电站锅炉水冷壁爆管事故原因及规避措施

火力发电是我国主要的发电方式，电站锅炉是火力电站的三大主机设备之一，其水冷壁时常发生爆管事故（非人为操作原因），爆管的根本原因是什么？采取什么措施可以有效地规避爆管？

青岛清达环保集40年环保水处理、防腐清洗技术积淀，在这方面有自己的理解。

水冷壁是电站锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。它的内部为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。

水冷壁管较为洁净、工作正常时，水冷壁受热，靠近管内壁处的工质（一般为水）首先开始蒸发产生大量小气泡，正常情况下这些气泡因及时被带走，位于水冷壁管中心的水不断补充过来冷却管壁，这种现象称为核态沸腾。核态沸腾在传导热量的同时还可以带走水冷壁管壁上的少量污物，是一种水的自清洗过程。

但当管壁已经结垢或者生锈，阻碍水的流动，管内壁产生的气泡因粘连作用和水流速降低双重作用不能及时被带走，气泡就会在管内壁聚集起来形很高的密度，最后气泡连成一片而形成一层气膜，固体表面被气膜所包围不与液体直接接触，然后整个气膜脱离界面而形成沸腾膜，这时的界面传热突然下降，使管壁得不到及时冷却。在这区域加热的固体表面与液体之间的温差很大，会导致固体装置的过热而烧损，发生爆管。

据了解，电站锅炉水冷壁95%的爆管原因都是因锈、垢等造成管内介质由核态沸腾变为膜态沸腾。

有没有什么方法可以有效地规避爆管事故？青岛清达环保的“超分子膜化技术”能够解决这一问题。

“超分子膜化技术”的理论基础，就是以超分子化学的科学理论为指导，开拓了分子自组装途径，和分子识别的构建基础，利用分子间的相互作用使产品应用后，在水、汽、油系统的金属内壁上构筑成一种高级结构体系，并最终形成一层坚硬致密、平整光滑的超分子膜，具有荷叶表面的防污垢、防腐蚀的特点，是荷叶仿生技术的一种。超分子概念是1987年法国化学家提出，青岛清达环保科技有限公司科研人员在韩泰清专家的亲自指导下，把此原理引用到金属防腐蚀、工业设备清洗和工业循环水处理药剂领域，并研制出超分子膜化剂，通过分子识别和化学键的作用，形成致密的超分子膜，从而使清洗、防腐、阻垢的效果几近100%。从根本上解决了循环冷却水系统，锅炉水、汽系统和工业油、气系统等领域的阻垢、防腐蚀和在线清洗预膜的难题。

通过上面两图的对比，我们可以更直观地认识这个概念，即使看起来很光洁的金属表面实际是很粗糙的，而使用“超分子膜化技术”后就能在金属表面形成这样一个平整光滑的磨砂面。

在电站锅炉水冷壁循环水中投放清达环保的超分子膜化药剂，可以在水冷壁管上形成平整光滑的超分子膜，超分子膜类似荷叶膜，水在其表面流动顺畅，与金属表面有锈垢和有水垢的表面比，水在表面的流动阻力大大减弱，滞流层的厚度减薄，有利于水的流动，使气泡及时被带走，热量传导快速。

另外，超分子药剂为大分子物质，在加入循环水中后，能与水分子及循环水中的无机盐分子进行桥连，通过氢键等弱分子间作用力形成空间网状分子集团。这种结构的形成，能够大大减少水中的涡流和靠近管壁的滞流层厚度，使循环水处于类层流状态，从而提高流速，单位时间流经换热设备的循环水量增加，换热效率进一步提高。

这样就可以有效地避免爆管事故。

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