电站锅炉运行的常见问题及检修方法探析

(整期优先)网络出版时间:2021-04-22
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电站锅炉运行的常见问题及检修方法探析

王丰超 江布拉提 ·山斯孜拜

新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 新疆 830000

摘要】:为了保证电站锅炉的安全可靠运行,必须制定详细有效的检修计划。要对锅炉进行实时监控,控制锅炉运行,定期检查锅炉运行情况,并提前预测锅炉出现的问题,及时维护和预防事故的发生,以便对上述外部设备进行维护,对外部设备进行检测;如果锅炉在使用前不符合安全标准,锅炉将停止运行并及时更换。

关键词】:电站锅炉;常见问题;检修方法

引言

对锅炉进行集中技术保养的工厂几乎每天都要进行锅炉检查,必须强调锅炉运行中定期维护的内容,以保证锅炉的正常运行和运行周期,延长锅炉寿命,减少事故,加强对外部设备的保护,使火力发电顺利进行。

1.电锅炉运行中的常见问题

锅炉外部检验过程中经常出现的问题如下:人员持证不规范,特殊岗位工作人员持证不满足相关法规的要求;安全阀校验有效期超期;部分恒力弹簧支吊架失载、过载、吊杆倾斜度超标、指示销钉缺失;压力表、压力变送器校验有效期超期,等等。

锅炉内部检验过程中经常出现的问题如下:锅炉受热面管变形、磨损严重;管排之间发生碰磨;水冷壁管近吹灰器区域的吹损;减温器喷水管、喷水管套管及混合管内壁存在裂纹,炉侧管道、集箱环焊缝无损检测存在超标缺陷,炉侧四大管道存在组织老化,部分管道对接环焊缝的硬度值异常,等等。

1.1水冷壁管存在鼓包现象

在对水冷壁进行宏观检查过程中,发现部分水冷壁管存在鼓包现象。水冷壁管鼓包意味着此处产生了塑性变形,即在运行工况下金属管壁所承受的应力水平超出其屈服强度。出现鼓包的管子,其材质已经劣化,抗拉强度降低,随时都存在爆管的风险,严重影响着锅炉的安全运行。

1.2部分管道母材组织老化

在锅炉内部检验过程中,发现存在个别管道母材组织老化现象。电厂使用的再热蒸汽热段管道直段和弯头的材质为SA-335P22。而经现场检测,发现再热蒸汽热段管道直段的组织为铁素体+粒状珠光体+碳化物,再热蒸汽热段管道弯头的组织为铁素体+粒状贝氏体+碳化物。对于直段组织,其珠光体区域内的碳化物已显著分散,已全部成小球状,晶粒内还存在少量碳化物,但晶界处也分布着大量的碳化物且呈链状分布,金相组织存在明显球化现象。而对于弯头组织,球化现象较直段的轻。依据《电站用2.25Cr-1Mo钢球化评级标准》(DL/T999—2006)进行评定,直段组织的球化级别为3~4级,弯头组织的球化级别为2~3级。这两种球化级别的组织,晶粒内碳化物数量的大量减少会降低材质的抗拉强度和屈服强度,对屈服强度的影响更加明显;而晶界处存在的大量呈链状分布的碳化物则降低了材质的塑性和韧性。在使用条件下,再热蒸汽热段管道在发生断裂前就不会产生适当的变形,而是突然发生脆性断裂,这就给管道及锅炉的安全稳定运行带来了隐患。

1.3个别管道力学性能低于标准规定值

在内部检验过程中对部分受热面管采用割管取样检验的方式进行力学性能检验,发现个别管子力学性能未达标准:对于末级再热器管(规格为φ63mm×4mm,材质为SA-213T91)割管进行了力学性能检验,测试结果显示:背火侧试样的抗拉强度为570MPa,屈服强度为414MPa,均不符合ASMEBPVCSectionⅡPartA中SA-213T91的力学性能要求。对该管进行金相检验,背火侧处的金相组织为回火马氏体,屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限,亦即抵抗微量塑性变形的应力。抗拉强度是表征材料最大均匀塑形变形的抗力。末级再热器管的屈服强度、抗拉强度均低于标准值,显示出管子的承载能力下降,在运行过程中可能存在爆管的风险。

1.4SA-335P91材料硬度值偏高

经硬度、金相检测发现,个别管道对接环焊缝存在异常状况。硬度是材料抵抗局部变形或表面损伤的能力。焊缝硬度值偏高可能会增加焊接接头的脆化倾向、降低焊缝的韧性,从而该部位在发生断裂前不会产生适当的变形,而是突然发生脆性断裂,这就给管道及锅炉的安全稳定运行带来隐患。

1.5管道对接环焊缝、堵阀阀体表面存在裂纹超标缺陷

在内部检验过程中时常发现个别对接环焊缝、堵阀阀体表面存在裂纹超标缺陷。焊缝及堵阀阀体由于自身结构及保温厚度不同等原因,在长期高温高压运行状态下可能由于内外温差较大而存在热应力,加上自身制造过程中的残余应力未能完全释放,从而导致裂纹的产生。机组在启停过程中产生的冷热交替及长时间的高温高压运行环境,会加速裂纹的扩展,存在重大安全隐患。

2.电站锅炉检修的方法

2.1锅炉灭火检修方法

当出现炉膛灭火现象时,要立刻做好锅炉灭火后的保护措施,应及时切断炉膛内的燃料煤供应,停止机器的除灰工作,关闭所有相关设备闸门,包括进油闸门、回油闸门、给煤机闸门、水泵闸门等,以免使故障更为严重。然后开启PCV设备的闸门进行泄压,减小炉膛内部的热压力,当炉膛内部热压下降以后,在进行内部的疏水工作,降低炉膛温度,再进行重启装置。

2.2锅炉受热炉管爆漏检修

当发现锅炉炉管爆漏造成泄漏现象时,应确认好爆漏的位置并向有关部门申请将风组的负荷调低,并申请停止锅炉装置工作进行检修。若锅炉爆漏比较严重,应立刻进行紧急停机,必要时可进行手动关闸停机。锅炉停机以后,保留一侧的风组排除锅炉内蒸汽,使锅炉内部的温度下降,炉管壁冷却下来,再进行检修。检修后要检查锅炉内的堵塞情况,及时清理,防止引起下一次的锅炉爆漏。

2.3尾部烟道再燃烧故障检修

在进行锅炉尾部烟道再燃烧故障的检修时,要注意尾部的排烟温度,若排烟温度过高,应先调整温度,降低高温对尾部烟道受热面的损害,然后进行停机操作,关闭送风机闸门,关闭所有送风通风口的挡板,使故障部位隔绝空气。若是省煤器中的残渣燃料再燃烧,应当进行疏水冷却,降低温度,未确认燃烧完全熄灭时,不能开启通风装置,处理完成后再进行装置点火重启。

2.4锅炉内气压值过高故障检修

当锅炉内气压值过高时,首先要判断是主蒸汽气压值过高还是再热器故障。若是主蒸汽气压值过高,则需要及时确认故障位置和原因,查看负荷变动情况对压力值的影响,若负荷变动较大,调节IF模式,若原因不明,调节PCV装置的作用值;若是再热器故障导致气压值过高,则需要减少省煤器的燃料供给,减少供水,手动调整锅炉燃料量,使其与锅炉内负荷保持平衡,降低再热器压力值。

2.5锅炉高温检修

消除锅炉汽水分离器出口高温的方法:找出异常原因,及时控制水质。尽量避免超载。为了快速实现温度的暂时稳定,需要在温度稳定后进行调整。结论是,如果锅炉引起过热蒸汽温度异常,应立即排除水与碳水化合物和冷却水的比例,并手动调整水。煤与水的比例降低了温度,并将过热气体的分布溫度控制在规定的范围内。主蒸汽因加热炉散热而出现异常,运行人员必须手动干预,异常高温下的维护措施:当温度异常时,当节流阀失效时,将阀门切换至手动控制,必要时,相应降低水温;以便保持烟板的工作状态,应取消自动控制;如因煤质原因引起温度异常,可通过改变风量,转向燃烧器来实现。

结语

我国经济的发展带动了能源系统发展的进步,特别是在市场经济不断深化的今天,随着新技术、新技术、新管理模式的出现,水电站锅炉检修将迎来一个新的发展高峰。

参考文献

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[2]吴龙开.浅谈火电发电厂锅炉检修运行与维护措施[J].精品,2019,000(004):219-219.

[3]林瑞平.浅谈火电发电厂锅炉检修运行与维护措施[J].百科论坛电子杂志,2019,000(011):349-350.