探讨火电厂锅炉尾部受热面检修技术

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:郑博
[导读] 摘要:锅炉作为火电厂的主要的发电设备,主要负责转换,给锅炉输入煤炭,通过转换装置将其转变为热能蒸汽,利用蒸汽动力装置转换为机械能和电能,满足人们日常用电需求。
        (华电新疆发电有限公司红雁池分公司  新疆乌鲁木齐  830047)
        摘要:锅炉作为火电厂的主要的发电设备,主要负责转换,给锅炉输入煤炭,通过转换装置将其转变为热能蒸汽,利用蒸汽动力装置转换为机械能和电能,满足人们日常用电需求。由于锅炉容量大、运行环境复杂、长期处于高温高压环境下,锅炉尾部可能出现受热不均匀,导致锅炉过热、腐蚀、磨损等问题,影响到锅炉运行的安全性可靠性。因此,需要火电厂需要定期对锅炉尾部的受热面进行检修,找到受热面存在的问题,并采取一定的措施,确保火电厂锅炉运行的安全性。本文主要分析了火电厂锅炉尾部受热面损伤原因,并分析了直观检测法、无损损伤检测法和锅炉尾部受热面倒排检修三种常见的检修技术。
        关键词:火电厂;锅炉尾部;受热面检修技术
        引言:
        锅炉是火力发电站的核心设备,锅炉的燃烧性能关系到火电厂的发电效率。随着电力发电技术的发展,火电厂的装机容量越来越大,发电规模越来越大,对火电站的锅炉运行有了更高的要求。火电站锅炉在燃烧过程中,受到煤炭组分、生产工艺和燃烧效率的影响,可能出现燃烧不充分等问题,导致锅炉局部温度过高或者过低等问题,导致烟道管漏风、尾部受热面磨损严重,出现爆管或者尾气泄露等问题,如果不及时处理,可能导致爆炉、冒黑烟等生产安全事故。因此,需要定期对锅炉尾部受热面进行检修,发现尾部受热面积存在的问题,避免安全事故的发生 [1]。
        1.火电厂锅炉尾部受热面磨损腐蚀原因
        1.1锅炉尾部受热面磨损原因
        火电厂锅炉尾部受热面受到尾部烟气流动中的灰尘颗粒影响,这些灰尘颗粒具有一定的硬度和动能,对管道的内壁进行撞击,可能破坏锅炉尾部管道表面的金属物质,从而金属管道内壁变薄,造成受热面磨损。通过分析,发现灰尘受热面磨损与飞灰速度、飞灰浓度、灰尘颗粒特性、飞灰撞击力度以及管束结构特性等相关。飞灰速度是火电厂锅炉尾部管道长期高温高压运行,受到应力腐蚀和温度腐蚀,管道内部薄弱处存在飞灰泄漏点,泄漏点附近的灰尘颗粒速度大于设计的烟尘速度,如果锅炉排除的热烟气遇到冷风,温度迅速降低,按照热胀冷缩原理,飞灰的体积收缩,烟尘管道进出口压力加剧,导致飞灰加快,造成管道内部烟气气流紊乱,飞灰颗粒散射,加剧管道局部磨损;飞灰浓度越大,则灰尘颗粒撞击次数越多,进一步加剧锅炉尾部管道内壁的磨损;飞灰颗粒的大小、硬度、颗粒形状都会影响到锅炉尾部管道的磨损,颗粒越大,则磨损越严重;硬度越大,则磨损越严重;棱角比较锋利的飞灰颗粒比圆形颗粒磨损更严重;锅炉尾部的烟气对锅炉尾部的磨损影响比较大,一般来说,锅炉尾部烟气的温度越低,则飞灰颗粒的硬度越高,则对管道的磨损越严重 [2]。如果热烟气遇到冷风,飞灰颗粒的温度骤然下降,导致省煤器出口的烟气体积收缩,飞灰浓度增加,飞灰速度提升,也会加剧锅炉受热面的磨损;飞灰颗粒沿着管轴方向运动时,撞击管壁的可能性比较小,但是当颗粒横向运动时,则错列分布的低温省煤器和高温省煤器磨损大于顺列分布的磨损程度。
        1.2锅炉腐蚀
        煤炭在燃烧过程中会产生二氧化碳,二氧化碳遇水分解酸性物质,长期沉积在锅炉表面,腐蚀锅炉表面,造成低温腐蚀。由于锅炉管理人员,没有及时清理污垢,从而导致锅炉尾部出现严重腐蚀。其次,锅炉尾部受热面在运行过程中,受到温度、介质作用力,改变锅炉内部应力,造成应力腐蚀 [3]。
        2.火电厂锅炉尾部受热面检修技术
        2.1直观检修法
        由于火电厂的锅炉设备面积比较大、结构复杂,增加了锅炉检修的难度。锅炉运行过程中,一旦出现问题需要立即进行检修,确保锅炉正常运行。采用直观方法,通过“望、闻、问、切”的方法,可以快速找到锅炉尾部受热面故障问题,并快速进行检修。

所谓的“望”就是观察,锅炉检修人员在检修前,检查锅炉尾部的结构,是否出现孔洞或者发黑现象,从而快速分析故障;“闻”主要检查现场是否出现异味,如果锅炉尾部受热面积磨损,导致孔洞泄露,那么空气中会有硫酸等难闻气味;“问”是检修人员到达现场后,需要向锅炉运行人员了解锅炉故障发生的时间、经过、现象,从而根据这些现场初步判断故障发生的原因和位置;“切”指需要利用测量仪器设备进行检查,比如利用游标卡尺和测厚仪,检查锅炉尾部管道的直径和管壁的厚度,从而判断锅炉尾部管道是否变薄,直接缩小,从而判断出故障位置 [4]。直观法对技术人员的要求比较高,才能快速判断故障发生的原因。
        2.2无损检测技术
        锅炉作为火电厂的主要生产设备,锅炉的性能直接关系到火电厂的发电效率。传统的检修技术可能损坏锅炉,因此采用无损检修技术。无损检测技术指在不损害被检测对象功能、内部结构组织的情况下,利用光、电、热、磁、声学等介质对锅炉内部结构的异常和缺陷进行反应,从而判断出锅炉内部结构、表面结构、状态以及缺陷位置、形态、大小、分布变化进行检测,判断出锅炉尾部受热面积存在的问题。常见的检测方法有X射线、超声波、磁粉检测技术。X射线是利用X射线可以穿透金属材料,并根据金属材料对X射线吸收和散射作用,在胶片上形成黑度不同的影像,从而判断出锅炉尾部受热面积的内部损伤情况,X射线可以快速锁定缺陷位置和大小。超声波检测技术指利用频率高于20000Hz的机械波作用在锅炉尾部受热面积,声波在传递过程遇到裂缝、孔洞、凹陷等缺陷会将其反射到超声波仪器接收器,根据接收的数据信息,可以判断锅炉尾部受热面积内部缺陷的大小和位置 [5]。磁粉检测是用磁粉作为显示介质,观察锅炉尾部的缺陷,在光照下,可以显示磁痕,从而判断出锅炉尾部缺陷位置、大小以及形状,然后对缺陷部分进行处理,避免安全事故的发生。
        2.3倒排检修技术
        直观检测法、无损检测技术只能解决锅炉尾部受热面积的表层问题,但是无法发现锅炉尾部管道内部的缺陷,一旦管道的受热面出现泄露问题,不及时进行停炉检修,可能影响到其他受热面的安全。如果锅炉尾部受热面某些位置出现泄漏或者磨损,则将受热面整体进行更换,增加了锅炉运营维修成本。因此,倒排检修技术,可以减少锅炉受热面积检修成本。倒排检修包括落排检修、起排检修、拉开管检修。落排检修是将受热面管排从原有的位置下落到可以满足检修空间的位置进行检修;起排检修技术是受热面管排从其他布置的位置起吊到具有足够检修空间的地方进行检修;拉开管排检修技术是将受热面管排拉开到满足检修要求的位置进行检修。在检修的时候,根据锅炉尾部运行和检查的实际情况,了解锅炉尾部管排间距、锅炉平布置等情况,则可能确定锅炉受热面检修方案和技术。
        结束语:
        由于火电厂锅炉尾部受热面积受到飞灰颗粒的磨损、温度应力腐蚀和酸性物质的腐蚀,导致锅炉尾部受热面面积出现泄漏、磨蚀、冒烟等问题,严重威胁到火电厂锅炉生产的安全性。因此,需要定期对锅炉尾部受热面进行检修,及时发现锅炉尾部受热面存在的缺陷问题,并采取有效的措施。
        参考文献:
        [1]郭建军.火电厂锅炉尾部受热面检修技术研究分析探讨[J].建筑工程技术与设计,2019,(16):830-830.
        [2]谢涛.火电厂锅炉尾部受热面检修技术研究分析[J].科学技术创新,2018,(35):170-171.
        [3]龚伟进.火电厂锅炉尾部受热面检修技术研究分析[J].科技视界,2018,(9):106-107.
        [4]贾晋龙.火电厂锅炉尾部受热面检修技术[J].科学家,2016,4(10):68-70.
        [5]晏志淳.火电厂锅炉尾部受热面检修技术分析[J].中国战略新兴产业,2018,(34):201-201.
        作者简介:郑博(1993—),男,辽宁省新民市人,华电新疆发电有限公司红雁池分公司锅炉班技术员,助理工程师职称,2015年毕业于华北电力大学科技学院,主要从事锅炉本体及辅机检修。
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