(大唐国际张家口发电厂河北张家口075000)
摘要:300MW发电机组是发电厂重要的生产设备,其锅炉运行安全对生产安全以及电力供应有直接影响。本文将对300MW机组锅炉检修内容进行探讨,主要包括超温爆管故障检修、钢焊缝失效、穿墙管泄露、水冷壁磨损检修等。在此基础上,对300MW机组锅炉检修提出几点建议对策,包括制定合理的锅炉检修周期、明确锅炉检修范围以及多种检修方法的综合使用等。
关键词:300MW机组;超温爆管;穿墙管泄露;锅炉检修
为保证300MW机组的正常运行,需要对机组锅炉进行定期检修,及时发现故障问题,并及时排除,保证机组的安全、可靠运行。从以往300MW机组的运行维护经验来看,锅炉容易出现泄漏、磨损、爆管等多方面问题,如果不能做到及时检修,安全隐患极大。锅炉设备的故障问题长时间得不到有效处理,还会影响设备的使用寿命,增加发电生产成本。因此,必须明确300MW机组锅炉检修内容,制定合理的检修策略,确保锅炉检修工作的有效开展。
一、300MW机组锅炉检修的一般步骤
300MW机组锅炉检修一般采取定期检修方法,通过事前制定检修计划,对锅炉设备进行检查、维护和修理,提早发现设备缺陷和运行安全隐患,降低运行事故发生的可能,为锅炉的安全、可靠运行提供保障。由于锅炉检修是一项较为复杂的工作,强调检修方法和检修策略,需要对锅炉检修制度进行不断改进,从而保证锅炉检修制度的可行性。此外还要做好人员组织安全,制定各个阶段的检修计划,做到预防为主,应修必修。300MW机组锅炉检修主要包括以下几个步骤:(1)制定锅炉检修计划,对锅炉运行状况进行全面了解,以此为基础制定详尽、可行的检修方案;(2)锅炉检修前准备,对锅炉进行拆卸、解体检修,使锅炉的潜在问题暴露出来,为设备修理提供方便;(3)对锅炉的故障构件进行修理或更换,完成检修后进行装复;(4)对锅炉的检修效果进行验收、调整和评价,确保锅炉故障问题被排除干净,使锅炉能够正常运行;(5)对检修过程和检修方案进行分析总结,对不足之处加以改进,促进锅炉检修水平的不断提升[1]。
二、300MW机组锅炉的主要检修内容
(一)超温爆管
300MW机组锅炉超温爆管故障可能是由于运行超温或异物堵塞两方面原因造成的。其中,运行超温是由于锅炉结构设计不合理,或在运行过程中缺乏有效控制。随着锅炉生产工艺和锅炉运行控制水平的提升,目前这方面故障问题出现较少。但由于异物堵塞造成的超温爆管故障仍然较为常见。锅炉运行时,管道和联箱的结构件、工艺件,比如联箱隔板、汽包附件等,在高温和高应力工况下容易发生破裂和脱落。脱落部分进入联箱内会导致管控堵塞,进而发生超温爆管。在进行锅炉检修时,要加强对内部构件的检查,包括水冷壁底部的进口联箱、高温过热器的进口联箱等,其实清除联箱内部的异物,避免发生管控堵塞问题[2]。
(二)钢焊缝失效
300MW机组锅炉管道长期运行在高温条件下,容易出现组织结构变化和元素迁移等问题,比如元素再分配后以碳化物形式析出、珠光体的球化等,这些问题会导致锅炉管性能下降直至失效。因此在检修过程中,要对锅炉管进行取样分析,如果发现失效管,要及时更换。在300MW机组锅炉中,普遍存在异种钢焊接的情况,比如奥氏体钢与铁素体钢的焊接,但由于奥氏体钢的热膨胀系数较大,其化学成分也存在较大差异,焊接接头处的热应力较大,存在较快的元素迁移和组织变化现象,容易出现早期失效。异种钢的焊接缝失效特征表现为焊缝界面存在氧化缺口、沿熔合线出现裂缝、且裂缝扩展方向为由外向内扩散。在进行锅炉检修时,要对异种钢焊缝进行着重检查,可以采取射线探伤或表面渗透探伤等检查方式,避免异种钢焊缝的早期失效问题对锅炉运行安全产生影响。
(三)穿墙管泄露
锅炉顶棚处的穿墙管如果密封性不好,容易出现穿墙管泄露问题,导致机组停运,是锅炉检修的重点内容。锅炉穿墙管的密封结构较为特殊,构件由于受热膨胀会产生较高的热应力。这种现象普遍存在于顶棚密封、水冷壁密封、凝渣管密封、炉墙密封和炉顶管屏的密封处,而且顶棚穿墙管的密封处问题较为突出。某发电厂在对锅炉穿墙管密封状况进行检查时,经过超水压试验共发现两处泄露。该锅炉的低温再热器管与炉墙密封板直接焊接,由于运行过程中再热器管与密封板的热膨胀作用不一致,导致连接处出现拉裂。为解决这一问题,可以采取过渡密封方式,不能将再热器管直接焊接到炉墙密封板上,防止两者的热膨胀作用导致发生泄露问题[3]。
(四)水冷壁磨损
锅炉水冷壁的磨损问题一般发生在煤粉入口及通风口等处,也容易出现在吹灰器的附件管上。出现磨损的主要原因是煤粉或风的吹损作用使水冷壁局部变薄,进而出现磨损。此外,锅炉省煤器和低温再热气的烟气走廊也容易因磨损产生泄露。烟气走廊与炉墙、包墙或中隔墙紧邻,而与侧墙的间隙较大,再加上炉墙漏风问题,因而形成烟气走廊,导致局部出现磨损。比如某发电厂的锅炉再热器管因磨损程度较严重,出现爆管故障。检修时发现,该锅炉的再热器管与侧墙的设计边距为130mm,但实际距离超过200mm,因而形成烟气走廊,使局部的烟气流速明显增加,导致局部磨损严重,最终发生爆管故障。因此,在锅炉检修过程中,应注重检查炉墙周围的管道磨损情况,及时发现节距不均问题,并为相关构件安装防磨罩,以免局部构件出现严重磨损。
三、300MW机组锅炉的检修策略
(一)制定合理的锅炉检修周期
300MW机组是火力发电厂的重要基础设施,其锅炉运行状况对机组运行有直接影响,因此必须根据锅炉故障问题,制定合理的检修方案,确保检修工作的有效进行。300MW机组锅炉分为直流炉、自然循环炉和强制循环炉集中类型,多数锅炉都是亚临界锅炉,在锅炉顶部安装有汽包。《发电厂检修规程》中明确规定,亚临界类锅炉的大修周期为3年,小修周期为5个月,新投入运行的机组锅炉应在运行1年后进行大修。发电厂在制定锅炉检修计划时,应参考相关规定制定合理的检修周期。新投入运行的锅炉大修周期较短是为了了解新锅炉的性能和实际运行状况,应按照要求及时进行检修。
(二)明确锅炉检修范围
锅炉检修范围应包括锅炉运行过程中可能出现的所有故障问题,此外还应包括设备老化和寿命消耗问题等。从上述锅炉检修内容分析中可以看出,锅炉的故障影响因素众多,对于同一台锅炉而言,在其运行寿命的不同时期,磨损情况等特征由不同表现。在锅炉检修过程中,要及时了解锅炉的实际运行状况,针对其运行特点制定合理的检修计划,在发现故障问题后及时采取有效措施加以改善,使其恢复正常运行状态。
(三)多种检修方法的综合使用
锅炉检修包括以下几种检修方式:(1)例行集中检修(RCR),该检修过程较为复杂,需要在停机状态下进行检修,持续时间较长,一般用于特殊设备检修;(2)间隔集中检修(ICR),一般在锅炉运行间隔期进行,不影响锅炉正常运行,适用于运行间隔大于检修周期的设备;(3)日常预知维护检修(DPMR),在锅炉运行过程中进行,保证锅炉处于高效运行状态;(4)突发事件检修(AR),在锅炉出现突发事故时进行,检修周期和内容视故障状况而定,属于事后补救措施。通过集中检修方法的综合运用,可以为锅炉正常运行提供保障。
结束语:综上所述,300MW机组锅炉在运行过程中会出现多种故障问题,做好锅炉检修工作是保证锅炉正常运行的关键。根据锅炉故障问题,采取有效的检修方法,并制定长期检修计划,保证锅炉检修工作的有序进行,可以最大限度的降低锅炉故障发生几率,避免给机组运行带来影响。
参考文献:
[1]龙会国,龙毅,陈红冬.300MW机组锅炉“四管”泄漏检修分析[J].热力发电,2010,39(04):46-48+51.
[2]宋凯,杨允国.300MW机组锅炉受热面易泄漏区域形成原因分析及检修预防[J].华电技术,2014,36(10):49-50+53+79.
[3]田野.新探300MW超临界机组锅炉辅机维护、检修与管理[J].中国石油石化,2017,(09):37-38.