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水冷壁泄漏的现象、原因及处理方法【2014.12.28】

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水冷壁泄漏的现象、原因及处理方法【2014.12.28】

摘要：水冷壁是现代锅炉中常用的受热面形式，其主要作用是吸收燃烧产生的热量。然而，水冷壁泄漏现象在锅炉运行过程中时有发生，给锅炉的安全稳定运行带来了严重影响。本文针对水冷壁泄漏的现象、原因及处理方法进行了深入研究，分析了水冷壁泄漏的主要表现、原因，并提出了相应的处理措施，为水冷壁泄漏问题的解决提供了理论依据。

随着能源需求的不断增长，锅炉作为一种高效、清洁的能源转换设备，在工业生产和生活中发挥着重要作用。水冷壁作为锅炉中的一种重要受热面，其泄漏问题一直是锅炉运行过程中的一个重要安全隐患。水冷壁泄漏不仅会导致锅炉效率降低，严重时还会引发锅炉爆炸等严重事故，给人员和设备带来严重损失。因此，研究水冷壁泄漏现象、原因及处理方法具有重要意义。本文从水冷壁泄漏的机理入手，分析了泄漏的原因，并提出了相应的处理措施，为水冷壁泄漏问题的解决提供了理论支持。

第一章水冷壁泄漏现象概述

1.1水冷壁泄漏的定义与分类

(1)水冷壁泄漏是指在锅炉运行过程中，水冷壁内部的水流通过其结构缺陷或损坏部位，向外泄漏的现象。水冷壁是锅炉中一种重要的受热面，其设计目的是通过水循环带走热量，防止锅炉壁面过热。然而，由于多种原因，水冷壁可能会出现泄漏，导致锅炉效率降低，甚至引发安全事故。

(2)按照泄漏的部位和形式，水冷壁泄漏可以分为多种类型。首先，根据泄漏发生的部位，可以分为内泄漏和外泄漏。内泄漏是指水冷壁内部的水流通过壁面缺陷泄漏到锅炉内部，而外泄漏则是指水流从壁面缺陷泄漏到锅炉外部。其次，根据泄漏的形式，可以分为微小泄漏、中等泄漏和严重泄漏。微小泄漏通常指泄漏量较小，不会对锅炉运行造成显著影响；中等泄漏指泄漏量较大，可能导致锅炉效率下降；严重泄漏则指泄漏量极大，可能引发锅炉爆炸等严重事故。

(3)水冷壁泄漏的原因复杂多样，包括材料本身的缺陷、设计不合理、制造与安装过程中的问题以及锅炉运行过程中的热应力等。例如，材料缺陷可能导致水冷壁在高温高压环境下发生裂纹；设计不合理可能导致水冷壁结构强度不足；制造与安装过程中的误差可能导致水冷壁存在焊接缺陷；锅炉运行过程中的热应力变化可能导致水冷壁材料疲劳损坏。了解水冷壁泄漏的定义与分类对于预防和处理泄漏问题具有重要意义。

1.2水冷壁泄漏的主要表现

(1)水冷壁泄漏的主要表现之一是锅炉本体压力的下降。由于水冷壁的泄漏，锅炉内部的水量减少，导致压力降低，这不仅会影响锅炉的正常工作，还可能引起其他安全系统的故障。

(2)另一个明显表现是锅炉烟气的温度升高。水冷壁的作用是吸收燃烧产生的热量，防止锅炉壁面过热。一旦发生泄漏，热量不能有效吸收，烟气温度会上升，这不仅影响锅炉的效率，也可能导致锅炉炉膛温度过高，增加设备磨损。

(3)水冷壁泄漏还可能引起锅炉排放的烟气中水蒸气含量增加。泄漏的水会随着烟气排出，导致烟气湿度增加，这不仅影响烟气排放的环保指标，还可能对烟气排放设备造成损害。此外，泄漏的水可能会进入锅炉的燃烧室，影响燃烧效果，甚至可能导致灭火。

1.3水冷壁泄漏的危害

(1)水冷壁泄漏对锅炉的安全稳定运行构成了严重威胁。首先，泄漏会导致锅炉内部压力下降，这不仅影响锅炉的正常工作，还可能引发其他安全系统的连锁反应，如自动保护装置误动作，导致锅炉停机。此外，压力下降还可能使锅炉壁面承受过大的热应力，增加锅炉爆裂的风险。

(2)水冷壁泄漏还会对锅炉的热效率产生负面影响。由于泄漏导致热量不能被有效吸收，锅炉的热效率会显著降低，这不仅增加了燃料消耗，还可能导致锅炉排放的烟气中污染物含量增加，对环境造成污染。长期下去，这种效率的降低还会加速锅炉及其相关设备的磨损，缩短设备的使用寿命。

(3)水冷壁泄漏还可能引发一系列安全事故。泄漏的水可能会进入燃烧室，与燃烧的燃料发生反应，导致灭火甚至爆炸。此外，泄漏的水可能腐蚀锅炉内部结构，加速设备的损坏。在极端情况下，水冷壁的严重泄漏可能导致锅炉整体失效，造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此，及时发现和处理水冷壁泄漏问题，对于保障锅炉安全运行和预防事故的发生至关重要。

1.4水冷壁泄漏检测方法

(1)在水冷壁泄漏的检测方法中，超声波检测技术因其高灵敏度、非接触性和快速响应而受到广泛应用。例如，某电厂在一台300MW机组的水冷壁泄漏检测中，采用超声波检测方法，通过在锅炉壁面安装超声波探头，对水冷壁进行扫描。检测结果显示，在锅炉壁面的特定位置检测到了频率为5MHz的泄漏信号，经后续验证，该泄漏点位于