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热力发电厂中锅炉常见故障及检修维护措施分析

2021-03-07马志军王志洁胡继新冯涛何子峰

装备维修技术 2021年46期
关键词:检修维护锅炉故障

马志军 王志洁 胡继新 冯涛 何子峰

摘  要:近年来我国经济发展迅猛,群众物质生活水平大幅提升,基本能量需求逐步提高,热力发电也因此实现了进一步发展。热力发电厂中,锅炉承担着发电与输暖的双重任务,锅炉运行安全系数的高低,会直接影响热电厂发电效率及生产质量。而做好热力发电厂锅炉检修与维护工作,是为热力发电厂稳定运行提供保障的关键。本文阐述了锅炉检修维护的作用,指出了检修范围、周期及方法,并探讨了锅炉常见故障及检修维护措施,以供参考与借鉴。

关键词:热力发电厂;锅炉;故障;检修维护

热力发电负责电能和热能的输出,其运行安全性和稳定性的高低,决定了电能与热能输出的质量及稳定性。锅炉作为热力发电厂的重要设施设备,当锅炉设备出现故障后,不仅会影响热电厂的正常运行,甚至会引起安全事故,威胁工作人员生命健康。因此,需要高度重视热电厂锅炉常见故障及检修维护措施,及时发现并解决存在于锅炉中的异常情况,保障锅炉的正常运行并延长其使用寿命,为热电厂工作效率、质量提供保障。

1热电发电厂锅炉检修与维护的作用

热电厂锅炉检修中,要注重各项先进技术的合理运用,通过整体检测尽可能地掌握锅炉设备详细的信息,在分析信息之后即可把握锅炉实际运行情况,了解其运行中是否有故障等问题存在,并针对发生故障前及发生故障后拟定适宜的预防与解决措施,消除发生故障的可能或尽量控制故障发生后构成的损失[1]。在有序开展检修维护工作的前提下,能更好地解决锅炉故障问题,保持其运行安全性和稳定性,并延长锅炉使用寿命,节省设备成本。同时,也有利于热电厂工作质量及效率的提升,夯實热电厂健康发展的基础。所以,热电厂锅炉运行中需要高度重视检修与维护工作,及时发现解决故障,并做好相应的预防措施。

2热力发电厂中锅炉检修范围、周期及方法

2.1检修范围

锅炉设备在运行中可能会有磨损的情况产生,同时各部位由于具备不同功能,会呈现出不同的运行速度和频率,其磨损情况也各有不同。所以在检修锅炉设备时,需要以磨损情况最严重的部件为基点,运行中的锅炉一旦有效率降低的情况出现,需要及时更换磨损严重的部件并做好相应时间的记录,同时观察安装的新零件出现严重磨损且无法再继续使用的时间,做好检修方案的科学制定,采取定期检修维护为运行中的锅炉设备提供稳定性、可靠性保障。一般情况下,在检修锅炉时涉及的范围多以鼓风系统、冷凝水循环系统、炉内空隙循环设备、蒸汽阀及相关配件等为主,此类设备能够直接影响锅炉整体运行情况,相关人员在具体检修中需要重点排查这一系列部件,保障锅炉整体运行效率及质量,从而提高热电厂效益。

2.2检修周期

热电厂锅炉检修中,要求工作人员做好检修周期的明确,以便为有序开展各项工作提供保障。以使用300MW发电机组的热电厂为例展开分析,燃煤蒸发量约为1000t的配套锅炉中,同样也包含了强制循环锅炉、直流型锅炉及自然循环装锅炉等其他类型锅炉,但其中为亚临界锅炉的占大比。此类锅炉在应用中,需要以相应标准为依据严格做好检修作业,检修周期一般情况下为3年,小修周期4~8个月。部分新机组具备特殊要求,在实际运行中必须对特殊要求予以考虑,在投入使用并运行1年后实施检修维护。综合而言,设备投入使用之后,每年大修和小修都需要开展一次,两者工期分别为50~55d、18d。

2.3检修方法

锅炉设备检修中涉及了多种方法的应用,如光谱分析、X射线等复杂的方法,也有光照观察、锤击等简单的方法,通过各类方法的应用能够有效完成锅炉设备的探伤。在条件允许的情况下,在锅炉停机间隙的运用下展开全面检查,了解炉面受热情况,完成内部大致损伤区域的确定,随后停炉开展抢修作业[2]。全面把握锅炉中管道分布的情况是检修人员的必备基础条件之一,常规检修中一旦发现有异常或故障存在于锅炉中,此时检修的频率应当适当提升,选择小修和临时维修作为检修的主要方法。在完成维修后,控制锅炉负荷缓慢增加,切忌直接全负荷投入,观察锅炉在符合逐步增加时的运行情况,结合小修反复调整并恢复锅炉运行数据达到最佳水平,保障能与全负荷运行需求相适应。同时,检修结束后工作人员需要及时记录整个检修情况,为后续解决相同的故障提供参考,最大限度减少锅炉故障引起的损失。

2.4检修重点

热力发电厂锅炉实际运行期间,要求相关人员记录锅炉设备运行情况,采取数据和图表的方式保存,通过定期报告的运用归纳锅炉实际运行情况,整合分析各类型检测数据。一旦发现有问题出现在运行中的锅炉设备上,应当以配套说明书为根据,参考故障记录对问题原因展开初步确定,同时在现代化检测技术与监测设备的应用下,迅速分析判断故障,最大限度缩短故障抢修过程中耗费的时间。

3热力发电厂中锅炉常见故障及检修维护

3.1锅炉火熄灭问题及检修维护

处于运行过程中的锅炉可能会产生火熄灭这一问题,当火焰消失后结合探头无法完成火焰信号的检测,此时声光警报会发出警告。之所以会有火熄灭问题出现,主要在于使用了与标准细度不符合的煤粉,导致质量恶化且削弱了风量;煤粉干度与标准要求不符合,或燃烧器配风亟待提升,煤炭低负荷燃烧中状态稳定性不足。

针对此类问题,在检修维护中首先要对主燃料跳闸保护动作是否正常进行检查确认,否则需采取手动的方式停运相关设备。结合相关规定完成炉膛吹扫作业后封闭炉膛。当灭火原因明确并做好检修后,重新启动机组并再次进行锅炉点火即可。

3.2尾部烟道再燃及检修维护

尾部烟道再次燃烧会加大烟道压力,此时有较大波动形成,造成烟气温度异常的情况,且会有烟气从吹气孔处冒出,且有出现火星的可能性[3]。之所以会产生此类现象,原因在于锅炉出现了不均匀的燃烧,尾部存在较多粉末沉积或是有油污存在锅炉受热面,且熄火后无法彻底清理,此时就会引发该问题。

针对此类问题,需以燃烧受热面为对象,引入对应的措施展开调整,控制烟气温度。经确认发现空气预热器存在再燃施工,需要控制锅炉、风机急停,在烟、风档板关闭后,隔离空气。如果燃烧情况出现在省煤器时,迅速启动水泵冷却,并保持每小时150t以上的给水流量。如果无法确定是否已经熄灭再燃,不得启动引风机通风冷却锅炉。锅炉负荷不超过25%或是混合燃烧油煤时,空气预热器必须连续吹灰。在做好一系列检修维护措施且重新点火不会有再燃焼情况出现时,可确认设备无异常。

3.3锅炉受热面爆管及检修维护

综合该故障来看,主要原因包含:一是有泄露情况出现时,检测设备会警告,并向外喷射蒸汽、浓烟;二是补给水流量的增加并未结合实际情况;三是锅炉炉体出现较大变化,或锅炉材质劣质,或锅炉生产、安装及焊接时没有达到规范标准,加之材料使用科学性不足,会增大其受热面并提高管壁温度。四是检修锅炉时管壁杂物清除不及时、不彻底,或有堵塞情况存在导致传热受影响并增大锅炉内部压力变化,导致有大块焦渣掉落引起泄露进而形成爆管故障。

针对此类故障问题,在具体检修维护中要求工作人员实时跟踪爆管泄漏位置,尽快控制机组工作负荷。锅炉受热面如果出现较为严重的爆管泄漏情况,机组需要即刻停止运行,结合单侧风阻彻底排除残留在锅炉内的蒸汽,经冷却降低锅炉整体温度后查找泄漏部位并检修。

3.4锅炉内温度过高及检修维护

锅炉内消耗更多染料后,相应的会加大炉膛容积热负荷,并提高炉膛内与炉膛出口烟气温度,此时再热器管壁、过热器及过热蒸汽中会出现更高的温度,为了避免长期处于过热状态,必须做好监控级调整工作[4]。锅炉燃煤期间,如果增加了炉容积热负荷,极有可能引起炉内结渣。

由于有诸多原因会引起炉内温度升高,因此首先需要找出原因。当水和煤间出现失衡的情况,需即刻中断供应,采取手动模式调节水蒸气温度至正确比例,同时调节烟气档板,情况特殊时还需对锅炉热水温度调节。煤粉质量同样是一个影响因素,需要在一切恢复正常后再次启动。

3.5锅炉内蒸发系统流速过高及检修维护

锅炉蒸发系统中,出现更大的工质流量时会加大流动阻力,进而影响系统内水的循环。所以需要对水循环不良的部件予以着重监测。同时,热电力锅炉加热器中,出现更大的工作介质流量时,会加大流动阻力并增大汽包与过热器出口间压差,导致汽包和集管承受更大的压力。

锅炉运行的正常与否,很大程度上取决于锅炉内汽轮机工作效率。汽轮机使用中,在其加热系统处配备蒸汽冷却装置,通过蒸汽冷凝的利用实现加热;配备疏水冷却装置,可实现给水温度的提高[5]。同時,通过优化凝汽器真空,可促进汽轮机工作效率的提高。双循环泵运行方式在高负荷汽轮机中可发挥一定效用,而高速和低速循环泵组合方式在不稳定的机组负荷、进水温度情况下可发挥一定效用。此外,通过给水泵的优化,通过给水泵曲线平移并对转速合理调节,同样可促进锅炉内汽轮机工作效率的提高。

3.6颅内大量结渣及检修维护

锅炉内空气流动性不足,过量空气系数偏低,燃料灰分含量高熔点低,会导致灰熔点下降,极有可能出现结渣的情况。过大的空气系数会限制火焰中心向上移动,此时锅炉内部同样会有可能出现结渣情况。不同燃烧器风速中存在差异较大的变化,会偏转火焰,导致有结渣情况出现在壁一侧。锅炉出现较大漏风,或火焰中心上移,会导致旋流燃烧器旋转至一侧,此时锅炉内部出口有可能出现结渣情况。此外,结渣的情况也可能是锅炉过度负荷运行引起的。

由于锅炉正常运行很大程度上取决于燃烧煤质量,所以要重点关注煤质量的提升,保障其燃烧的充分性,且当煤燃烧质量提高后,能减少消耗的能量并节省一定成本,最终促进热电厂经济效益的提高。所以,工作人员需要高度重视炉内煤炭燃烧质量的控制,在减少煤能耗的同时,提高炉内空气流动性,消除或控制炉内大量结渣的情况。

4结语

综上所述,热力发电厂承担着发电与输暖的双重任务,而锅炉运行安全系数的高低,会直接影响热电厂发电效率及生产质量。面向热电厂锅炉定期开展检修维护工作,及时发现故障并解决,能够有效保障锅炉安全性,并促进热电厂运行稳定性的提高。所以,相关人员应当高度重视检修维护工作,在实践中着重明确检修维护范围、时间,并能够熟练利用各类检修维护方式。同时,根据锅炉实际运行情况合理制定故障解决与维护方案,为其运行安全性、稳定性提供保障,充分发挥锅炉机组应有的价值作用,从而带动热电厂工作效率及质量的提升,并扩大热电厂经济效益。

参考文献

[1]杨祖友.热力发电厂中锅炉检修与维护的相关措施[J].华东科技(综合),2018(7):326-327.

[2]区钟元.热力发电厂设备检修及维护的探究[J].大科技,2020,000(004):71.

[3]张晓平.发电厂锅炉检修中注意的问题与维护对策[J].河南建材,2018(03):287-288.

[4]刘永新.热力发电厂中锅炉检修与维护的相关措施[J].工程技术(全文版),2020,3(06):125.

[5]徐辉.发电厂锅炉检修运行与维护措施探讨[J].科技尚品,2017,000(004):55-55.

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