摘　要: 隨著社會(huì)工業(yè)化的發(fā)展，鍋爐擁有量的增加,尤其小型鍋爐在各行業(yè)中的廣泛使用,由于管理以及人員素質(zhì)等方面的原因,鍋爐檢查孔(手孔或人孔) 在運(yùn)行中嚴(yán)重泄漏,甚至噴出大量水汽,由此而引發(fā)被迫停爐的事故時(shí)有發(fā)生,造成經(jīng)濟(jì)損失或人員受傷�，F(xiàn)就某一染整廠鍋爐在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行分析，結(jié)合本人的多年實(shí)踐談一點(diǎn)粗淺看法。

　　關(guān)鍵詞: 鍋爐;檢驗(yàn);腐蝕;裂紋; 缺陷

　　鍋爐由于其本身工作條件惡劣, 運(yùn)行中容易發(fā)生局部腐蝕、過熱變形、滲透漏、磨損、拉撐斷裂、金屬蠕變、石墨化等問題。筆者從事鍋爐檢驗(yàn)多年, 常見到鍋爐受壓元件中存在磨損問題, 為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患, 確保鍋爐的安全運(yùn)行, 現(xiàn)對(duì)鍋爐常見的磨損缺陷進(jìn)行分析, 進(jìn)而提出相應(yīng)的防治措施。

　　1 鍋爐概況

　　某染整廠1 #爐系武漢天元鍋爐廠制造的WCG35-2.5-M1型, 1994年5月制造, 1995年1月投入運(yùn)行。鍋爐的主要參數(shù)為:額定蒸發(fā)量為35 t/h,設(shè)計(jì)工作壓力為2.5Mpa,蒸汽出口溫度為400 ℃,燃料為煙煤,燃燒方式為流化床。

　　2  缺陷分析

　　2. 1　汽包腐蝕

　　汽包與省煤器、過熱器、水冷壁、下降管相連相通,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不僅是保持水冷壁汽水混合物流動(dòng)所需壓力的平衡容器,也是加熱、蒸發(fā)、過熱三個(gè)過程的中心樞紐,因而檢驗(yàn)時(shí)對(duì)焊縫、裂紋、表面麻點(diǎn)、腐蝕程度等方面要求嚴(yán)格。在對(duì)汽包進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),汽包內(nèi)壁水位線附近部位有麻點(diǎn)腐蝕,直徑約8～10 mm,深約1～2 mm。如圖1 所示。該汽包表面腐蝕屬明顯的氧腐蝕特征。在給水系統(tǒng)中最易發(fā)生氧腐蝕的部位是給水管道和省煤器,當(dāng)給水溶解氧含量較高或除氧器運(yùn)行不正常時(shí),有可能造成汽包發(fā)生氧腐蝕。氧腐蝕是由于氧的去極化作用而造成的局部腐蝕,是最常見也是發(fā)生最為普遍的一種腐蝕,其屬于電化學(xué)腐蝕,鐵和氧形成兩個(gè)電極,組成腐蝕原電池,鐵作為陽極在反應(yīng)中腐蝕消耗。因此,在運(yùn)行過程中應(yīng)該嚴(yán)格控制水質(zhì),定時(shí)檢查給水溶解氧含量,確保除氧器工作正常,保證給水質(zhì)量。

　　圖1　汽包腐蝕

　　2. 2　減溫器管孔裂紋

　　面式減溫器作為調(diào)節(jié)蒸汽溫度的主要元件,其工作溫度較高,且溫度變化比較頻繁。在進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)鍋爐右側(cè)面式減溫器內(nèi)壁與過熱器管的接頭管孔內(nèi)壁,有多處放射狀裂紋。如圖2所示。在鍋爐啟�；蚴强焖僬{(diào)負(fù)荷過程中,面式減溫器的受壓元件在較短的時(shí)間內(nèi)承受較大的溫度、壓力變化,產(chǎn)生熱應(yīng)力變化也較大。由于減溫水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)較為滯后,加之減溫水調(diào)節(jié)和主上水調(diào)節(jié)相互干擾,使得減溫水調(diào)節(jié)不能及時(shí)地對(duì)鍋爐蒸汽溫度調(diào)節(jié),可能造成蒸汽受熱面?zhèn)缺砻娈a(chǎn)生水滴凝結(jié),從而滴到減溫器下部過熱器與減溫器的接頭管孔上,使得受熱面材質(zhì)驟然收縮,產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力而造成裂紋。因此,運(yùn)行過程中應(yīng)對(duì)鍋爐減溫水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)校,克服其滯后性,同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行開、停爐操作規(guī)程,避免快速負(fù)荷變動(dòng),確保鍋爐長周期穩(wěn)定運(yùn)行。

　　圖2　減溫器管孔裂紋

　　2. 3　省煤器管孔裂紋

　　再循環(huán)管處于汽包下部與省煤器進(jìn)口集箱之間,使省煤器管在鍋爐啟動(dòng)后停止進(jìn)水時(shí)不至過熱燒壞而得到了保護(hù)。在進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),省煤器進(jìn)口集箱再循環(huán)管口內(nèi)壁出現(xiàn)放射狀裂紋,長度沿管孔縱向最長達(dá)30～40 mm,深度沿管孔徑向4 mm左右。如圖3所示。當(dāng)鍋爐正常運(yùn)行時(shí),若再循環(huán)閥門未關(guān)嚴(yán)或泄漏,鍋爐內(nèi)的高溫高壓水汽可能會(huì)經(jīng)泄漏的再循環(huán)閥進(jìn)入省煤器,在省煤器再循環(huán)管口處直接與鍋爐給水相接觸。與經(jīng)省煤器加熱的給水比較起來,泄入的水汽溫度高,與省煤器內(nèi)壁溫差較大,容易在省煤器內(nèi)壁再循環(huán)管孔四周的金屬產(chǎn)生較大的交變熱應(yīng)力,時(shí)間長了金屬就會(huì)發(fā)生疲勞,導(dǎo)致再循環(huán)孔產(chǎn)生輻射狀的疲勞裂紋。因此,在啟爐后投入正常運(yùn)行時(shí),一定要檢查再循環(huán)系統(tǒng)是否有泄漏,再循環(huán)閥是否關(guān)嚴(yán),確保再循環(huán)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

　　圖3　省煤器管孔裂紋

　　2. 4　防焦箱封頭裂紋

　　在對(duì)爐膛進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)左側(cè)后防焦箱平封頭邊緣受火側(cè)出現(xiàn)多條裂紋,裂紋沿封頭邊緣縱向分布,以封頭中心為圓心,呈輻射狀,最長一條約16. 5 mm,深度約6 mm。如圖4所示。防焦箱處于爐膛底部,直接受火焰加熱,鍋爐在運(yùn)行過程時(shí)的工作壓力使平封頭突變處相互約束,產(chǎn)生應(yīng)力集中。同時(shí)火焰對(duì)平封頭受火側(cè)沿圓周方向的輻射強(qiáng)度隨圓周受輻射角度不同而變化,所以形成沿圓周方向的溫度變化較大,溫度沿圓周方向分布不均,直接受火焰加熱的部分將產(chǎn)生不均勻的塑性變形,應(yīng)力集中處,由于變形時(shí)的拘束應(yīng)力將會(huì)產(chǎn)生微裂紋,且運(yùn)行中頻繁啟停爐,使裂紋交替受熱與冷卻,這些因素的綜合作用將加速裂紋的擴(kuò)展最后形成�？梢娖椒忸^的幾何形狀突變和頻繁停爐是產(chǎn)生裂紋的主要原因。因此防焦箱最好改用球形封頭,并且控制啟停爐的速度,負(fù)荷盡量減少劇烈波動(dòng)。

　　圖4　平封頭裂紋

　　2. 5　過熱器管排結(jié)焦

　　在對(duì)鍋爐過熱器管排進(jìn)行宏觀檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)高、低過熱器管結(jié)焦較嚴(yán)重。如圖5所示。通過了解鍋爐運(yùn)行情況后,發(fā)現(xiàn)進(jìn)廠煤質(zhì)較雜,當(dāng)遇到低灰融點(diǎn)煤種時(shí),極易在爐膛內(nèi)部形成結(jié)焦現(xiàn)象,造成爐膛吸熱量減少,導(dǎo)致爐膛出口煙溫偏高。同時(shí)燃料和煙氣在爐內(nèi)的停留時(shí)間過短,燃料未能完全燃燒,也會(huì)導(dǎo)致爐膛出口煙溫偏高,造成爐膛出口過熱器結(jié)渣。鍋爐原有的吹灰器一直沒有正常投用,造成高過、低過管子上的結(jié)渣積灰無法清除,影響傳熱,導(dǎo)致排煙溫度升高,管排各處的溫度偏高,進(jìn)一步惡化傳熱,最終誘發(fā)結(jié)焦。因此,應(yīng)做好進(jìn)廠煤質(zhì)的嚴(yán)格管理,嚴(yán)禁劣質(zhì)煤入廠,運(yùn)行中合理配風(fēng),保證煤粉充分燃燒,及時(shí)投用吹灰器,檢修時(shí)及時(shí)清理灰渣。

　　圖5　過熱器管排結(jié)焦

　　3　結(jié)論

　　鍋爐缺陷產(chǎn)生的原因很多也很復(fù)雜,以上所能論述的只是在該廠檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的一些典型缺陷,并對(duì)缺陷的原因進(jìn)行了分析,提供了解決方案。由于鍋爐的重要性及危險(xiǎn)性,平時(shí)在鍋爐運(yùn)行、檢驗(yàn)過程中應(yīng)加強(qiáng)重視,面對(duì)不斷出現(xiàn)的新情況,應(yīng)采取合理措施,吸取經(jīng)驗(yàn),將鍋爐發(fā)生危險(xiǎn)的機(jī)率降至最低,保證鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

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