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水冷壁一般布置于炉膛四周，紧贴炉墙形成炉膛，接受炉内火焰和高温烟气的辐射热。水冷壁的主要作用有强化传热、减少锅炉受热面面积、节省金属消耗量；保护炉墙、减少熔渣和高温对炉墙的破坏作用，装设水冷壁后，炉墙的内壁温度大大降低，因此炉墙的厚度可以减小，重量减轻；对于敷在水冷壁管子上的炉墙，水冷壁也有悬吊作用。水冷壁用钢一般应具有一定的室温和高温强度，良好的抗疲劳、抗烟气腐蚀、耐磨损性能，并要有好的工艺性能，尤其是焊接性能。另外，水冷壁管内介质是汽液两相，积垢导致管壁温度升高是选用钢材要考虑的因素。因此需要选择合金含量较高、热强性较好的钢材。目前水冷壁管子采用的材料有15CrMoG、SA213-T2、SA213-T12、12Cr1MoVG等。
水冷壁爆管失效产生如下现象：①引风机自动时动叶不正常的开大，电流上升；②炉膛负压减少或变正，严重时可能造成炉膛压力保护动作；③汽包水位下降，给水流量不正常，大于蒸汽流量；④泄漏侧炉膛床温下降，床温测点偏差增大；⑤烟气中水分含量增大，不同位置含氧量出现偏差，且平均值降低；⑥泄漏侧旋风分离器温度下降，两个分离器温差增大；⑦各段烟温下降，气压下降；⑧管子爆破时有明显的响声，炉膛内有泄漏声；⑨泄漏侧一次风量下降或风量不变情况下挡板开度增大，床压波动幅度加大；⑩泄漏严重时冷渣器，埋刮板输渣机内有水，烟囱冒白气。
局部过热形成高温断口是炉管爆裂事故的直接原因。由于炉内水循环不良或管内有杂物堵塞，造成炉管干烧，使得炉管金属温度达到700℃以上，而作为水冷壁管的20钢，其使用温度仅在-20～475℃之内，炉管在金属温度达到700℃以上时，其金属强度急剧下降，炉管在受压状态下，断面的环向应力是轴向应力的2倍，应力的作用导致炉管沿轴向开裂而发生爆管。锅炉超温爆管有长期超温爆管和短时超温爆管。长期超温爆管一般发生在高温过热器外圈管子向火侧。是由于管子长期在超温下工作，使钢材金相组织发生变化及持久强度降低。其特征是破口呈粗糙脆性断面的大张口，但管壁减薄不多，破口内壁有较厚的氧化铁层。
短时超温爆管，受热面管子在运行过程中，冷却条件恶化，管壁温度在短时间内突然上升。温度最高的向火侧首先发生塑性变形，管径胀粗，管壁减薄；破口呈尖锐的喇叭形且其边缘锋利，具有韧性断裂特征；破口附近有很薄氧化铁（或没有）。
炉管内壁结垢是炉管爆裂的主要原因。
1.水垢的形成
水垢的形成是一个复杂的物理化学过程，其原因有内因和外因两个方面。一是水中有钙、镁离子及其他重金属离子存在，是水垢形成的根本原因，也叫内因；二是固态物质从过饱和的炉水中沉淀析出并黏附在金属受热面上，是水垢形成的外因。当含有钙、镁等盐类杂质的水进入锅炉后，吸收高温烟气传给的热量，钙、镁盐类杂质便会发生化学反应，生成难溶物质并析出。随着炉水的不断蒸发逐渐浓缩，当达到一定浓度时，析出物就会成为固体沉淀，附着在锅筒、水冷壁管等受热面的内壁上，形成一层“膜”阻碍热量传递，这层“膜”称之为水垢。
2.水垢引起金属壁过热
炉管内结垢，引起金属过热，强度降低，危及安全。锅炉在正常运行时，金属壁温一般在280℃以下。当锅炉受热面无垢时，金属受热后能很快将热量传递给水，此时两者的温差约为30℃。但是，如果受热面结成的水垢逐渐增厚，金属壁温则上升到580℃，远远超过了钢材的允许使用温度，这对于没有伸缩余量的受热面来说，就会引起炉管的龟裂。
3.水垢破坏水循环
当炉管内壁生成水垢后，会使得管内流通截面积减少，流动阻力增大，破坏了正常的水循环，使得向火面的金属壁温升高。当管路安全被水垢堵死后，水循环则完全停止，金属壁温则更高，长期下去就易因过热发生爆管事故。
4.炉管内结垢，降低锅炉热效率，浪费大量燃料
锅炉生成水垢后，受热面的传热性能变差，且燃料燃烧时所放出的热量不能迅速传递给炉水；因而大量热量被烟气带走，造成排烟温度升高，增加了排烟热损失，致使锅炉热效率降低及造成锅炉燃料的浪费。
1）严格执行国家对锅炉特种设备管理，健全强化对锅炉的工艺、设备、安全管理，做到动力锅炉每两年检验一次。
2）定期组织对炉管进行酸洗除垢。通过酸洗处理，将水垢中钙、碳酸盐及氢氧化物去除，彻底消除炉管内结垢层。
3）定期对热负荷强的水冷壁管进行割管检查，发现异常情况及时处理，以防止爆管事故的再次发生。
4）加强锅炉的运行管理，增设DCS火焰监视器，对火焰进行直观的监测。做到切圆布置，燃烧充分，减小热偏差，避免火焰直扫炉管。
5）加强锅炉水质的化学监督，保证汽水品质，以及给水、炉水水质符合规定要求。
6）采用国内先进涂层技术，防止水冷壁高温腐蚀和磨损。
动力锅炉通过几年来的技改、技措，在燃烧调整、水质改善、规范操作方面已有了较大的提高。但在对炉管防高温腐蚀与防磨损等方面，还未真正做到防止其腐蚀。通过采用先进喷涂技术，能够延长水冷壁管的使用寿命。特别是在水冷壁卫燃带焊口及其附近补喷一层，防止焊缝腐蚀。水冷壁表面热涂层技术从根本上解决了水冷壁管发生爆管技术难题，对我们从事技术管理工作具有指导和借鉴作用。另外，电弧喷涂表面涂层技术具有优质、高效、低成本等特点，也是一项可以推广的技术。