摘要：锅炉受热面失效，是导致锅炉故障，影响火力发电厂稳定运行的重要原因，因此必须做好受热面失效防护工作。本文将重点探讨各种锅炉受热面失效预防措施，希望能够提供给相关从业者作为参考和借鉴。
关键词：火力发电厂；锅炉；受热面；失效分析
引言：
锅炉是火力发电厂最重要的设备之一，其运行的稳定性对于发电厂的稳定运营有至关重要的作用。然而，在火力发电厂锅炉实际运行过程中，各类故障时有发生；甚至可以说在火力发电厂各类事故中锅炉的原因占据大多数，这其中锅炉受热面失效又是引发锅炉事故的重要原因。因此，各发电厂对于锅炉受热面失效问题的重视程度越来越高，如何有效防护锅炉受热面失效，具有十分重要的现实意义。
一、锅炉受热面失效原因
所谓锅炉受热面，就是将锅炉中的水汽工质与外界燃烧产物隔离的壁面，在锅炉运行过程中，受热面从燃烧产物中吸收能量并将其传递给水汽工质，在承受燃烧受热的同时也承受着水汽工质带来的压力[1]。所以说，受热面在极为恶劣的环境下，容易引发锅炉受热面失效。特别是锅炉使用的煤质量不高时，受热面在工作中发生磨损、腐蚀、结渣、积灰等现象更加普遍；再加上调峰、负荷的频繁变化，更加剧了锅炉受热面失效的风险。随着科技的不断发展，锅炉在现代化技术的推动下，逐渐走向大容量、高参数的方向，然而，这也使得锅炉水冷壁高温腐蚀、炉内结渣的问题更加显著。
二、锅炉受热面失效防护措施
（一）锅炉水化学工况控制
在火力发电厂的运行过程中，为了有效避免锅炉设备被各种状态下发生腐蚀、结垢，以及由于蒸汽流通产生积盐等现象，因此需要对锅炉水实施水化学控制，也就是对汽水质量提出了相应的标准。因此，需要在给水与炉水中，加入一些特定化学物质，使得水汽的条件在保持在某一标准，符合工况要求，通常来说，有以下三种处理方法
1、磷化处理。通常来说，锅炉水中游离NaOH的含量较高会导致炉水PH值偏高。所以需要对炉水实施磷化处理，进而使得炉水中的钙、镁等物质以水渣的形式形成，而不是结成水垢。磷化处理，就是使用加药泵将磷酸盐持续加入锅炉水中，磷酸盐与水中的钙镁例子反应，形成水渣，并采用自然排污的方式将水渣排出。
2、全挥发性处理。全挥发性处理的目的是抑制铜、铁腐蚀而采用的一种炉水处理方式，是使用氨以及联氨在水汽系统中做到深入除氧，从而形成一个除氧碱性工况环境。该方式的主要优势在于实施较为简便，并且可控制性强，需要检测的内容较少，既能够有效降低炉水含盐量，又能够有效提升蒸汽质量，并且能够大幅降低通流部位的积盐速度。然而，该方法也具有一定的弊端，最大的问题在于可能会导致凝汽区铜管发生氨腐蚀。
3、氢氧化钠处理。该方法具体来说就是将适量NaOH加入炉水中，从而使炉水的PH值有一定程度的提升。一般来说，使用NaOH提升炉水PH值，其效应大约为0.4 mg/L。炉水PH值为9.0，则NaOH的浓度在1.26 mg/L的标准；炉水PH值为10.0，则NaOH的浓度在4.0 mg/L[2]。
（二）锅炉燃煤质量控制
首先，对于锅炉来说必须保证的是尽量不要使用具有较大特性差异的煤种混合燃烧，如果必须要采用煤种混合燃烧，则应当通过配煤装置来完成。通常来说，对于实际燃煤的低位发热量要求，与设计值的差异不得超过±2 100 kJ/kg的范围[3]。其次，对燃煤中的含硫量必须严格控制，通常要求燃煤的硫分折合成为标煤以后，必须在1%以内。如果燃煤中含硫量过高，不仅会使得锅炉排烟中的二氧化硫含量增加，对大气环境造成污染，对于锅炉来说，也会导致锅炉炉内结焦，使受热面发生高温腐蚀。所以，在燃煤选择过程中必须给与高度重视，一方面要选择与设计要求相当的煤种，另一方面要通过煤质化验确保燃煤的每项参数都符合锅炉燃烧要求。
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（三）锅炉运行优化配置
锅炉受热面的失效防护，要需要调整燃烧水平使之符合最优配置。对燃烧水平的调整，其核心目的是要保证锅炉燃烧具有稳定性，同时给与受热面安全可靠的环境——具体来说就是不超温不超压，从而使锅炉运行效率得到有效提升，也能够使发电成本得到有效控制。一般来说，在炉膛不结焦的基础上，煤粉气流及时着火、燃烧的稳定与否直接决定了受热面的安全性以及煤粉的使用效率。所以，在锅炉运行中，应当对风速等相关指标结合煤质变化给予适当调整；在使用具有较高灰分、较低挥发分、相对难以着火的无烟煤时，应采用低风速确保煤粉一次着火；使用较高挥发分，容易着火的烟煤、贫煤时，则应采用高风速，避免损伤燃煤器碰口。
（四）锅炉停用后的受热面维护
在锅炉停炉期间，受热面的维护同样具有至关重要的作用，热别是其防腐措施。在停炉期间，由于锅炉的受热面各个部位都能够源源不断的与氧气发生接触，所以受热面的腐蚀状况与工作状态相比更加严重，不仅腐蚀程度更高，而且腐蚀部位更多。通常火力发电厂在停炉期间会采用如下三种防锈蚀方法。
1、炉热放水余热烘干
该方法具有的最大优势在于操作简便，通常对于停炉1周内的各种临检、小修等较为适用。该方法应用流程如下，当锅炉停炉，并随着其压力降到0.3MPa到0.8MPa范围内，将锅炉中存水快速排完，并且将空气门、排气门以及放水门均全部保持打开状态，使炉内空气符合相关控制标准，并使其在余热的作用下，受热面得以烘干。
2、邻炉热风烘干法
该方法的操作要点在于，当锅炉排水以后，由于炉膛余热不足，使用临近运行的锅炉热风，对锅炉实施继续烘干。当炉膛温度降低到105摄氏度时，锅炉相关挡板适度打开，使炉膛内能够自然通风；然后将热风管道挡板打开，使炉膛内能够进入220到300摄氏度热风，持续到炉内空气湿度符合相关要求。热风停止送入时，锅炉应保持关闭状态，以确保炉内干燥。该方法通常都能够实现1个月以内的保护，在各种大修、小修中较为适用。
3、负压余热烘干法
该方法的实际操作与炉热放水余热烘干具有较高的相似之处。当炉内压力降低到规定范围后，迅速排完存水并抽真空。然后向炉内引入空气，同时将湿气排出。采用该方法的关键在于存水排完以后，需要迅速将空气门、排气门以及放水门迅速关闭，使锅炉处于封闭状态。该方法的实施需要抽气系统的协助，其保护周期较长，能够达到1季度。
（五）锅炉受热面监督检验与维护
1、受热面监督检验。在火电厂的运行中，锅炉四管爆破是最大的潜在困扰之一，因此，做好锅炉受热面监督检验至关重要。所谓锅炉受热面监督，主要包括对受热面的设计、安装、维护以及改造等过程中的相关技术展开监督和检验，确保其技术符合相关标准，其中最为核心的是焊接质量，务必保证所有作业均符合相关操作规范。监督检验要严格依据规程展开，一旦发现其中存在问题，必须找到有效的解决措施。
2、受热面维护管理。受热面维护是锅炉日常管理中的重要内容。在锅炉机组运行过程中，必须持续对相关参数展开优化，同时相关操作必须确保按照规定展开，不得出现超温超压工作。在检修过程中，要重点对受热面展开全面检查，不可忽略任何隐患；在锅炉备用期间，要对受热面做全面维护，确保锅炉安全、经济运行。
三、小结
综上所述，锅炉受热面失效防护对于保证火力发电厂稳定运行有重要意义，上述五种防护方法，能够最大程度的降低锅炉受热面失效风险，延长锅炉使用寿命，为电厂的安全运行提供坚实保障。
参考文献：
[1]曹振涛，吴倩，文斌.锅炉受热面失效的分析及整改[J].广西轻工业，2010，26（03）：42-43.
[2]陈浩，张涛，田峰，田力男.火电厂锅炉受热面失效形式分析及预防措施[J].内蒙古电力技术，2018，36（01）：71-75.
[3]苏涛，张仁海.火电厂锅炉受热面失效的原因分析及防治措施[J].河北电力技术，2015，34（S1）：50-53.
论文作者:杨延威
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/5
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