高原供热用WNS锅炉故障分析与维护
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摘要：目前拉萨燃气供应充足，非超大型集中供暖，热源基本采用燃气WNS热水锅炉。基于这种情况，本文分析了WNS热水锅炉在高原地区设计、运行及停炉期间易出现的问题，及易出现的故障，并分析了产生故障的原因，然后讨论了故障处理方法，为关注该问题的人们提供了参考。
关键词：燃气WNS热水锅炉；高原；故障；措施
引言
随着高原各项基础设施的完善，拉萨已基本实现燃气的全城覆盖。故拉萨城区的冬季供暖，大部分使用WNS燃氣热水锅炉作为热源，可以为高原人民提供更好的供暖服务，同时降低供热成本，从而提高人们的生活质量。但是，由于大多在用锅炉并未根据高原环境参数专门设计，故WNS热水锅炉在拉萨的实际运行中，更容易发生机械设备故障。由于锅炉管理人员专业素质的欠缺，停炉保养也不够恰当，更加剧了锅炉的故障发生率。这些故障的出现不仅会降低锅炉的供暖效率，还会影响人们使用的舒适度。因此，此文对WNS锅炉在高原（拉萨）易产生的各种故障进行了分析及处理方法的探讨，以便对相关单位日常维运提供一定的参考。
一、高原供热用WNS热水锅炉故障概述
锅炉作为供热系统的“心脏”，保证其安全运行至关重要。供暖锅炉出现机械故障，不可避免地影响供暖效率和效果，进而影响人们的生活。总的来说，供暖用WNS锅炉发生故障大多是由于运行期间操作不当，以及停炉期间保养不当造成的。由于WNS锅炉的结构较为复杂、零部件多且繁杂，故障发生的原因也是多种多样的。另外，供热用热水锅炉故障具有不均衡性，其各个部件失效，通常会大大降低锅炉启炉时的稳定性。WNS热水锅炉常见的一些失效模式，如疲劳失效、腐蚀失效、磨损失效、断裂失效等，随着运行时间的延长，故障率将得到显着提高。
二、高原地区供热用WNS热水锅炉的常见故障及原因
2.1 WNS热水锅炉常见失效模式及表现形式
锅炉的故障通常是由于锅炉承压部件的失效引起的，而其失效通常可分为强度失效、刚度失效、失稳失效和泄漏失效此四类，最终的表现为过度变形、断裂和泄漏，使锅炉出现故障，丧失正常工作能力，从而危及人身财产安全。
2.1.1 管板裂纹
WNS锅炉在管板开了大量密集的管孔，而且采用角焊连接，热影响区重叠，应力较大，易产生裂纹；同事，如果水质不符合要求，管板严重结构或者管段伸出过长也会使管板产生裂纹。
2.1.2 炉胆与管板连接的扳边圆弧处开裂
受高温辐射热的炉胆，因燃烧情况变化而频繁产生伸缩，使扳边处应力集中，这种长时间的反复变化，也会产生疲劳裂纹。
2.1.3 炉胆上部塌陷
一旦锅炉严重缺水，炉胆顶部金属材料超过允许温度，强度迅速降低，在锅内压力作用下局部下塌、破裂。
2.1.4 腐蚀
（1）锅壳底部腐蚀。由于锅壳底部是水循环“死角”泥渣集中于此，在停炉时，不能排净的炉水会在内侧引起腐蚀。
（2）炉胆顶部腐蚀。炉胆受辐射热，温度很快上升，钢板上易产生电化学腐蚀。
（3）烟管腐蚀，特别是螺纹烟管。
（4）烟囱低温硫腐蚀。
（5）停炉保养不当造成的整体腐蚀。
（6）管板密耐火砖封面密封不严，冷凝水渗漏引起腐蚀。
2.1.5 炉胆变形、鼓包
如果水质不好，在炉胆内部结水垢较多，金属过热，强度降低在内压作用下形成该现象。
2.2 供热用WNS热水锅炉故障频率不均衡性
拉萨的集中供暖期，一般为每年的10月底到次年的4月。由于高原地区集中供暖发展迟缓，锅炉管理人员和操作人员专业素养均不高，致使不论是锅炉运行期间，还是停炉保养期间，对其技术维护及保养均不能达到标准要求，由此加重了供热锅炉的故障发生率。
锅炉的不均衡性，主要表现为供热初期锅炉故障发生率较高，而随着锅炉运行一段时间以后，故障发生率会大幅降低，而在供热末期故障发生率又会有所回升。
首先，很多使用单位在非供暖期停炉时，只是将锅炉房水电供应切断，有的甚至没有将锅筒内的循环水排净，由此造成了锅炉锅筒内壁，烟管的全面腐蚀，更是加剧了锅炉机械故障的不均衡性。
2.3 在用供热用WNS热水锅炉故障率高的原因
拉萨地区在用供热锅炉运行期间，由于管理疏忽及技术条件限制，大多缺少水质化验，故不能有效的指导锅炉操作人员进行定期排污，品质劣化的锅水引发锅炉故障率随时间增大。
锅炉操作人员在锅炉运行过程中，并没有按运行要求随时手动泄放安全阀，导致安全阀阀座锈死，无法正常工作。
部分锅炉房，由于设计及验收的疏忽，在回水管道上，用Y型除污器替代了除污器，有的甚至没有设置除污设备，供热系统中供热末端设备的很多杂质（大部分为泥沙）被带入锅炉内，严重影响锅水品质，影响锅炉换热效果，增加能源消耗，严重的会造成锅炉机械设备的腐蚀，亦会加剧锅炉故障的发生率。
由于高原地区气压过低，供热水温达不到锅炉设计额定出口温度，据统计，拉萨地区最高供热温度为80℃，平均供热温度则只有60℃。由此造成烟气和锅水换热不良，燃烧烟温过高，火焰中原子氧的含量增加，三氧化硫的含量也会增多，过省煤器后，由于烟道壁温过低，三氧化硫凝结在烟道壁面上，造成烟道内壁硫腐蚀。由于自然条件限制，水温无法进一步提高，故为了控制低温硫腐蚀，必须从严格把控燃料的硫含量上下功夫。
三、高原WNS热水锅炉的维修和保养
3.1 运行中WNS热水锅炉的检查
根据《锅炉安全技术监察规程》（TSG G0001-2012）第1号修改单要求，锅炉使用单位必须每月对在用锅炉进行至少一次的阅读检查，而且必须形成文字记录。
月度检验的内容，首先是WNS热水锅炉安全阀、压力表的检查，包括了安全阀75%手动泄放，以及压力表的冲洗等，还要随时关注其是否还在校验有效期内。其次，要检查安全联锁装置是否完好，压力部件是否有过热变形及泄露等。再次，必须对锅水水质进行化验，分析锅水品质，形成报告，并根据品质变化进行排污调整。如果维护人员通过检查发现问题，必须立即处理。
除了锅炉使用单位定期自行检查以外，根据《锅炉安全技术监察规程》（TSG G0001-2012）的要求，还必须定期向当地监管部门申请检验，确保锅炉能安全有效的运行。
3.2 WNS热水锅炉的停炉保养
由于拉萨供热期仅占全年一半时间，所以对供热用的WNS热水锅炉的停炉保养尤为重要。
锅炉的维护分为湿式和干式。拉萨地区供热用的WNS热水锅炉通常不超过2.1MW，不属于大型锅炉，其次，停炉时间至少半年之久，建议采用干法保养。在保养前，还必须注意排尽锅水，并且清除水垢、烟灰等，关闭供回水及排污管道阀门。
3.3锅炉其他部件的维护
在锅炉采暖季节结束时，除了必须彻底清洁锅炉本体以外，还必须检查燃烧器，调试和维修锅炉的配电和自动控制系统。
WNS热水锅炉在运行过程中，还应经常检查水系统的气体含量，定期排放集气罐内的空气，以防止 “气塞”，保证良好的循环。还应当注意的是，供暖期结束，需要停炉时，应先关闭燃烧机，停止燃料供应。直至整个系统水温降至约50℃时再停泵。
四、结束语
热水锅炉作为供暖系统的热源，其是否安全可靠的运行不仅直接关系到供暖效果，更关系到广大用户的人身财产安全。本文就拉萨常见的供热锅炉型号，即WNS热水锅炉作为主要研究对象，针对其在高原运行经常出现的故障情况作了分析，并提出了一些相应的控制措施，为相关人员提供参考。
参考文献
[1]王志超.浅析供热锅炉机械故障分析与控制[J].科技经济市场，2015（05）：204.
[2]刘春乾.供热锅炉机械故障与控制措施分析[J].黑龙江科技信息，2013（33）：21.
（作者单位：西藏自治区特种设备检测所）
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