摘要:电厂锅炉受热面主要是燃烧物和水汽工质的隔开面,所以受热面一边受着高温、一边受着高压,由于工作条件比较恶劣,这是锅炉正常工作的基本构造。受热面工作的安全性和可靠性是检验锅炉是否合格的主要因素。本文就对热电厂锅炉受热面检修管控措施进行深入探讨。
关键词:热电厂;锅炉;受热面;检修
近年来,随着我国经济的发展,我国对电力能源的需求量越来越大,而我国的电力能源的来源还是火力发电,导致火电站对相关设备的依赖性越来越强,在火电站的众多设备中尤以锅炉设备较为重要。对于火电站锅炉设备而言,其受热面由于承担的任务较重,且在火力发电站处于一种特殊的地位,这使得锅炉的设备尤其是受热面检修也成为火电站的难题,因此,研究合理安全的锅炉受热面常规检修方法和技术也成为火电站的重要工作。
1、锅炉受热面组成部分
1.1水冷壁
水冷壁是锅炉蒸发受热面,安装在炉膛四周或中间,主要作用是吸收炉膛内火焰的辐射热量,使液态水变成水蒸汽或汽水混合物。加装了水冷壁的锅炉,炉膛内壁温度大幅度降低,防止炉墙被烧坏,同时避免了燃料的熔渣对炉墙的腐蚀,在水冷壁的保护下,炉墙的厚度可适当降低。
1.2过热器
过热器的主要作用就是把饱和蒸汽加热成过热蒸汽,提高蒸汽的焙值,使蒸汽能做出更多的功,进而提高热电厂的热力循环效率。随着社会的进步,热电厂的锅炉容量越越来越大,带动了蒸汽初参数的提高,过热蒸汽吸收量大大增加,因此过热器的受热面也在不断增大,安装位置也必须是烟气多、温度高的位置,工作条件很恶劣。科学合理的设计、选材、使用以及检修都会影响锅炉工作的安全性与可靠性。过热器根据传热方式可以分为对流、辐射和半辐射三种;按照安装位置可以分为墙式、前屏、后屏、顶棚、包墙等。过热器一般由若干个蛇形管组成,安装在炉膛出口后方的烟道内,立式安装,主要传热方式为对流换热。而在如今的超高压大型锅炉中,过热器一般被安装在炉膛出口处,主要传热方式除了对流换热外还有辐射传热,还有的锅炉将过热器安装在了炉膛的上部,此外,有的锅炉在高温烟道内也安装了过热器,这样做可以增加过热器受热面积,一定程度上降低了烟气的温度。
1.3再热器
再热器也称作再热器受热面,其工作机理是将汽轮机高压缸排出的中温中压水蒸气进行加热,使其变为中压高温水蒸气。同时,也有利于保证汽轮机自身的正常运行。
2、锅炉受热面检修的关键问题
2.1缺乏相关技术人员
对于锅炉受热面的检修来说,相对比其他浅显的技术来说这一技术比较高。在大多数情况下,电厂对于相关技术人员的培训很少,锅炉受热面的检修的职位属于稀缺岗位。电厂对于检修技术人员的投入十分匮乏,对于锅炉受热面检修方面遇到的问题缺乏行之有效的分析方法,对于在正常工作中遇到的问题,工作人员通常没有正确解决问题的方式方法,对问题的处理大多时候仅仅只凭借以往处理其他问题时候所用的经验,不具备科学完备的知识体系。从公司各种设备的安全性能和其他各个方面的性能来看,综合多个方面考虑,电厂对锅炉受热面检修的技术人员应当进行一定程度的投入,最好是能够发展电厂自己的检修锅炉机组的相关的技术人员。对于正常生产所需要的设置技术管理岗位,大多都只能够满足我们对于日常生产和管理上的要求,但是在实际上,在我们的机组大修期间,我们相关的技术人员严重缺位。
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2.2锅炉机组在运行中遇到的问题
我国当前多数的自备电厂公司对锅炉机组设备进行检修的模式一般是在事后进行检修,或者对锅炉机组进行定期检修两种方式,它们存在的问题有很多。首先是锅炉受热面经常会发生故障,其故障发生的频率比其他要高。而且对于电厂来说,对于锅炉机组检修几乎很少主动进行,日常并不会对于锅炉进行定期的检查和维修,缺乏仔细的检查,很多检修人员并没有较为完整的检修经验,因此也缺乏对于检修工作的总结。其次是在检修的过程中缺乏详细的检修记录,对于检修的成本的了解也不太深入,而且还缺乏对于检修知识的经验交流,检修的项目也很少,不够全面、系统。最后就是电厂并没有掌握关键性的检修技术知识,对于锅炉机组的检修,只能仅仅依靠锅炉厂商进行。
3、基于可靠性的热电厂锅炉受热面的检修策略
发电设备可靠性,是指设备在规定的条件下,规定的时间内,完成规定功能的能力。锅炉受热面是主要发电设备锅炉的重要组成部分,根据锅炉受热面可靠性定义,锅炉受热面的可靠性与“规定的条件”分不开的。它是指锅炉受热面所处的使用条件、维护条件、环境条件和操作条件,这些条件不同,可靠性就不同。如果,锅炉受热面的使用条件、维护条件、环境条件和操作条件忠任意一个恶化,那么锅炉受热面在规定的时间完成规定的功能的能力就降低,工作寿命越短。对于锅炉受热面来说,可靠性是衡量其性能及质量的一个重要指标。
检修策略的选择。一般来说,火力发电厂的锅炉的受热面检修涉及两方面的问题:一是应该采用何种检修技术;二是应该以怎样的策略指导检修,即如何确定检修的最佳时机与内容,如何通过科学的方式实现对整个检修活动的优化管理。在以往的计划经济体制下,锅炉受热面检修是由各省电力调度中心统筹安排的,由于这种方式很少专门考虑单个发电厂设备的实际状况,不能适时安排检修,导致电厂经常性地出现检修不足、检修过剩、盲目检修等现象。以时间周期为基础的定期预防性检修必然会造成检修过剩或检修不足,增加了设备的不安全性。检修策略的风险决策和经济分析。仅仅实现对炉管是小的预测,对于检修和改造工作的安排还是不够的,将工程上的预测和分析转化为经济上的定量的价值分析是指导发电厂制定炉管泄露治理措施,实现最佳经济效益的一个必备条件。
对于发电企业的技术人员,要有充分的依据说服管理者安排必要的设备检修维护费用,确保设备的健康状况。对于锅炉承压部件的检修改造也是这样,一方面要确保锅炉承压部件的运行安全;另一方面不能再材料使用、寿命周期上造成浪费。只有通过定量分析才能优化检修策略,实现资源的最大价值。简要来说,对于锅炉炉管检修方案的定量性风险、效益分析总体上应该包含以下过程和要素:(1)根据未来的运行方式、启停周期预测泄露、破裂几率;(2)估算(不进行检修)方式下的运行费用;(3)预测各种检修方案下的泄露、破裂几率;(4)将每种方案下的风险转化为成本费用,确定各方案的折算净现值,确定最优方案。净现值法是国际公认的一种比较科学的投资决策方法,净现值指标可以确保企业的投资在相当长的时间段内得到最大的回报。预防维修最佳维修时间间隔确定。预防维修的中心问题是如何确定最有维修间隔期,它通常由两个原则确定:意识系统可用度最大原则;二是维修费用最小原则。常规锅炉的受热面检修是按照时间确定的,基于系统的有效和维修费用的两方面考虑。所以,可根据电厂锅炉部件运行和检修的统计数据,建立部件故障率的数学模型,安系统的有效度最大和维修总费用最小的两个原则,确定锅炉受热面最佳维修间隔期,从而指导锅炉设备的检修。
4、小结
针对锅炉受热面而言,存在着由预防性维护向检修转变的发展趋势。对于锅炉受热面的检修,应当在科学分析的基础上制定相应的检修策略,从而保证锅炉设备处于正常的工作状态。此外,随着现代科学技术的发展,先进的检修手段得以不断的进行研发,并得到了广泛地推行,为锅炉受热面的科学检修提供了广阔的运用前景,从而降低了故障的产生几率,提高了锅炉的使用寿命和设备的使用率。
参考文献
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[2]邱仕义.电力设备可靠性维修[M].北京:中国电力出版社,2016.
[3]唐复勇.火电厂运行、检修案例精选[M].北京:中国电力出版社,2017.
论文作者:汪海庆
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/26
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