鍋爐受熱面磨損的原因及解決方法芻議

周品

（神華國能哈密電廠，新疆 哈密 839000）

鍋爐是目前工業(yè)生產(chǎn)實踐中利用的重要特種設備，不僅影響了工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定，還影響著工業(yè)生產(chǎn)過程的安全，因此，在實踐中需要對鍋爐的具體利用進行分析與強調(diào)。在鍋爐使用實踐中，受各方面因素的影響，受熱面會出現(xiàn)比較明顯的磨損情況，磨損情況的發(fā)生導致了鍋爐壁的均勻性變差，其受力平衡會被打破，在這種情況下，鍋爐非常容易發(fā)生不安全事故，所以在實踐中強調(diào)鍋爐磨損問題的解決至關(guān)重要。簡而言之，找出導致鍋爐受熱面磨損的具體原因，并在原因基礎上討論解決方法和策略意義顯著。

1 鍋爐受熱面磨損的原因

鍋爐受熱面磨損是鍋爐運行中比較常見的問題。通過綜合對比與分析可知，鍋爐發(fā)生受熱面磨損的情況主要有以下4個方面的原因。

（1）鍋爐受熱面出現(xiàn)了結(jié)垢的情況。在多種鍋爐受熱面磨損原因中，結(jié)垢是最常見的原因。就鍋爐的具體運行來看，受熱面的一側(cè)所接觸要么是火焰要么是煙氣，而另一側(cè)所接觸的則是水或者是其他的介質(zhì)。當受熱面和爐水發(fā)生熱交換的時候，因為水質(zhì)問題會出現(xiàn)水垢。如果鍋爐的水中含有碳酸鹽類的雜質(zhì)，受高溫的影響，這些雜質(zhì)會分解并形成難溶性的沉淀物。鍋爐在運行的時候，因為水循環(huán)過程會出現(xiàn)溫度下降的情況，在這種環(huán)境下，一部分鹽類會成為結(jié)晶并在鍋爐受熱的管壁上附著，這些所附著的沉淀物便是水垢。就水垢的特性分析來看，導熱性差是其顯著的特點，因此在鍋爐壁上存在比較多水垢的時候，整個鍋爐比的導熱性會明顯下降。

當鍋爐壁導熱性下降且金屬關(guān)閉局部溫度升高的時候，溫度超過了金屬管壁所允許的極限范圍時金屬會因為過熱出現(xiàn)蠕變，進而發(fā)生強度降低的情況。這種情況會導致鍋爐在高壓情況下發(fā)生不安全事故。

（2）鍋爐受熱面磨損比較的普遍。就鍋爐受熱面的具體作用分析來看，其所充當?shù)闹饕饔檬莻鳠?，而熱量主要來源于煙氣，所以接觸煙氣的一側(cè)非常容易產(chǎn)生磨損的情況。對鍋爐的實際運行分析可知，鍋爐在燃燒的過程中會產(chǎn)生大量的煙氣，受煤炭自身和環(huán)境要素的影響，煙氣中存有比較多的灰粒雜質(zhì)。

這些雜質(zhì)隨煙氣的運動發(fā)生運動，所以當煙氣運動比較快且流量較大的時候，雜質(zhì)會和鍋爐的受熱面產(chǎn)生比較強烈的碰撞。鍋爐受熱面的主要成分是金屬，金屬在受熱的情況下剛度和硬度會下降，雜質(zhì)與金屬的碰撞會導致金屬切削行為產(chǎn)生，所以受熱面受雜質(zhì)切削會出現(xiàn)比較顯著的磨損問題。如果鍋爐在設計的時候參數(shù)方面存在不合理問題，這種磨損情況會更加的嚴重。

（3）是因為缺水的原因?qū)е铝隋仩t受熱面管的損壞。對鍋爐的具體運行分析，會發(fā)現(xiàn)導致鍋爐安全事故的最普遍原因是缺水。在鍋爐缺水的情況，受熱面長時間受高溫的影響卻得不到冷卻，此時，鍋爐管壁溫度是非常高的，而在高溫的作用下，關(guān)閉材料的抗拉強度會明顯地降低。此時，如果管內(nèi)所產(chǎn)生的壓力要高于管壁材料所能承受的極限，那么受熱面會出現(xiàn)變形、鼓包甚至是爆破的問題。這種安全事故的波及范圍比較廣，整體影響較大?？偟膩碇v，鍋爐因為缺水所發(fā)生的爆管問題是鍋爐運行實踐中需要重點解決的安全問題。

（4）是鍋爐受熱面和管內(nèi)存在著腐蝕的情況。在鍋爐的運行中，受熱面和管內(nèi)腐蝕也是比較常見的問題。鍋爐受熱面和管內(nèi)腐蝕具體指的是鍋爐汽水通道中所產(chǎn)生的金屬腐蝕，這類腐蝕情況會使承壓鍋爐受熱面和管道金屬強度發(fā)生明顯降低的情況，而金屬強度降低后，其所能夠承受的壓力有限，此時非常容易發(fā)生安全事故。就鍋爐受熱面的腐蝕來看，其雖然不如金屬化學腐蝕般嚴重和普遍，但是，此種腐蝕的影響還是非常顯著的。

2 鍋爐受熱面磨損問題的解決

從上文的具體分析可知，鍋爐受熱面磨損問題的發(fā)生對鍋爐的安全利用非常不利，因此在實踐中需要針對具體的原因做鍋爐磨損的規(guī)避。分析研究現(xiàn)階段的鍋爐受熱面磨損問題，要真正地做到問題的預防，需要從以下幾個方面采取措施。

（1）要有效地防范鍋爐水垢的發(fā)生。基于上文的分析可知，在鍋爐的運行實踐中，導致水垢發(fā)生的一個重要原因是鍋爐給水含有大量的雜質(zhì)，即水質(zhì)沒有達到控制標準。針對這樣的原因，在實踐中要有效地減少水垢的產(chǎn)生，需要對鍋爐給水的水質(zhì)進行控制和管理。以降低水垢為主要目標，實踐工作開展可以圍繞以下工作開展：①對鍋爐的用水標準進行科學設計，并在鍋爐給水中做好水質(zhì)檢測，保證鍋爐給水的質(zhì)量達到相應標準。②定期地對鍋爐進行保養(yǎng)，有效地做好水垢的清除工作，這樣可以規(guī)避水垢的大面積堆積。③在鍋爐運行實踐中，要設計合理的給水量，盡可能地實現(xiàn)補給水量的減少。

（2）強調(diào)受熱面磨損的防護。受熱面的磨損導致了受熱面整體強度的降低，所以在實踐中要保證這種磨損情況不發(fā)生或者少發(fā)生，需要通過優(yōu)化鍋爐系統(tǒng)的設計進行相應的改善。就設計的優(yōu)化和改善來看，可以在鍋爐運行情況的基礎上對煙氣的流速進行調(diào)整，同時實現(xiàn)對風量速度的有效控制，這樣，灰粒雜質(zhì)對受熱面的直接沖擊作用會明顯地減小。通過合理地控制鍋爐內(nèi)物料的粒徑以及成分，盡可能地減少粒徑較大的雜質(zhì)在煙氣中存留，這樣，物流硬度降低，受熱面耐磨性提升，其受到磨損的概率和程度會顯著減小。

（3）做好鍋爐缺少的預防。在上文中提到，鍋爐缺水問題導致的鍋爐受熱面磨損以及爆炸情況是比較普遍的，因此，在實踐中需要盡可能地改變這種狀況。就目前的分析來看，要改變此種狀況，主要的方式是進行設計優(yōu)化：①在鍋爐結(jié)構(gòu)設計方面采用多重保護的措施，這樣一來，當鍋爐出現(xiàn)缺水狀況的時候，結(jié)構(gòu)內(nèi)其他裝置能夠及時進行水分的補充。②在結(jié)構(gòu)設計的時候，可以設置自動停爐裝置，這種裝置在鍋爐缺水的時候發(fā)揮作用，實現(xiàn)鍋爐運行的停止，這樣，高壓、高溫情況下因為缺水問題引發(fā)的鍋爐爆炸等問題可以有效規(guī)避。③在鍋爐運行的過程中可以給給水裝置設置報警裝置。當鍋爐的水位低于極限值的時候，報警裝置發(fā)揮作用。受報警裝置的引導，及時地進行補水或者是停爐，相應的問題也能夠得到解決。

（4）積極地進行腐蝕防范措施的利用。鍋爐的腐蝕問題是鍋爐運行安全的一大隱患，所以在實踐中要對該問題進行解決。就目前的實踐來看，解決腐蝕問題的主要途徑是減少或者是防止鍋爐內(nèi)部發(fā)生腐蝕，而要真正地達到此目標，需要解決水質(zhì)問題。從掌握的數(shù)據(jù)來看，原水中的懸浮物以及自身的硬度、酸堿度等都會引發(fā)腐蝕，所以在實踐中需要對原水做及時的檢測，有效地規(guī)避汽水腐蝕的發(fā)生。在汽水腐蝕問題的解決中，主要的方法是消除傾斜角度小的蒸發(fā)管段，確保水循環(huán)正常。對氧腐蝕可提高給水管和省煤器管的水速，使氧不停留在金屬表面的個別點上，這樣可使腐蝕由點腐蝕變?yōu)榫鶆蚋g，針對氧腐蝕，還可以采用除氧器。

3 結(jié)語

綜上所述，鍋爐作為現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)實踐中非常重要的特種承壓設備，自身重要性顯著，安全隱患也比較突出，所以在實踐中要對鍋爐運行保護做強調(diào)。鍋爐受熱面磨損是鍋爐運行實踐中比較常見的問題，也是鍋爐使用安全必須克服的問題，本文對鍋爐使用中造成受熱面磨損的具體原因進行分析，并針對原因討論減少磨損的具體措施，最終的目的就是要為現(xiàn)階段的鍋爐安全、規(guī)范使用提供幫助與參考。