火力发电中热能动力装置的维护及检测

火力发电中热能动力装置的维护及检测

林文齐

身份证号码：411422198611066935

摘要：随着社会和经济的快速发展，人们的生产生活对电力的需求在不断加深，其已经成为社会发展不可或缺的一部分。然而，随着对电能需求的不断加大，对火力发电厂的运行提出了更高、更严格的要求，火力发电厂电气运行情况不容乐观，发电厂电气运行中故障频发，对火力发电效率产生了非常大的影响和干扰。基于此，本文对火力发电中热能动力装置的维护及检测进行了研究和探讨。

关键词：火力发电；热能动力装置；维护及检测

引言

热能与动力工程是现代工业和能源领域的关键技术之一，尤其在追求节能降耗的当下环境中，其重要性愈发凸显。随着全球对能源效率和环境保护的要求不断提高，热能与动力工程在提高能源利用效率和降低能源消耗方面扮演着至关重要的角色。因此，本文的分析和探讨火力发电中热能动力装置的维护及检测具有重要价值。

1热能动力系统

火力发电热能动力系统由多个关键组件组成，包括锅炉、涡轮发电机、冷凝器、烟气处理设备等。这些组件协同工作，将燃料的化学能转化为电能和热能。燃料在锅炉中燃烧，产生高温高压的蒸汽，蒸汽被输送到涡轮发电机中，通过驱动涡轮旋转产生电能；涡轮发电机后，蒸汽进入冷凝器，冷却并凝结成液态水（此过程会释放大量热量，用于供热或其他工业过程）；最后，液态水被送回锅炉，循环使用。热能动力系统工作原理相对简单，其能源效率受多种因素影响，包括燃料质量、锅炉和涡轮设计、冷凝器性能等，通过优化和节能改造热能动力系统，可显著提高其能源效率。

2火力发电中热能动力装置的维护优化

2.1加强电气设备的日常检修维护工作

火力发电厂的电气设备和系统正常运行中，自动跳闸情况发生的概率是非常小的，但是，如果发电机发生自动跳闸，将会切换启用备用电源设置，此时，将会对电气设备产生比较大的影响，为了避免这一问题和故障的发生，需要加强对电气设备的检修维护，维护人员要经常对电气系统的运行状态进行检查、了解，并对常常出现的故障进行深入分析，了解运行状态，从而维护电气设备的正常运行，也可以降低电气运行故障发生率。

2.2调整保护参数

在火力发电厂的电气设备中，调整保护参数是维护工作的核心环节之一。首先，应定期收集和分析电气设备的运行数据，如电流、电压、功率因数等，以确定设备的实际运行状态和负荷情况。基于这些数据，可以判定现有的保护参数是否还适应当前的运行状况。为此，操作人员需要熟悉保护继电器的工作原理和设定方法，同时掌握相关的电气理论和知识。其次，调整过程开始时，需要将设备与电网隔离，确保在调整过程中不会对其他系统造成干扰。然后，使用专用的参数设置工具或软件，登录到保护继电器的控制界面。在此，可以查看当前的保护参数设置，并根据前面分析的数据进行调整。例如，如果分析发现设备的实际运行电流超过了预设的保护电流，则需要相应地提高过电流保护的设定值。再次，在调整参数时，还需要考虑到设备与电网的协调性。确保在发生故障时，距离故障点最近的保护装置最先动作，而远离故障点的保护装置则需要有所延迟，这样可以最大限度地减少对电网的影响。对于某些特定的保护功能，如反时限过电流保护，还需要根据电网的实际情况，设置合适的时限曲线。最后，调整完成后，应进行模拟测试，验证新设置的参数是否能正确响应各种故障情况。这通常需要使用模拟故障发生器和测量仪器，按照预定的测试方案，模拟各种可能的故障情况，并观察保护继电器的响应和动作。

2.3选择针对性的发电机冷却方式

为了使发动机组可以将热量及时释放出来，需要采取一定的措施来降低发动机组的热能产生，同时，还要将绝缘系统的温度控制在合理的范围内，从而避免发电机损耗过大导致的电气运行障碍。目前，冷却机电系统的运行方法为水冷却、氢气冷却和空气密闭式冷却3种。水冷却常常会在一些大型发动机组中使用，冷却速度比较快，散热效果也比较明显；氢气冷却方式在发电机组通风损耗中的应用频率比较高，主要是利用氢气来实现更高的通风效率，加速冷却；空气密闭式冷却方式在火力发电厂使用的概率比较高，主要目的是防止发电设备和空气接触，同时避免堵塞问题的发生，但是，空气密闭式冷却方式的应用成本比较高，选择错误会导致电气运行故障的发生，所以需要选择更加合适，具有针对性的发电机冷却方式。

3火力发电中热能动力装置检测

3.1在线监测技术

在线监测技术通过安装各种传感器实时、连续监测热能动力装置的运行参数，能够快速反映设备的健康状态，及时发现故障隐患。常用的在线监测技术包括振动监测、声发射监测、辐射热测量、红外热测量、涡流检测等。对于汽轮机转子，可以采用光纤布里渊干涡流探头监测其运行参数。该探头安装在涡轮外壳上，通过测量涡流信号判断涡轮叶片的边界层状态和断裂情况，工作温度为-60～600°C，频率响应范围为10Hz～1MHz。叶尖处设置了8组磁感应微振动传感器，用于对转子进行轴向和径向定位，测量转子振动位移幅值、相位等参数，分析转子动平衡状态，设定的测量范围为0～50μm，频率范围为10Hz～3kHz。对于锅炉燃烧系统，可以采用电容式火焰传感器实时监测炉膛内火焰状态，并需要设定测量火焰强度范围为0～100RelativeFlameSignal（RFS），采样频率为1000Hz，以判断是否存在不稳燃烧情况。通过二氧化硅光纤测温技术测量过热器出口蒸汽温度（精度可达±1°C，测量范围0～1100°C），可以监测过热器热源是否存在异常。

3.2离线检测技术

离线检测技术是指在热能动力装置停工维护期间，采用各种无损检测手段全面检测设备的一种技术。该技术能够方便地查找故障或失效迹象，为制定维修方案提供依据。常用的离线检测技术包括涡流检测、磁粉检测、渗透探伤、超声波检测等。对于汽轮机转子，应拆出转子到试验台进行全面检查，并采用涡流阵列探头进行表面和近表面缺陷检测。涡流阵列探头的轴向探测频率范围为20～100kHz，径向探测频率范围为100～500kHz，可检出深度大于或等于0.8mm的缺陷。此外，应使用磁粉检测法检查转子齿槽处存在的裂纹故障，并设定磁化电流为2A、磁化时间为10s、磁化方向为交变、磁粉浓度为50g/L。对于锅炉高温管道，应采用渗透方法进行检测，并使用显影时间判断缺陷深度，每10min对应0.1mm缺陷深度。对于胀管和焊缝，应使用超声波检测。超声波探头的频率为5MHz，可检测深度10mm内的缺陷。离线状态下，可使用各种手段全面查找设备故障，但也需要停运装置，因此检测时间较长。

结束语

综上所述，火电厂的热动力装置检测与维护是一项不可或缺的技术工程，同时也可以看作是需要满足火电厂建设工程的质量达标、成本可控和工期合理等多目标的一项系统性工程。就当前该行业发展趋势来看，火电厂实现数字化、信息化及智能化是必然之举，所以火电发电厂相关技术人员需要在日常生活中切实有效做好热动力装置的检测与维护工作，确保该装置能够安全运行，只有这样才能保障电力资源能够源源不断地向人们供应，保证全社会的用电安全。

参考文献

[1]姚帅.分析火力发电厂热能动力装置的检测与维护探究[J].科学技术创新，2021（023）：144-145.

[2]李明洋.探讨火力发电厂热能动力装置的检测与维护方法研究[J].海峡科技与产业，2022（002）:035-036.

[3]陈应堂.研究火力发电中热能动力装置的维护及检测［J］.电子世界，2019（22）：198-199.