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火力发电厂锅炉设备检修及改造

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：任小刚

[导读] 摘要：近年来，随着国民经济的发展，电力消耗量及需求量持续提升，对发电效率提出了更高的要求。

        （河北大唐国际唐山热电有限责任公司河北省唐山市 063000）
        摘要：近年来，随着国民经济的发展，电力消耗量及需求量持续提升，对发电效率提出了更高的要求。锅炉作为火力发电的关键设备，锅炉运行稳定与否，将直接影响到火力发电效率与发电成本，以及火力发电行业的整体发展水平。因此，为充分发挥锅炉设备性能，使之适应现实条件，本文对火力发电厂锅炉设备检修与改造问题进行分析，提出工作建议与设备改造策略，以供参考。
        关键词：火力发电厂；锅炉设备；检修；改造
        一、火力发电厂锅炉设备检修工作建议
        1、明确锅炉设备检修意义
        在火力发电生产期间，受到自身老化、外部环境与人为等因素影响，锅炉设备易出现运行故障，或是处于异常运行状态，对发电效率与设备运转效率造成影响。在问题严重时，还会使得设备瘫痪停运，并造成严重经济损失。对锅炉设备检修工作的高效开展，可以有效预防锅炉设备故障出现，减小设备因素对发电成本、生产效率及作业安全等方面造成的影响。例如，通过在线监测、目视检查与状态监测等方式，可以及时发现锅炉设备故障问题或异常现象，快速开展后续故障诊断与设备检修工作，以消除设备潜伏故障，恢复设备正常运行状态。同时，还可以对锅炉设备健康状况进行推断，预测设备未来一定时间的运行状态，开展预先性检修工作，保证锅炉设备安全稳定运行
        2、规定设备检修周期
        当前在部分火力发电厂，由于锅炉设备检修标准模糊，并未明确各类型号与容量锅炉设备的检修周期，设备检修间隔周期与开展频率受到人为主观因素影响，难以及时发现与消除设备潜伏故障，导致锅炉设备长时间处于“亚健康”状态，设备故障出现概率较高。因此，火力发电厂必须结合设备运行情况，明确设备检修周期，以此构建长效检修机制。以1000t蒸发量锅炉设备为例，针对已投运的设备，每隔4-8月对设备开展局部检修工作，每三年对锅炉设备开展全面检修工作。而针对尚未投运或是新引进设备，则在正式使用一年内开展全面检修工作，根据使用情况确定设备大、小检修开展频率，分别将大、小检修工期控制在55d与18d。
        3、划定设备检修范围
        根据锅炉设备配置结构与使用情况来看，所划定锅炉设备检修范围应涵盖水循环系统检修、通风口设施检修、空气压缩设施检修、阀门管道检修、设备受热检修等方面，明确设备检修项目与流程步骤，为后续锅炉设备检修工作的开展提供参照。
        4、确定设备检修重点及相关要求
        首先，火力发电厂所配置锅炉设备的规格型号、运行工况与寿命状况存在差异性特征，即使在相同环境条件与型号款式条件下，不同锅炉设备的使用状况也不尽相同。因此，为重点预防锅炉设备常见故障问题的出现，工作人员必须综合分析锅炉设备运行状况与历史运行数据，明确各台锅炉设备的检修重点，针对性制定设备检修方案。
        其次，明确规定锅炉设备检修流程步骤、注意事项、各项故障问题处理措施等相关要求，尽可量减小人为因素对锅炉设备检修质量造成的影响，推动设备检修体系的规范化与标准化发展。例如，以设备检修规模与停用时间为依据，将锅炉设备检修工作分为A、B、C、D四个等级。其中，A级为扩大性检修，需要工作人员拆除全部锅炉主设备，将设备分解为若干零部件，更换磨损老化部件，清除设备部件表面灰尘油污。B级为一般性大修，无需拆除锅炉设备，针对性处理设备缺陷，或是开展设备清扫检查或是设备改造工作。C级为一般性小修，检修内容包括一般性例行检查、设备一般性缺陷处理与设备清扫作业。

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而D级为临修，当监测到锅炉设备处于异常运行状态时，在没有明确检修计划条件下开展的设备检修作业。
        5、锅炉设备检修方法
        为突破单一检修方法的应用局限性，提前发现与有效预防设备运行故障出现，火力发电厂应结合设备检修情况与实际工作需求，采取多元化锅炉设备检修方法，具体包括：第一，日常检修。工作人员巡查锅炉设备运行情况，记录运行参数，清理设备表面附着的灰尘污渍。如果发现设备处于异常状态，如发出异常声响，及时将问题上报反馈，并开展临时检修作业。第二，定期检修。定期对锅炉设备开展一般性小修、一般性大修与扩大性检修工作，检查设备内部结构，更换老化磨损严重的部件，对设备运行状态进行健康诊断，以消除设备潜伏故障。第三，目视检查法。工作人员凭借自身感觉器官，检查锅炉设备是否存在异常声响、部件松动、元件锈蚀与接触不良等问题，并对锅炉设备异常情况做出相应反应。第四，在线监测法。配置传感器等装置，替代人工持续监测锅炉设备运行状态，在用户界面集中显示运行参数。同时，在监测到运行参数超过额定值时，系统自动发送报警信号，锁定设备故障点，为后续设备检修工作的开展提供信息支持。第五，状态分析法。在锅炉设备出现运行故障后，信息化系统将锅炉设备所处状态分解为若干连续阶段，向工作人员演示故障设备在一定时间内的运行过程，帮助工作人员判断设备故障类型与产生原因，树立正确的检修思路。
        二、火力发电厂锅炉设备改造策略
        1、炉拱改造
        在锅炉设备中炉拱发挥着引燃及混合炉内烟气的效果。但在传统型炉拱设备运行期间，如果燃用中低质或是劣质煤种，难以实现固体完全燃烧目标，锅炉效率较低，产生15%-20%左右的不完全燃烧损失。同时，还将出现锅炉出力大幅下滑现象，需要采取拨火引燃等措施来保证锅炉连续运行。因此，需要对原有炉拱设备进行改造处理，以人字型炉拱为例，要求前拱具有充足敞开度，前拱不可设计过高，并具有一定的长度，保证前拱投影长度及投影高度等同。同时，在后拱设计环节，将火床强烈燃烧区分步在后拱拱区内，确保后拱具有充足覆盖率，并在后拱出口部位设置一段水平或反倾斜状态的拱段。如此，可以将火床中后部高温烟气导入前拱区域旋转，形成火球，无需凭借二次风帮助引燃，并预防前拱冒正压问题出现。
        2、配风装置改造
        在改造配风装置时，应采取以下措施：第一，炉排横向配风不均匀改造。在风室区域中设置内部阻挡件，如导流板、多孔分配管或是节流板等阻挡件。第二，侧密封结构改造。选择在炉排两侧区域的动、静件间隙部位中设置侧密封件，如设置高阻力防漏挡铁空气阻挡件。同时，也可选择使用耐火混凝土密封块来取代原有的铸铁密封块，这将起到减小间隙与改善炉排结构密封性能的作用。第三，增加煤层对间隙阻挡。在锅炉设备运行期间，考虑到煤粒对空气产生较大阻力，容易出现漏风现象，加大了设备运行能耗。因此，需要采取煤层对间隙阻挡措施，以此改善配风装置的防漏效果。
        结语：
        综上所述，为满足火力发电需求，取得良好经济效益，充分发挥锅炉设备的使用价值。因此，火力发电厂必须提高对锅炉设备检修工作的重视程度与开展力度，构建起完善的设备检修体系，并对炉排与配风装置等重要设备进行优化改造，以实现火力发电厂的可持续发展。
        参考文献：
        [1]张吉福.对火力发电厂锅炉设备检修及改造问题分析[J].化工管理,2019(03).
        [2]曹晓恒,陈大勇,胡鹏飞,陈康.火力发电厂锅炉设备检修及改造分析[J].现代制造技术与装备,2018(12).
        [3]覃光能.火力发电厂锅炉设备检修及改造研究[J].科技与创新,2015(12).