齐河君
大唐国际托克托发电有限公司 内蒙古 呼和浩特010200
摘要：介绍了国内首座超超临界百万千瓦机组锅炉的检修管理模式。提出了锅炉本体的检修策略，将离线诊断和在线监督相结合，积极开展超超临界机组锅炉受热面风险管理和寿命评估，将对加强设备优化检修管理、提高超超临界锅炉健康水平起到积极推动作用。可为其他超超临界机组设备管理提供借鉴。
关键词：优化检修；风险管理；在线监督；离线诊断；
前言
超超临界机组是设定在蒸汽压力大于25MPa，蒸汽温度高于580℃范围的机组。从国际上已运行的超超临界机组情况看，还没有温度和压力同时选取较高参数的先例，例如，欧美国家选取的是低温度参数，日本选取的是低压力参数。该电厂在没有技术资料参照及经验借鉴情况下，摸索出了同时选用较高参数的方法，保证了机组安全和稳定运行。
一、采取的设备管理策略
1.设备结构及特点
机组锅炉采用的是单炉膛、改进型主燃烧器、分级送风燃烧系统及反向双切圆的燃烧方式，炉膛采用了内螺纹管垂直上升膜式水冷壁和循环泵启动系统，一次中间再热和调温方式除采用煤/水比外，还采用了烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水、等离子点火等方式。水冷壁管、顶棚管及尾部烟道包覆管均采用了板状膜式结构，密封性能好。过热器分为四级，一级（低温）在尾部烟道后竖井上部，二级（分隔屏）、三级（屏式）在燃烧室上部，四级（末级）在水平烟道出口侧。其中一级过热器采用逆流布置，二三四级采用顺流布置。再热器分为二级，一级呈辐射式在尾部烟道前竖井上部，二级为悬吊式在燃烧室上部的水平烟道内。在尾部烟道的前后竖井下部，分别安装了一、二级省煤器和2台回转式空气预热器。燃用的是神府东胜煤和晋北煤。
2.选择的检修管理模式
机组检修采用的是"两头在外、核心在内"的管理模式，两头在外就是将设备检修、维护保养及外围设备的运行管理等，委托给了浙江火电公司和华能长兴电厂，实施的是点检定修制。核心在内是该电厂只负责机组的技术功能控制和主要设备的运行管理工作，定期组织专家对委外情况进行跟踪、分析和评估，并根据检修、运行及点检人员的情况反馈，及时安排定期检修和维护。对设备运行和巡检时发现的异常或重大缺陷问题，及时制订排除对策和预防措施。每月定期统计和下发设备缺陷月报，通报缺陷消除率及消缺系数指标完成情况。为保证消缺工作的及时性和可靠性，实现了设备缺陷从发现、下单、消除、验收和总结等工作流程的计算机管理。
二、锅炉设备优化检修与设备管理策略
1.锅炉受热面风险评估、检修策划
检验维修计划制订阶段。通过检验前风险评估确定受热面风险等级，制订合理的检修计划，以使受热面的风险达到理想的级别。检验维修工作完成阶段。经过检修的受热面，其状态发生了改变，需要对其再次进行风险评估，确定受热面的状态，预测下次的检验周期间隔;通过检验后风险分析还可核对检修的效果，判断高风险的部位是否风险级别降低，判断检验的结果和风险评估预测的结果是否基本相同，以验证风险评估的准确性，使得评估结果能反映受热面的真实状态。发生受热面管爆漏后的失效分析阶段。通过受热面失效后的根原因分析程序，找出引起失效的根原因，验证检修计划的有效性，修改下次检修计划。对锅炉受热面检修策划时应进行机组修前评价、修中评价、修后评价以及修后验收。实现检修后安全无责任事故、长周期经济运行，设备状态性能有所提高的3个检修目标。检查时主要抓住重点部位，如易产生局部机械磨损的部位、易产生冲涮磨损的部位、处于烟气流速和飞灰浓度高的部位、膨胀不畅部位、容易异物聚集堵塞节流孔位置、施工遗留缺陷部位、异种钢焊接部位、应力集中部位等。
检修中应特别注意检修工艺细节控制和W，H，P点的设置与控制。
2.在线监督与寿命评估
燃煤锅炉主要承压结构件长期在高温、高压甚至火焰、烟气、飞灰等十分恶劣的环境介质中运行，会发生材料组织与性能的变化，这些变化涉及蠕变、疲劳、腐蚀、冲蚀等复杂的老化与失效机理。高温部件材料的微观组织会随着运行时间的增加而劣化，产生蠕变损伤，如珠光体的分散、碳化物的球化和在晶界聚集长大、蠕变孔洞、晶界裂纹的产生;伴随着微观组织的损伤而引起材料性能的劣化，如拉伸性能、持久性能、蠕变强度、冲击韧性的下降和脆性形貌转变温度的上升（典型的如主蒸汽管道、集汽联箱等）;伴随着机组的频繁启停，这些部件还会产生疲劳损伤;由于环境因素还会产生腐蚀、磨损等;有的部件还因制造过程中产生的超标缺陷，在机组运行过程发生裂纹的扩展，从而导致部件的失效和损伤。以上述部件材料劣化状态的测量或评估值为基础进行故障发生期预测，形成设备诊断意见是构成锅炉寿命管理的核心技术。
3.离线诊断
离线诊断是与在线监督相结合的，离线诊断主要指对设备所做的各种检验检查，包括宏观检查、无损检测、理化分析、支吊架管系检查等。通过现场检验和实验室分析，掌握设备的性能状态数据。状态监测与故障诊断的区别与联系∶状态监测是故障诊断的基础和前提，为诊断提供方向;故障诊断是对监测结果的进一步分析和处理，诊断也为修正状态监测提供数据，最终的目的都是为设备的管理提供方法和手段。离线诊断项目、内容策划时需要注意3个方面，简单概括就是对设备进行"体检"、"看病"、"预防"。"体检"就是摸清锅炉设备的基本情况，对重点部件如主汽、热段、集箱、三级过热器、四级过热器及新材料部件进行检验;"看病"就是对施工遗留缺陷、运行中新产生缺陷等有关的缺陷进行检查消缺;"预防"就是针对类似锅炉设备的缺陷采取一些针对性的措施，目的在于防止类似事故再次发生。
4.优化检修
发电设备优化检修的概念首先是由美国提出来的，它的基本思路是通过以"管"为主的策略，针对发电设备的特点制订策略，最终形成一套优化检修的模式，使设备的可靠性和经济性得到最佳的配合。发电设备状态检修是根据先进的状态监视和诊断技术提供的设备状态信息，判断设备的异常、预知设备的故障、在故障发生前进行检修的方式，即根据设备的健康状态来安排检修计划、实施设备检修。华能该电厂对其庞大的连续生产系统中的所有发电设备进行分类，不同类别的设备采用不同的检修方式。有的设备应用定期检修、有的设备采用状态检修、有的设备则采用故障检修，使设备检修逐步形成一套融定期检修、状态检修、改进性检修和故障检修为一体的优化检修模式。优化检修是一个渐进的过程，今天看来是比较优化的方案，随着状态诊断工作和裂化倾向管理工作的不断深入，原方案可能修改;随着设备动态管理的深化，设备不断改进，原来检修周期也可能延长，所以，优化检修是一个动态的组合过程，应树立与时俱进的理念，不能满足于既有的水平。
结束语
综上所述，该电厂作为国内首座超超临界机组，锅炉的高温、高压部件制造，采用的是新型耐热钢材料，因此加强对新材料部件的运行前和运行后的技术性能掌控，以及进行技术指标检验等十分重要。由于炉管在锅炉运行时的重要性，在使用过程中应坚持进行全面细致的监控、诊断、管理和评估工作，使受热面的风险分析与预控措施管理能长期、有效和合理地开展，形成以风险评估技术为基础的设备风险管理体系。将风险管理、寿命评估、在线监督和离线诊断等结合在一起实施，对促进超超临界机组锅炉检修技术及检修模式的优化，提高锅炉的安全运行状态等，必将起到积极的推动和保障作用。
参考文献：
[1]朱安钰.某660MW超超临界锅炉运行优化试验研究[D].华北电力大学,2014.
[2]程延武.600MW火电机组动态特性仿真研究[D].华北电力大学,2014.