19
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