水冷壁是鍋爐的重要的受熱面之一，其一側(cè)是燃料燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓粋?cè)是高溫高壓的飽和水和蒸汽，運(yùn)行環(huán)境相當(dāng)惡劣，兇而時(shí)常由于材料的失效而造成水冷壁的事故時(shí)常發(fā)生，特別當(dāng)鍋爐燃煤品質(zhì)不穩(wěn)、質(zhì)量較差時(shí)，鍋爐受熱面產(chǎn)生超溫、磨損、積灰、結(jié)渣、腐蝕等問(wèn)題的可能性更大，造成水冷壁受熱面的壽命降低，甚至發(fā)生爆破泄露等事故。兇此，加強(qiáng)對(duì)水冷壁受熱面失效機(jī)理及防治措施的研究，對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行具有十分重要的意義，富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
對(duì)于控制循環(huán)鍋爐，水冷壁受熱面的上下連箱分別有汽水導(dǎo)管和下降管與汽包連接，形成蒸發(fā)裝置的水循環(huán)系統(tǒng)。其常見(jiàn)的故障有：水面偏低、汽水分層、下降管帶汽、循環(huán)泵汽蝕，膜態(tài)沸騰等。
1、原因分析
(1)超溫過(guò)熱：水冷壁雖然置于高溫火焰中，工作條件相當(dāng)差，但只要建立良好的水循環(huán)，在管子內(nèi)壁保持一層連續(xù)流動(dòng)的水膜，管子內(nèi)壁就能得到很好的冷卻，使管壁溫度接近館內(nèi)工質(zhì)溫度。當(dāng)汽包水位控制偏低，集中下降管帶汽或受熱不均，就可能會(huì)照成超溫過(guò)熱的現(xiàn)象，甚至超溫爆管。
水冷壁長(zhǎng)期過(guò)熱超溫的主要原兇包括以下幾個(gè)方面：a．鍋爐啟動(dòng)點(diǎn)火時(shí)，操作不當(dāng)。比如燃燒器使用不當(dāng)，在蒸汽量尚小時(shí)，投入主火嘴過(guò)多，易造成水冷壁壁溫超溫；h．運(yùn)行中火焰中心向兩
側(cè)偏移，導(dǎo)致部分水冷壁管壁熱負(fù)荷過(guò)高；c．水冷壁管內(nèi)汽水流量過(guò)小；d．水冷壁管內(nèi)產(chǎn)生膜態(tài)沸騰；e．水中雜質(zhì)過(guò)多，不能及時(shí)排除，在水冷壁管局部發(fā)生腐蝕。
水冷壁管短期過(guò)熱超溫的主要原兇包括：a．鍋爐的結(jié)構(gòu)布置不合理。在布置結(jié)構(gòu)時(shí)要保證上、下聯(lián)箱間的壓力差大于水冷壁管內(nèi)汽水混合物液柱的重量，防治出現(xiàn)“自由水面”，以免自由水面上部的管子短期內(nèi)大幅度超溫；回路中各管子的受熱要均勻；沸騰管不可以水平放置，水平放置容易產(chǎn)生汽水分層，在安裝時(shí)要保證期傾斜角不應(yīng)小于30q；h．鍋爐水冷壁管或聯(lián)箱內(nèi)被泥沙、焊條、鐵銹等異物堵塞；c．出現(xiàn)汽塞現(xiàn)象。當(dāng)汽水在管子內(nèi)部倒流時(shí)，蒸汽泡會(huì)停止上升，合并成大氣泡，充塞在管子內(nèi)部，寵兒導(dǎo)致管壁局部溫度急速上升而超溫；d．燃燒室工況不穩(wěn)定，火焰中心偏移嚴(yán)重；d．汽包缺水等等。
(2)腐蝕劑磨損：由于受高溫火焰雞煤粉的沖刷，水冷壁受熱面會(huì)不同程度地存在腐蝕、結(jié)垢、磨損等問(wèn)題，造成局部的傳熱不均勻，從而引起超溫爆管。
(3)熱應(yīng)力：管子在不斷變化的溫度下，產(chǎn)牛熱應(yīng)力，致使管徑脹粗，同時(shí)管子蠕變的速度也會(huì)加快，在達(dá)到一定程度后就會(huì)在焊口或缺陷處發(fā)生裂縫。
在長(zhǎng)時(shí)間高溫的條件下，由于金屬原子擴(kuò)散速度的增加，會(huì)造成鋼材組織結(jié)構(gòu)的變化，鋼材的老化速度加快、熱強(qiáng)度降低、蠕變速度加快，蠕變破壞過(guò)程加快，致使管子提前爆破失效。在正常的設(shè)計(jì)壓力下工作相當(dāng)于在l0-7mm/h數(shù)量級(jí)上發(fā)生正常的徑向蠕變；當(dāng)管子超溫運(yùn)行時(shí)，即使管子所受的徑向壓力沒(méi)有變化，其蠕變速度也會(huì)明顯加快而發(fā)生管徑的脹粗。嚴(yán)重時(shí)候甚至數(shù)十小時(shí)就會(huì)發(fā)生爆管。
(4)工藝問(wèn)題：有些鍋爐在制造、安裝和檢修的過(guò)程中，或使用了性能差或有缺陷的鋼管，或者焊接的工藝不符合熱負(fù)荷的要求，以致在運(yùn)行中兇為過(guò)熱面超熱而導(dǎo)致鋼管的爆破。
2、危害分析
在發(fā)生上述一些現(xiàn)象時(shí)，會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。如磨損、腐蝕、蠕脹、疲勞、過(guò)熱等將嚴(yán)重影響到受熱面的使用壽命，導(dǎo)致產(chǎn)生爆破泄露等事故，甚至?xí)绊懙秸麄�(gè)鍋爐的使用壽命；玷污、結(jié)渣、結(jié)垢等會(huì)降低受熱面的傳熱能力，據(jù)統(tǒng)計(jì)灰污在受熱面沉積數(shù)小時(shí)后，水冷壁的傳熱能力會(huì)降低30%-60%，使得爐內(nèi)火焰中心上移，m口溫度相對(duì)提高，排煙損失急劇增加；煙氣側(cè)阻力的增大，使得鍋爐無(wú)法維持在滿負(fù)荷下運(yùn)行，只能通過(guò)增加投煤量來(lái)解決，繼而又會(huì)造成出口煙氣溫度的進(jìn)一步提升，形成一個(gè)惡性循環(huán)造成金屬管子一直處于超溫狀態(tài)下；同時(shí)粘結(jié)在水冷壁或高溫過(guò)熱器上的灰渣會(huì)與管壁發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，形成高溫腐蝕。經(jīng)驗(yàn)表明水冷壁在高溫下的腐蝕速率可以達(dá)到0.8-2.6mm/(10-4)h以上，在燃用高硫煤時(shí)，在火焰的直接沖刷下，腐蝕區(qū)的腐蝕速度可以達(dá)到5 mm/(10-4)h以上。
3、措施探討
從上面的分析可以看出亞臨界循環(huán)鍋爐水冷壁失效可能有各種原兇所造成的，兇此，對(duì)于它的良好維護(hù)涉及到各個(gè)方面，從設(shè)備的選擇、安裝到工作流程的工藝等。首先應(yīng)該選擇符合工藝熱負(fù)荷要求的設(shè)備；其次是嚴(yán)格按照設(shè)備的安裝要求進(jìn)行安裝并定期的進(jìn)行設(shè)備檢驗(yàn)；嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，防止誤操作的Jm現(xiàn)；最后要及時(shí)的對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)、分析，制定相應(yīng)的防范措施。
