（深能合和电力（河源）有限公司 广东河源 517000）
摘要：锅炉加热表面管包括省煤器、水冷墙、壁、过热器和再热器，称为四管。受热影响的管道轻微损坏，发生泄漏，重量不可避免地造成意外强制停车，危及发电机组整个系统的正常运行。水冷壁是分散到锅炉内壁进行水冷却的加热面，也是炉膛的主加热面，其可靠性直接关系到电站的安全运行。因此，分析水冷壁故障的原因，并在此基础上进行预防和监督尤为重要。鉴于此，本文结合笔者多年的工作经验，对火电厂锅炉水冷却壁故障分析提出了一些建议，仅供参考。
关键词：火电厂锅炉；水冷壁管失效原因；分析
引言
水冷壁主要由水冷壁管和联箱组成。在运行中，失效最为频繁的就是水冷壁管。因此，水冷壁漏水和管道漏水是造成电厂非正常停机的最普遍和最常见的原因；做好火电厂锅炉监督检验和安全运行保障措施，对促进火电厂锅炉工业的进步与发展，推动我国国民经济发展有着重要作用。
1 锅炉水冷壁管的概述
锅炉是火力发电厂的三大设备之一，其安全性和稳定性对发电至关重要。据数据显示，锅炉的应急比例达到了热机组总数的40%以上，锅炉故障（水管、过热器水管、经济器水管）引起的突发性事故占锅炉事故的70%以上，4条管道故障的40%水冷却壁由多个水冷却壁组成，这是一个蒸发加热表面，通过管道内的平均流动吸收炉内的高温火焰和废气，降低炉壁温度，防止炉壁过热，从而确保炉壁的使用寿命水冷壁管通常使用无焊接管n.10或n。20，外径51-76 mm，壁厚3.5-6mm。距管中心的距离通常是管外径的1.25 ~ 2倍，有两根光鳍光滑的管。工业锅炉通常采用光管水冷壁。对于快速充电锅炉，为了减轻炉壁的重量，常使用均匀管形成水冷膜壁，更好地保护炉壁，大幅降低炉壁温度，大幅降低炉壁的重量和厚度。水冷壁管的上部套箱固定在支架上或连接到上锅管上，下套盒由水冷壁管悬挂。水冷壁管本身受到水平移动钩的限制，从而确保它只能上下滑动。
2 火电厂锅炉水冷壁管失效原因分析
2.1水冷壁鼓包现象的原理分析
造成水冷壁管鼓包现象的原因初步分析判断为炉水水质不良引起局部结垢，粘附在水冷壁，长期积累引发垢下腐蚀，加上向火侧管壁温度较高，最终导致局部过热引发管壁材质发生化学反应，强度降低，最终引发鼓包爆管。水垢的形成。针对此次水冷壁受热面处发生鼓包的位置，首先了解此处炉水的理化过程。蒸发在炉水的受热面中进行，受热面的水膜首先受热蒸发，产生气泡，气泡内含有盐类杂质。当汽包破裂蒸汽离开受热面时，盐类杂质就残留在管壁上，形成一层很薄的沉淀层。伴随着受热面水不断蒸发，气泡不断形成和破裂，气泡内的盐类杂质不断地累计在管壁上，部分的盐类可再溶解，剩余的难容类盐类就集聚在管壁上。管壁上附着物的生成会造成受热时金属表面受热不均，产生电位，吸附水中带电胶体，在静电作用下慢慢吸附聚积。由此出现沉淀物的地方会比其他地方更快速的集聚和析出杂质，结垢厚度不断增加。
2.2连续排污量不够
目前由于锅炉连排经扩容器后进入除氧器，每当加大排污时除氧器总是剧烈震动，因此连排阀开度不大。从近期化水不加药，甚至间歇停加药泵后，炉水磷酸根仍超标的现象可以判断是锅炉连排量不足引起。如果连排量不足，使得悬浮于汽包内的杂质无法正常排出炉管外，会引起炉水含盐量增加，加速结垢。
2.3鼓包处外壁组织存在明显的老化现象
主要是因为内壁的结垢层较厚即热交换，导致外墙长期过热，加速了材料的老化；管状焊缝内部有一个明显的异物，这是由管状焊接工艺引起的，这表明管状焊接工艺的质量控制较差，这种异物会影响流量附近水质。
2.4锅炉偏烧
炉膛火焰中心偏移，南北墙水冷壁火焰有贴合现象，水冷壁局部过热严重。由于炉膛截面是方形的，部分燃烧现象的存在描述与调整空气分布、改变锅炉负荷和不均匀燃烧有很大关系。
3 针对火电厂锅炉水冷壁管失效原因分析的应对措施
3.1炉水冷壁管鼓包导致爆管的处理措施
根据对锅炉水冷壁管爆炸原因的分析，制定的措施包括（1）严格控制水质。根据水质分析，合理排放污水，特别是常规污水，控制阀门开启时间在30s以内，下一个阀门开闸前没有休息时间，杜绝各种阀门同时打开污水，使其不因水冷壁管过热和管道爆裂而造成水循环。（2）利用锅炉回收时间定期进行水冷壁管样品，对样品规模进行分析和预评价，当水冷壁结垢量大于400g/m2时，立即组织锅炉管化学清洗。（3）正常运行时，确保锅炉负荷超过70%，避免长期低负荷运行。严格控制排水水质，异常或突然排水时，特别注意定期进行排水调节，防止定期排水畅通和干扰水循环。（4）运行正常时，合理调整第一和二次空气量，确保锅炉燃烧火焰。同时，定期调整锅炉燃烧状态，进行热调试，调节火焰四合一的燃烧。避免水冷壁管的火焰输出，导致水冷壁管长时间过热。
3.2加强化学监督工作
按照DL/T794-2012《火力发电厂锅炉化学清洗导则》，对水冷壁管进行化学清洗，检查分析水冷壁内壁垢的来源和原因并及时处理，按照标准定期割管测定垢量。
3.3烘炉、煮炉技术
结合以往的应用经验，火电厂锅炉的运行温度非常高，同时其内部压强也非常高，为了提升锅炉运行的安全性，可以采用烘炉或者煮炉的方式对锅炉进行预处理。前者是对锅炉炉墙进行烘烤，使其内部的水分可以不断排出，达到烘干的目的，同时还需要做好采样工作，实时了解烘干情况。后者是在锅炉运行中，利用碱性或酸性液体进行煮炉，以起到去除锅炉杂质、提升锅炉运行稳定性的作用。
3.4腐蚀问题解决措施
对于水冷壁管外壁存在轻度高温硫腐蚀问题，在无法消除高温硫腐蚀的情况下，可采用以下措施：①对两侧水冷壁管屏进行喷涂处理，以增强水冷壁壁面的耐热温度及致密性，防止高温腐蚀发生。②加设贴壁风装置。在各层燃烧器风箱两端引出两根风管平行插入炉膛，在侧墙区域形成氧化性气氛，避免高温腐蚀的发生。
3.5水冷壁横向裂纹措施
水冷墙侧裂纹的产生是工质侧和烟气侧共同作用的结果，并根据水冷墙侧裂纹的原因和破坏机制分析，国内外科学家提出了相应的改进措施，通常包括：1）在烤箱中热负荷相对较高的区域使用内部结构管水冷却墙，改善传热性能，并抵抗膜烹饪。减缓热传输的降解，减少因传热性能下降而金属壁温度的大幅度升高；（2）严格控制炉膛中的原材料，注意硫磺的监测和控制火电厂原煤含量，加强化学监督，严格控制烤箱和蒸汽水的水质，减小管材规模，（3）加强燃烧调节，控制烤箱火焰中心，避免火焰直接洗水冷墙，防止水冷壁膨胀，防止不均匀和应力集中等现象的发生；（4）（4）改进喷涂系统，尽可能降低涂层孔隙度，必要时处理密封孔，提高涂层的保护能力和管壁的耐腐蚀性；（5）设置壁温测量点，监控机组运行期间良好负荷变化的速度，促进对锅炉暖表面金属温度的监测。
3.6其他措施
经分析水冷壁管故障后，相信是在维护过程中，由于炉水局部浓缩产生酸性环境，内壁具有腐蚀性，导致内壁脱碳导致微裂纹，即氢损伤，是水冷壁管和滚筒包装出现裂缝的主要原因。水冷壁泄漏，因为炉子中的Cl对管道的内壁有一定的腐蚀作用。此外，部分水冷壁管产生热量，由于结垢层厚度过大，导致区域外壁球化程度较高，但水冷壁管的整体性能影响不大。为减少此类故障事故的发生，提出了以下建议：1）控制水质，有效减少管内规模，防止局部过热，同时减少缺陷时可能存在腐蚀电离（如Cl-；2）根据水冷壁管秤餐，及时组织管壁层涂酸洗涤和清洗，但为了避免残留酸，并调整设备停止炉保护，3）加强管道式焊接工艺的质量控制，4）加强温度控制，防止过热操作。
结束语
总而言之，对冷水壁管道中存在缺陷的污水处理设施进行介绍和分析，研究了冷水壁管道爆管的根本原因，确定了通过修理进行适当监测和更换锅炉的目标行动，并提出了优化锅炉运行的监测方案。
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