浅谈锅炉运行安全状态及危险性因素

摘要：针对城市化建设进程中对电力工业需求的不断增长，选取电力工业中危险性因素较大的锅炉进行分析。从锅炉的设备状况，运行工况及技术管理三个方面进行分析，指出了锅炉运行的几个重要危险性因素。本文的研究对锅炉安全运行具有一定的意义，是城市化建设过程的一项重要保障。

关键词：城市化建设；电厂；锅炉；安全

中图分类号： TK22 文献标识码： A

电力工业是城市建设的重要能源工业，是国家经济发展、城镇化建设大力推进及一切工商业成长的原动力，电力工业作为国民经济的基础产业，也是关系城市居民生活水平的公用事业。电站锅炉作为火力发电厂的三大主要设备之一，其安全状况在很大程度上决定了整个机组运行的安全性。火力发电机组朝着高参数、大容量的方向发展，电站锅炉系统的结构变得更加复杂，并且参数之间高度藕合，设备大都长期处在高温、高压、腐蚀、负荷波动等的恶劣情况下运行，因而承受着各种复杂的应力，危险性非常大。

为了准确识别和有效地控制危险因素，保障机组及人员的安全，减少事故损失，查找、分析和预测锅炉存在的危险、有害因素及可能导致的危险、危害后果和危害程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低的事故率、最少的损失和最优的安全投资效益,获取最佳的经济效益和社会效益是非常有必要的。

综上所述，对电站锅炉安全状态及危险性因素进行研究对加快我国的城市现代化进程具有十分重要的现实意义。考虑到电站锅炉是一个复杂的系统，影响其安全状态的因素涉及很多方面，笔者根据相关法律法规和标准，从设备状况、运行工况和技术管理等三个方面对电站锅炉运行的安全状态与危险因素进行分析评价。

1设备状况

设备状况是影响电站锅炉运行安全状态最基本和最重要的因素之一。影响设备状况安全状态的危险因素涉及以下方面：

(1)本体承压部件检修规定检查项目、内外部定期检验检查项目、炉外管道及锅炉四管防磨防爆专项和重点检查项目的检查情况；本体承压部件是否存在危及机组安全运行的缺陷和隐患。

(2)汽水管道、阀门及附件，以及压力容器的检修规定检查项目、内外部定期检验检查项目、锅炉四管防磨防爆专项和重点检查项目的检查情况，是否存在危及机组安全运行的缺陷和隐患。

(3)点火及助燃油系统：炉前油系统管路、阀门、附件，油枪、点火装置及其执行机构、配风器及配风控制设备、火焰检测装置、风门挡板，厂区供油管路系统及阀门、附件，炉前油系统等装置是否存在危及正常稳定运行的缺陷和隐患。.

(4)锅炉安全阀：装设是否符合有关规定，是否存在影响正常投运，以及危及正常稳定运行的缺陷和隐患。

(5)锅炉压力、温度、流量测量装置：装设是否符合相关规定，是否存在影响正常投运，以及危及正常稳定运行的缺陷和隐患。

(6)水位计：装设是否符合有关规定,是否存在影响正常投运，以及危及正常稳定运行的缺陷和隐患。

(7)锅炉监视控制系统、自动调节系统、连锁保护装置：设置和功能是否符合有关规定，是否存在影响锅炉安全运行的因素。

2运行工况研究

运行工况是影响电站锅炉运行安全状况最重要因素。由于外扰和内扰使得锅炉在正常运行的过程中运行参数不断地发生变化，确保运行参数的变化在允许范围之内是锅炉正常安全运行最基本的任务。影响运行工况安全状态的危险因素涉及以下方面：

(1)省煤器工况

省煤器位于锅炉尾部烟道，利用排烟余热加热给水，提高效率，节约燃料的同时还可以降低排烟温度。影响省煤器安全运行的运行参数主要有：省煤器出口水温、省煤器出口烟温,省煤器进口压力、进口烟气流速、出口烟气流速、管内水流速度、省煤器漏风系数等等。

(2)汽包工况

汽包位于锅炉顶部，是一个圆筒形的承压容器，其下部是水，上部是汽，它接受省煤器的来水。同时汽包与下降管，联箱，水冷壁共同组成水循环回路。水在水冷壁中吸热生成的饱和蒸汽也汇集于汽包再供给过热器。

(3)下降管工况

下降管是水冷壁的供水管，其作用是把汽包中的水连续不断地通过下联箱供给水冷壁以维持正常的循环。通常各大型电厂锅炉的下降管在炉外集中布置，不受热，管外包覆有保温材料。

(4)水冷壁工况

水冷壁是锅炉主要受热面之一，同时还起着冷却和保护炉墙的作用，一般布置在锅炉炉膛四周炉墙上。饱和水在水冷壁管内吸收炉内高温火焰的辐射热量转变成汽水两相混合物。

(5)过热器工况

过热器的作用是将汽包过来的饱和蒸汽加热成为合格温度和压力的过热蒸汽。其壁面温度在锅炉所有受热面中是最高的，这主要是因为其内侧蒸汽温度较高和防热热阻甚大，而外侧的烟气温度又很高的缘故。

(6)再热器工况

再热器的主要作用是将汽轮机中做过部分功的蒸汽再次进行加热升温，然后再送往汽轮机中继续做功。过热器和再热器是锅炉中金属壁温最高的受热面，常采用耐高温的合金钢蛇形管。超温、磨损、腐蚀、焊接质量与材料缺陷等是造成再热器爆漏失效的主要因素。

(7)炉膛工况

炉膛是由炉墙包围起来供燃料燃烧的立体空间。炉膛的作用是保证燃料尽可能地燃烧，并使炉膛出口烟气温度冷却到对流受热面安全工作允许的温度。为此，炉膛应有足够的空间，并布置足够的受热面。此外，应有合理的形状和尺寸，以便于和燃烧器配合，组织炉内空气动力场，使火焰不贴壁、不冲墙、充满度高，壁面热负荷均匀。

(8)空气预热器工况

空气预热器是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。用于提高炉膛温度、改善燃料着火和燃烧条件，减少燃料不完全燃烧热损失和提高锅炉效率。近代大、中型锅炉所采用的空气预热器主要有管式和回转式两种型式。

(9)煤粉制备系统工况

煤粉制备系统包括磨煤机、排粉机、粗粉和细粉分离器，以及煤粉输送管道。磨煤机将破碎后的原煤借助撞击、挤压、研磨等作用磨制成细粉，经粗粉分离器分离合格后合格的细粉由排粉机经燃烧器送入炉膛。

(10)给水系统工况

给水系统是给水的取水、输水、水质处理和配水等设施以一定的方式组合成的总体。电厂的给水系统由给水泵、给水管道和阀门组成，其任务是保证连续可靠地向锅炉供水。通常把给水泵吸水侧称为低压给水管道系统，给水泵出口侧称为高压给水管道系统。

3 技术管理对锅炉安全的影响

技术管理也是影响电站锅炉运行安全状况的因素之一。影响技术管理安全状态的危险因素涉及专业技术资料的管理情况；锅炉及附属系统设备的运行、检修规程、专业技术管理的规章、制度及技术文件的制定和修订情况；反重大事故技术措施实施细则的制定和执行情况；设备技术台帐的管理情况；运行技术管理情况评价；企业技术监督网的运转情况,技术监督专业技术管理情况；锅炉压力容器安全监察工程师配备情况评价；是否结合本少-实际制定设备维修管理体系；设备检修资料管理情况；锅炉承压部件的防磨防爆管理情况评价等等都是锅炉安全管理的重要研究对象。

4 小结

电站锅炉是一个复杂的系统，影响其安全状态的因素涉及很多方面，以上所总结的只是关系到锅炉安全运行的一部分比较重要因素，但并不代表其他因素可以被忽视。在众多影响因素中，以人的管理尤为重要。只有做好了对这些因素的重视，才能保证锅炉的安全运行，保证城市化建设的进程。

参考文献：

[1] 吴中师. 电站锅炉安全性评价研究[D]华北电力大学，河北保定，2011

[2] 姚文达,姜凡.火电厂锅炉运行及事故处理[M]. .北京:中国电力出版社,2007,49-50

朱永刚，男，（1982.04-），安徽宿州人，2007年硕士毕业于中南大学，现就职于湖南省特种设备检验检测研究院湘潭分院。