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600MW电站锅炉水冷壁管泄漏原因分析
随着我国能源需求的不断增长和对清洁能源的追求，煤电行业将继续是我国主要的能源产业，电站锅炉则是煤电行业最重要的设备之一。然而在电站锅炉的运行过程中，水冷壁管的泄漏常常会导致电站的停机维修，给电站带来很大的损失。本文将从电站锅炉水冷壁管的结构、泄漏的分类及原因进行分析，并提出预防措施。
一、电站锅炉水冷壁管的结构
电站锅炉水冷壁管的主体是由钢管和导热板材拼接而成的。钢管主要承受水侧内压，而导热板材则起到了传热的作用。水冷壁管的内侧与锅炉中水接触，外侧则是燃烧室内的高温气体流过的区域。通常在水冷壁管的内部贴着一层细长的火泥，用于增强水冷壁管的稳定性，且具备很好的绝缘效果。一些大型的电站锅炉在水冷壁管外还设置了一层保温材料，以防止燃烧室内高温气体对钢管材料产生腐蚀和影响导热板材的传热性能。
二、水冷壁管泄漏的分类
1.钢管腐蚀导致泄漏
由于水冷壁管在燃烧室内暴露在高温、高压腐蚀性环境中，所以与管材接触的水和蒸汽中往往含有氧、二氧化碳、硫、磷等腐蚀性物质，会促进钢管材料在其内表面产生铁锈或酸化，导致管壁逐渐变薄，严重时会破裂发生泄漏。
2.导热板材烧蚀导致泄漏
在电站锅炉内，燃烧产生的高温气体流过导热板材时，会使其表面烧结成一层陶瓷物质，但随着时间的推移，高温气体将继续侵蚀导热板材，此过程称为烧蚀。一旦烧蚀程度过大，导热板材表面会形成裂纹和小洞，导致泄漏。
3.泄漏造成的烧结或结垢
由于水冷壁管的内表面会有一定的结垢，而在某些过程中，如机组停机、系统清洗、维护等，导致水冷壁管内进水流率降低，墙壁温度升高，最终产生部分区域的暴膨烧结和泄漏。
三、水冷壁管泄漏原因分析
1.材料问题
电站锅炉水冷壁管是长期工作于高温、高压和腐蚀环境下的关键零部件，材料的选择和质量将会对管材的使用寿命产生较大影响。生产厂家为了降低成本，很多采用低品质的钢材来生产水冷壁管，而这种钢材的耐蚀性和耐高温性能比同类的材料差很多。
2.过热和烧结问题
在电站锅炉运行时，壁温过高容易导致热应力，尤其是当锅炉负荷变化时更为明显。过高的壁温还会导致壁内烧结现象，如有烧结未能及时去除和维护，则有可能因管材受热膨胀撑裂，产生泄漏。
3.清洗不当
电站锅炉在运行过程中，水冷壁管的接触物质会越来越多，因此对水冷壁管进行一定的清洗是必须的。若清洗不当，如高压水会对水冷壁管造成冲刷和机械损伤等，从而使水冷壁管出现泄漏。
四、预防措施
1.加强材料的选择和控制
优质的材料是保证水冷壁管长期正常工作的基础，必须严格控制材料的进口、质量控制和评估。
2.加强过热和烧结的检测和控制
注重监控水冷壁管的壁温、烧结情况和温度分布，及时采取措施避免过高的壁温和运行过程中的烧结现象。
3.合理的清洗清理
对于水冷壁管的清洗和保养，应制定规范的程序，避免高压冲洗和机械冲洗等将水冷壁管的表面和内部损坏。
4.加强运行管理
建立科学、全面、有效的电站锅炉运行管理制度，加强对锅炉运行数据的采集、分析和监控，对异常现象及时处理和维护。
综上所述，保证水冷壁管的正常工作是电站锅炉正常运行的基础，对水冷壁管的维护和保养应予以高度重视。只有对于水冷壁管出现的故障进行正确的分析和处理，才能尽可能地避免不必要的损失，同时提高煤电行业的能效和安全性。