1前言

鍋爐的過熱器是較易出現(xiàn)故障的部位，而大部分故障是因為過熱器過燒而引起的泄漏、爆管。

工業(yè)鍋爐過熱器蒸汽溫度一般不大于400℃，所以過熱器蛇形管一般布置在鍋爐爐膛出口處，屬對流換熱式過熱器，其材料為20g鋼，應(yīng)用合金鋼的較小，20g鋼在設(shè)計壁450℃范圍之內(nèi)，使用壽命在10萬小時以上，但在實際運行中，因為多方面原因的影響引起過熱器管壁溫度超過設(shè)計值，使其預(yù)期壽命大大縮短，嚴重時不到一個月便使之過燒破壞，極大地影響鍋爐安全經(jīng)濟運行。本文結(jié)合筆者多年實踐探討引起過熱器過燒的原因并且提出預(yù)防措施。

2原因分析

2.1過熱器管內(nèi)積垢積鹽是引起過熱器管過燒的首要原因

大多數(shù)過熱器管過燒都是由于管內(nèi)積垢積鹽引起。由于給水，鍋水處理不當，排污不當，造成鍋內(nèi)水大量含鹽、含堿；鍋爐運行過程中鍋爐負荷太大，汽壓突降，水位控制過高，汽水分離器效果差，使鍋水中大量鹽類物質(zhì)隨飽和汽進入過熱器管中；或者煮爐過程特別是煮爐換水清洗時，大量高堿度煮爐藥液進入過熱器。在過熱器管內(nèi)溫度環(huán)境下，所有進入過熱器中的鹽堿類物質(zhì)，附著在管內(nèi)壁形成較硬、大部分可溶解在鹽垢混合物。這種高熱阻的混合物，阻礙蒸汽吸收熱量，對過熱器管來說，蒸汽不能有效降低管壁溫度，如果該混合物達到一定厚度，使管壁溫度超過設(shè)計壁溫，長時間超溫，即可使管子遭到破壞。這種原因引起的爆管，通常使爆破管徑變粗，外壁有明顯縱向裂紋并且斷口粗糙。

（1）給水、鍋水處理不當，使過熱器管內(nèi)積鹽積垢。工業(yè)鍋爐給水或補給水一般采用軟化水，即使用鈉離子交換劑軟化原水，降低入爐水硬度。如果鈉離子交換樹脂再生后，正洗不徹底，殘余再生劑使軟化水含鹽大增，進入鍋爐后使鍋水大量含鹽。或者鍋內(nèi)加藥，排污不當使鍋水含鹽含堿過高。而鍋水含鹽含堿過高超過臨界值時，汽包水容積中含汽增多，自由水面上泡沫增厚，減少了蒸汽空間的實際高度，飛濺的鍋水被蒸汽大量帶走。蒸汽通過過熱器時，攜帶的鍋水中的鹽堿物質(zhì)便附著在過熱器管內(nèi)壁上。

（2）鍋爐水位控制不高，負荷太大或汽壓突降使過熱器管內(nèi)積鹽積垢。鍋爐運行時，水位控制過高，便減小了汽包內(nèi)蒸汽空間高度，當蒸汽空間較小時，大量飛濺的鍋水被蒸汽帶入過熱器管中，鍋爐負荷太大，超過臨界負荷值（根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)，運行工況每臺爐都有其臨界負荷值），汽包內(nèi)汽水混合物質(zhì)穿出水面時速度大大增加，鍋水飛濺量增多，同時蒸汽在汽空間流速提高，攜帶水滴能力增強，導(dǎo)致蒸汽帶水量劇增，大量鹽堿進入過熱器，如果鍋爐負荷突然增加，或者燃燒失常引起汽壓突然降低，鍋水體積膨脹，水位上升，蒸發(fā)加快，如果控制不當極易使蒸汽帶水，導(dǎo)致過熱器管內(nèi)積鹽積垢。

（3）煮爐操作不當，鍋內(nèi)堿液進入過熱器中，使其管內(nèi)積鹽積垢。煮爐時，為了盡可能提高煮爐效果，一般控制藥液在高水位處，如果控制排汽量過多，水位控制過高，或者煮爐排污換水過程中，進水排水操作不當，使高堿度藥液進入過熱器中，另外，煮爐后不按規(guī)程將鍋內(nèi)殘余藥清洗干凈便進行安全閥調(diào)劑，安全閥起跳時，蒸發(fā)量突增，水位上升，如果高試時安全閥起跳頻繁，易導(dǎo)致鍋內(nèi)殘余的高濃堿液進入過熱器中。

（4）汽水分離器效果不佳，使過熱器管內(nèi)積鹽積垢。有過熱器的工業(yè)鍋爐，一般以垂直擋板和旋風分離器作為汽水粗分離組合裝置。如果垂直擋板未能形成水封，致使蒸汽短路，從擋板不嚴密處泄出，不經(jīng)旋風分離器，使汽水分離效果差。細分離裝置的上部百葉窗波形若銹垢嚴重、破損，會使水流在分離過程中被撞成細小水滴不利分離，另外還使分離的水滴又第二次被汽流帶走，即鍋水滴被帶至過熱器中。

2.2煙溫過高，煙氣或蒸汽偏流造成熱偏差也是過熱器過燒爆管的重要原因

鍋爐負荷太大，過量空氣系數(shù)過高，火焰中心上移或其他原因引起爐膛出口煙溫過大，過熱器短期超溫運行，管金屬強度降低；火焰偏斜或過熱器前凝渣管積灰積渣不均使過熱器由于煙氣偏流形成熱偏差，部分管超溫運行；蒸汽通過過熱器管時，由于管內(nèi)積鹽積垢情況不同或結(jié)構(gòu)不合理使蒸汽流經(jīng)過熱器管時速度不均，部分管內(nèi)蒸汽流速過低，管金屬得不到有效冷卻，超溫運行。這種超溫情況，一般如果嚴重的話，短時期便使過熱器遭到破壞。

2.3過熱器管內(nèi)蒸氣溫度超過設(shè)計溫度，使過熱器過燒爆管

爐膛出口煙溫過高，過量空氣系數(shù)太大，鍋爐超負荷運行，減溫器工作不正常，汽包安全閥起跳，啟停爐排保護不當，流經(jīng)過熱器蒸汽量太少，等都可以導(dǎo)致過熱器內(nèi)蒸汽溫度升高，甚至超過設(shè)計值，引起過熱器管超溫，氣重時使之爆管，這種短期嚴重超溫引起的爆管和上述2.2情況一樣，爆破段壁厚不均勻，向火面較薄，爆口處管壁有顯著的減薄。

3預(yù)防措施

3.1確保鍋爐給水、鍋水水質(zhì)

遵循鍋爐給水、鍋水水質(zhì)標準，保證給水、鍋水水質(zhì)合格。遵守水處理設(shè)備操作規(guī)程，交換器再生后正洗，經(jīng)化驗出水氯根與進水氯根相近（例如出水氯根小于進氯根2倍）后才投入運行，避免大量殘留再生液進入鍋爐。鍋內(nèi)加藥量，排污量適當，特別是根據(jù)鍋水含鹽量，控制表面排污量的調(diào)節(jié)。

3.2嚴格遵守鍋爐安全操作規(guī)程

（1）鍋爐負荷在允許范圍之內(nèi)，超負荷情況要嚴加控制，啟停爐時應(yīng)有適量蒸汽流經(jīng)過熱器（開啟過熱器出口集箱放汽閥，放汽量在額定負荷的10%左右）。

（2）保證鍋爐正常燃燒工況，過量空氣系數(shù)適當，室燃燒火焰中心位置適宜，層燃爐火焰不偏斜。

（3）汽包水位在允許范圍內(nèi)波動，不滿水。

（4）防止汽壓突降，或者突升使汽包安全閥起跳。

（5）安全閥調(diào)整時，使過熱器安全閥開啟壓力小于汽包安全閥開啟壓力。

（6）煮爐過程中，特別是排污換水清洗時，精心操作，避免滿水。

3.3保證鍋爐檢修質(zhì)量

（1）減溫器管路暢通，蛇形管內(nèi)無積垢，不泄漏。

（2）汽水分離器結(jié)構(gòu)完整，垂直擋板嚴密，百葉窗清潔無積垢，無破損。

（3）水冷壁管，凝渣管，過熱器管，對流管內(nèi)積垢，管外灰渣及時清除。

過熱器管內(nèi)的積鹽積垢可以采用以下方法清除：將大于90℃的低含鹽水（汽凝水，除鹽水等，如果條件不允許，采用過濾后的清水也可以）從過熱器出口集箱放汽閥泵入，根據(jù)鹽垢情況浸泡幾個小時，然后再泵入上述熱水從汽包中將原泵入的水排了，前段時間排出的清洗水放掉，后面的排水可以收集起來重新循環(huán)利用，當該循環(huán)水含鹽量（可以測其電導(dǎo)率）不再增加時，結(jié)束清洗。

參考文獻

1 工業(yè)鍋爐原理 西交大學(xué)出版社

2 工業(yè)鍋爐 西交大學(xué)出版社

3工業(yè)鍋爐及鍋爐房設(shè)備 中國建工出版社

4工業(yè)鍋爐安裝與檢修 建筑工業(yè)出版社