熱水鍋爐常見(jiàn)故障的分析研究

薛曉明（河北旭陽(yáng)焦化有限公司）

鍋爐常見(jiàn)故障及分析

1、汽化事故與處理

由于鍋爐房的重要性及熱水鍋爐運(yùn)行的特殊性， 循環(huán)水泵在運(yùn)行期間是嚴(yán)禁突然停運(yùn)的， 但是每年都會(huì)發(fā)生幾次突然停電，突然停電后熱水鍋爐循環(huán)水泵突然停止運(yùn)行，由于爐膛內(nèi)的燃料仍舊燃燒以及爐拱、爐墻等蓄積了很多熱量，鍋爐里的水仍舊在吸熱，這樣，水的溫度不斷的升高，其熱量沒(méi)有通過(guò)循環(huán)泵被帶走，當(dāng)溫度超過(guò)額定時(shí)，水就開(kāi)始汽化。 同時(shí)，由于汽化，體積不斷增大， 最終形成壓力， 這部分蒸汽開(kāi)始向低溫區(qū)水域擴(kuò)散，當(dāng)蒸汽遇到低溫水后開(kāi)始凝結(jié)，體積突然變小，就這樣，低溫區(qū)的水就出現(xiàn)了膨脹——收縮，再膨脹——再收縮，這樣就形成了水擊。 另外，造成鍋爐水汽化的又一個(gè)重要原因就是鍋爐超溫以及系統(tǒng)短時(shí)間內(nèi)大量跑水，導(dǎo)致突然降壓。 汽化反應(yīng)過(guò)程中，熱水鍋爐一般沒(méi)有較大的汽水空間， 這就造成了熱水和蒸汽的兩相流動(dòng)。 “汽塞”會(huì)破壞了鍋爐的水循環(huán)，這個(gè)“汽塞”是由于蒸汽比容大、速度快，很容易就聚集存在回路的上部，導(dǎo)致水流阻塞。 由于水循環(huán)不暢通，這就會(huì)加劇汽化進(jìn)展，就這樣出現(xiàn)惡性循環(huán)，使得事故發(fā)生的幾率大大增加了。

鍋爐汽化處理措施： 如電力故障及突然停電所致的鍋爐汽化處理：立即打開(kāi)爐門(mén)，提起溜煤槽閘板采取壓火措施，一降低爐溫;爐排用嘴快速檔，以其在最短時(shí)間內(nèi)把紅火拖到閘槽。

2、預(yù)防熱水鍋爐結(jié)水垢

各種類(lèi)型的水垢是鍋爐水中的鈣鎂鹽類(lèi)在鍋爐內(nèi)部受壓力、溫度等的影響下發(fā)生物理和化學(xué)變化產(chǎn)生的，主要是由沉積在鍋爐下部的泥垢和積結(jié)在受熱面上的堅(jiān)硬或松軟的水垢構(gòu)成的。 碳酸鹽水垢、硫酸鹽水垢、硅酸鹽水垢及混和物水垢是生成水垢的主要成分。 鍋爐受熱面上結(jié)了水垢就會(huì)對(duì)鍋爐造成一定的危害，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)比水垢的導(dǎo)熱系數(shù)要大70～1000 倍，因?yàn)榻饘黉摴艿淖罡邔?dǎo)熱系數(shù)為125.52kJ/m·h·， 而水垢的最高導(dǎo)熱系數(shù)為0.209kJ/m·h·， 金屬鋼管的最低導(dǎo)熱系數(shù)為209.20kJ/m·h·， 水垢的最低導(dǎo)熱系數(shù)為2.926kJ/m·h·范圍， 所以對(duì)比來(lái)看，這樣就大大增加了傳熱阻力。

防止鍋爐積結(jié)水垢的做法也很多，首先必須注意以下幾點(diǎn)：第一，必須按時(shí)序?qū)ιa(chǎn)軟水的裝置進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，可以采用離子交換法進(jìn)行具體操作，對(duì)于樹(shù)脂塔的切換、補(bǔ)充和再生工作也應(yīng)該一一按時(shí)序進(jìn)行操作，并檢驗(yàn)再生效果，千萬(wàn)不要延長(zhǎng)運(yùn)行周期；第二，對(duì)于鍋爐的給水處理裝置要配備良好，才能最大限度的保證鍋爐給水的質(zhì)量符合水質(zhì)要求；第三，在鍋爐運(yùn)行時(shí)期內(nèi)，也要把鍋爐的排污工作做好；第四，在停爐期間，要及時(shí)測(cè)量鍋爐內(nèi)元件表層的水垢厚度，做到及時(shí)清洗、排除，全面保證鍋爐安全高效運(yùn)行。

3、熱水鍋爐及系統(tǒng)的排氣、除氧

由于氧氣、二氧化碳等氣體進(jìn)入鍋爐的低溫水（回水和補(bǔ)給水）中，就會(huì)造成熱水鍋爐的氧腐蝕現(xiàn)象十分嚴(yán)重。 氣體的溶解度隨著水受熱溫度升高后而不斷減小， 導(dǎo)致氣體不斷從水中排出， 排出的氣體如果不能及時(shí)釋放到鍋爐外， 就會(huì)滯留在鍋爐內(nèi)，這就是造成鍋爐內(nèi)部腐蝕或者“氣塞”現(xiàn)象的主要原因。 另外造成鍋爐壽命減少的主要原因就是析出的氧氣停滯在金屬受熱面上，發(fā)生了局部的電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鍋爐氧腐蝕。 水垢的產(chǎn)生和二氧化碳?xì)怏w的排放都與水中碳酸鹽的受熱分解有很大關(guān)系，并且排氣量的多少又與補(bǔ)水量的多少成正比。 為了解決這種問(wèn)題，就要采取合理的措施：第一點(diǎn)，正確操控放氣閥門(mén)，使鍋內(nèi)和管網(wǎng)內(nèi)釋放的氣體可以定期排放出來(lái)， 這樣就可以降低氣體對(duì)鍋爐內(nèi)部的腐蝕度，也減少了“氣塞”發(fā)生的可能性。 第二點(diǎn)，保持管網(wǎng)的失水量、補(bǔ)水量的平衡，失水量在循環(huán)流量中所占比重的最大值是0.5%，也就是說(shuō)要控制失水量占循環(huán)水量的0.5%以下。 第三點(diǎn)，控制好回水和補(bǔ)水的含氧量，在進(jìn)入鍋爐前做好除氧工作，在水中加入磷酸三鈉也同樣可以起到除氧的效果。 第一次時(shí)， 加入的磷酸三鈉的量可以大一些， 之后可以減少用藥量，最后就要保持在平衡范圍內(nèi)，這樣就可以減少氣體對(duì)鍋爐的腐蝕。

4、 低溫腐蝕和積灰

低溫腐蝕一般是產(chǎn)生在鍋爐尾部受熱面的腐蝕現(xiàn)象， 顧名思義，這種腐蝕是由于回水溫度較低造成的。 這種現(xiàn)象在周期性停爐和啟動(dòng)的時(shí)候尤為突出， 因?yàn)檫@樣就會(huì)使得煙氣露點(diǎn)的溫度比尾部受熱面的溫度高很多， 兩者產(chǎn)生溫度差就會(huì)出現(xiàn)汽化現(xiàn)象， 汽化形成的小水珠就會(huì)吸附煙氣中的灰塵， 最后時(shí)間長(zhǎng)了，累積的灰塵多了，就會(huì)形成硬殼。 這種硬殼的存在也會(huì)大大減弱鍋爐內(nèi)的傳熱性能。 煙氣露點(diǎn)溫度高于尾部受熱面的金屬壁溫度又會(huì)使金屬產(chǎn)生低溫酸性腐蝕， 脫落下的金屬碎屑又會(huì)產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，日積月累，加劇了金屬壁面的腐蝕程度。

對(duì)于預(yù)防鍋爐事故的措施也是有很多的：第一點(diǎn)，在鍋爐的工作狀態(tài)下，應(yīng)對(duì)鍋爐內(nèi)的灰塵技術(shù)清理，吹灰工作和清掃煙道的工作都要定期做好，當(dāng)然，在鍋爐休息的狀態(tài)下也一樣要要及時(shí)清掃積累的灰塵；第二點(diǎn)，可以通過(guò)加大流速的方法來(lái)加大對(duì)流傳熱性能，縮短煙氣滯留時(shí)間，可以將積塵煙灰及時(shí)排除。 第三點(diǎn)，控制好回水的溫度，使之保持平衡狀態(tài)，這就要根據(jù)煤種和爐型的類(lèi)型制定合適的控制水溫的方案。 最常見(jiàn)的是要求進(jìn)入鍋爐的回水溫度的最低溫為60 度， 如果水溫低于60 度就應(yīng)該設(shè)法加熱回水，使水溫上升到60 度以上。 可充分利用循環(huán)泵的熱水、或是加熱器、或是熱水旁路，對(duì)回水系統(tǒng)進(jìn)行有效加熱。

使鍋爐保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，就要掌握科學(xué)有效的方法，掌握的正確的方法之后，就可以克服熱水鍋爐惡劣的工作環(huán)境，降低其危險(xiǎn)性。 這就要求我們了解鍋爐的工作原理，熟悉事故發(fā)生的原因，掌握鍋爐運(yùn)作的規(guī)律等，進(jìn)一步嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行合理有效的管理，這樣就可確保鍋爐性能的正常發(fā)揮。 這樣不僅可以降低事故發(fā)生的頻率、延長(zhǎng)鍋爐使用壽命，又也可以保證鍋爐經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)行，避免鍋爐事故的發(fā)生。