电站锅炉检验常见问题研究 肖宪忠

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第6期   作者:肖宪忠
[导读] 摘要:随着社会生产生活对于电能需求量的增大,保障电力供应运行的稳定性就更加重要,而电站锅炉属于电力系统的重要组成,会影响发电成本和供电质量,注重电站锅炉的检验,有助于维护电站运行效益。
        哈尔滨市双城区特种设备检验所  黑龙江哈尔滨  150000
        摘要:随着社会生产生活对于电能需求量的增大,保障电力供应运行的稳定性就更加重要,而电站锅炉属于电力系统的重要组成,会影响发电成本和供电质量,注重电站锅炉的检验,有助于维护电站运行效益。此次研究主要是分析电站锅炉检验存在的问题,提出相应的解决措施,希望能够对相关人员起到参考性价值。
        关键词:电站锅炉;检验问题;处理措施
        锅炉属于火电厂的三大主机之一,会对火电厂的运行效益造成直接影响。电站锅炉出厂前必须做好指标检验。由于电站锅炉性能质量会影响电站运行效益,运行状态会影响供电可靠性,且运行期间极易产生故障问题,对电站整体运行影响比较大。为了确保电站锅炉始终处于稳定运行状态,必须注重性能质量检验,降低故障率,维护发电厂的经济效益。锅炉检验主要包括运行过程检验与停运内部检验,通过运行检验措施可以及时发现安全隐患,采取有效措施予以处理,提升设备利用效率。在锅炉检验过程中,如果不注重安全隐患处理,极易导致锅炉本体和部件损毁,甚至会引发爆炸事故。安全事故不仅会危害人身安全,还会使火电厂承担巨大经济损失。此外,电站锅炉运行期间也会面临多种影响因素,若没有做好管控工作,将会扩大故障点,提升检修维护成本。
        1、电站锅炉运行的影响因素
        电站锅炉一般是发电厂用于发电的锅炉,容量较大。尽管国内电站锅炉技术日益成熟,然而在发展过程中还会出现很多问题,安全隐患比较多。主要有以下几方面因素:
        (1)运行负荷
        当锅炉长时间处于超负荷运行状态,将会对锅炉使用寿命与安全性造成影响,还会增加锅炉燃料的消耗,锅炉在运行中应控制好锅炉负荷,维持良好的水循环系统,以确保锅炉安全运行。
        (2)水质
        锅炉水是锅炉的重要组成部分,水质的好坏直接影响锅炉的工作效率。若水中含有杂质、水垢,长期积累,就会降低锅炉的导热能力,无法确保热量的均匀传输,还会损坏锅炉受热面
        (3)燃料及其燃烧情况
        通过分析燃料可知,煤炭质量会影响锅炉状态,其中最为常见的煤炭质量不佳所致锅炉结渣问题;
        (4)漏风
        漏风也是电站锅炉的常见危险因素,部件老化和损坏都会引起锅炉漏风问题,相应增加锅炉能源损耗和危险性。
        2、电站锅炉检验内容与准备工作
        电站锅炉运行过程中,必须开展定期检验,包括内外部检验和水压试验。相比于内部检验来说,外部检验可以在锅炉运行状态下操作。外部检验内容包括检查锅炉手控、入孔和检查孔等部位漏水漏气情况;检查炉内燃烧情况。内部检验必须在停炉状态下开展检验,主要锅炉承压部件是否存在裂纹、泄漏、变形和腐蚀问题。内部检验主要是对重要元器件进行检查,例如受压器件缺陷检验、受热面磨损与腐蚀检验、锅炉拉伸与被拉元件连接位置腐蚀与断裂检验、锅炉内部受压元件凹陷、鼓包与弯曲检验、锅筒和砖衬连接部位的腐蚀检验、锅炉内部受压元件是否由于隔火墙损害所致过热问题、安全附件反应灵敏度、锅炉自动控制系统运行状态、进水管内壁腐蚀与裂纹情况。
        3、常见检验问题与处理措施
        通过长期检验经验可知,电站锅炉内部和外部缺陷包括结构缺陷、裂纹缺陷、变形缺陷和腐蚀缺陷。
        3.1腐蚀故障与处理
        锅炉运行期间,筒体内部会受到应力作用,从而产生腐蚀等问题,主要包括局部腐蚀和点腐蚀。对于点腐蚀来说,多是锅炉内部元件出现溃疡状和点状腐蚀。

由于炉筒内部环境复杂,引发点腐蚀的成因比较多,包括沉积下腐蚀、晶间腐蚀,应力腐蚀。对于局部腐蚀来说,会使元件管壁厚度变薄,但此种腐蚀问题会对锅炉运行造成影响。在锅炉运行过程中,腐蚀属于常见缺陷,为避免该类问题出现,需要改善筒体结构,重点排查沉积部位和死角位置,以此减少沉积,消除腐蚀源。此外,在出现腐蚀问题后,必须及时分析腐蚀产生的原因,制定合理有效的处理方案。锅炉内壁腐蚀主要包括液体腐蚀,酸性气体腐蚀、碱性液体腐蚀。在处理该类腐蚀问题时,可以通过氧化还原法和酸碱中和法进行防治。针对严重腐蚀部位,则必须进行焊接处理,避免腐蚀问题影响锅炉运行。
        3.2裂纹故障与处理
        锅炉运行期间也会出现裂纹问题,该类问题成因主要是由于锅炉运行环境所致。在检查锅筒时,必须重点检验关键位置。锅炉检验时经常发现筒体内部预埋件、汽水挡板焊缝存在裂纹,有时也发现下降管、给水套管、安全阀管座焊缝存在裂纹,偶尔发现锅筒对接焊缝也存在裂纹。发现裂纹查明原因,按要求打磨、挖补、更换,修理后必须满足设计要求,方可使用。
        3.3变形故障与处理
        在锅炉运行中,锅炉受热面在受火焰辐射或高温烟气冲刷时,因得不到锅水或蒸汽的及时冷却,其壁温超过钢材允许使用温度,钢材强度急剧下降,而产生烧损变形的现象,称为锅炉受热面变形。受热面变形事故对锅炉的安全运行威胁也是极大的,如不及时发现和处理,可能导致锅炉爆管、防焦箱或锅筒爆破。如变形严重, 则应立即停炉,以免事故扩大。
        3.4结垢故障与处理
        锅炉运行期间,极易出现内部受热面结垢问题.当结垢积累量达到一定程度,就会导致锅炉水循环异常,使水冷壁、再热器、过热器传热效果不佳,影响安全运行。即使采用精处理系统过滤锅炉进水,但仍然会受到外部因素影响,致使受热面内部结垢。通过运行情况可知,结垢多出现在锅炉筒体和水位线周边。在检验锅炉时,必须重点检查排污管道、蒸汽管道、水质取样管道和水位计连通管的结垢情况。只有了解结垢产生原因,找到解决方法,才能从跟不上保证锅炉安全经济运行。
        4、案例分析
        某火电厂配置1台发电锅炉,总运行时间为43,450h。在长期运行状态下,炉筒内部焊缝、预制焊件、接水盘支撑角钢出现裂纹,裂纹长度最大达到120mm。利用MT工具检查,发现封头对接焊缝位置产生裂纹缺陷,打磨处理后,裂纹深度达到7mm。通过查阅相关资料后得知,锅炉内部预焊件金属材质为Q235A,锅筒金属材料为19Mn6,发现裂纹后及时通知厂家进行焊接热处理。由于内部预焊条与锅筒材料性能差异比较大,且检修人员应用酸性焊条,相应加大锅炉材料和内部预焊件的热膨胀系数差值。其次,由于受到多种因素影响,发电机组频繁出现启停问题。锅炉热态启动极易导致锅筒和内部预焊件受到热应力影响,从而使金属材料产生疲劳效应。在发现上述裂纹之后,设备厂家联合技术人员共同采取打磨进行处理纹,并且准确测量筒壁厚度,分析缺陷部位的强度计算标准。如果在打磨处理后,内壁厚度满足设计标准,则无需进行加厚处理,可以直接投入生产中。若打磨处理后,厚度无法满足标准,则需要采用焊接和挖补方式进行。为了使锅炉处于安全运行状态,在处理裂纹缺陷时,必须委托专业施工单位进行操作,并且做好质量验收与评估,全面确保维修过程的科学性。
        5、结束语
        综上所述,电站锅炉检验会对运行状态造成影响,通过分析缺陷故障,可以有效消除锅炉安全隐患。本文主要介绍变形、裂纹、腐蚀与结垢缺陷,深入分析缺陷产生原因,制定合理有效的防范处理措施。通过锅炉检验可以确保整体设备运行安全。所以,检验人员应当掌握缺陷特点,采取合理有效措施予以处理,确保锅炉系统运行可靠性。
        参考文献
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        [2]许崇涛,陈志刚,庄明明, 等.电站锅炉内部检验准备工作常见问题及注意事项[J].中国特种设备安全,2019,35(7):31-33,36.
        [3]胡韬.电站锅炉定期检验中的现场金相检验探讨[J].山东工业技术,2019,12(10):208,184.
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