淺析熱電廠鍋爐受熱面檢修方法

黃華俊

摘 要：鍋爐受熱面是指燃燒物與水汽工質(zhì)的隔開面，因此受熱面一面承受高溫，一面承受高壓，工作條件非常惡劣，是鍋爐正常工作的基本構(gòu)造。受熱面工作的安全性與可靠性是檢驗(yàn)鍋爐是否合格的主要因素，文章從鍋爐受熱面檢修策略出發(fā)，論述了如何解決鍋爐受熱面優(yōu)化檢修的方案。

關(guān)鍵詞：鍋爐受熱面；可靠性；檢修

按照解熱方式不同，鍋爐的受熱面可以分為水冷壁、過熱器、再熱器與省煤器，統(tǒng)稱過路的“四管”受熱面。如今熱電廠面臨的最大問題就是受熱面的爆破泄露問題。爆破泄露的主要原因除了材質(zhì)差、制造缺陷、安裝失誤以及檢修不合格外，“四管”管壁溫度過高，受熱面膨脹不暢拉裂，飛灰磨損等都會(huì)導(dǎo)致受熱面爆破泄露[1]。

1 鍋爐受熱面組成部分

1.1 水冷壁

水冷壁是鍋爐蒸發(fā)受熱面，安裝在爐膛四周或中間，主要作用是吸收爐膛內(nèi)火焰的輻射熱量，使液態(tài)水變成水蒸汽或汽水混合物。加裝了水冷壁的鍋爐，爐膛內(nèi)壁溫度大幅度降低，防止?fàn)t墻被燒壞，同時(shí)避免了燃料的熔渣對(duì)爐墻的腐蝕[2]，在水冷壁的保護(hù)下，爐墻的厚度可適當(dāng)降低。

1.2 過熱器

過熱器的主要作用就是把飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽，提高蒸汽的焙值，使蒸汽能做出更多的功，進(jìn)而提高熱電廠的熱力循環(huán)效率。隨著社會(huì)的進(jìn)步，熱電廠的鍋爐容量越越來越大，帶動(dòng)了蒸汽初參數(shù)的提高，過熱蒸汽吸收量大大增加，因此過熱器的受熱面也在不斷增大，安裝位置也必須是煙氣多、溫度高的位置，工作條件很惡劣?？茖W(xué)合理的設(shè)計(jì)、選材、使用以及檢修都會(huì)影響鍋爐工作的安全性與可靠性。過熱器根據(jù)傳熱方式可以分為對(duì)流、輻射和半輻射三種；按照安裝位置可以分為墻式、前屏、后屏、頂棚、包墻等。過熱器一般由若干個(gè)蛇形管組成，安裝在爐膛出口后方的煙道內(nèi)，立式安裝，主要傳熱方式為對(duì)流換熱。而在如今的超高壓大型鍋爐中，過熱器一般被安裝在爐膛出口處，主要傳熱方式除了對(duì)流換熱外還有輻射傳熱[3]，還有的鍋爐將過熱器安裝在了爐膛的上部，此外，有的鍋爐在高溫?zé)煹纼?nèi)也安裝了過熱器，這樣做可以增加過熱器受熱面積，一定程度上降低了煙氣的溫度。

1.3 再熱器

熱電廠鍋爐內(nèi)的蒸汽壓力在逐漸提高，因此就需要提高蒸汽的濕度，否則一旦汽輪機(jī)尾部濕度過高就會(huì)造成危險(xiǎn)。但是受到條件限制，溫度卻不能提的太高，所以如今的鍋爐都采用了中間再熱系統(tǒng)，采用此系統(tǒng)能使汽輪發(fā)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能提高4-5%。

1.4 省煤器

按照制作材料分，省煤器可以分為鑄鐵式和鋼管式；按照睡得加熱程度分，可以分為沸騰式和非沸騰式。如今的鍋爐大多采用非沸騰式的鋼管省煤器。省煤器，顧名思義就是節(jié)省燃煤，它主要是利用鍋爐尾氣的余溫給鍋爐給水加熱，減少燃料消耗與尾氣排放。而在汽包鍋爐中安裝省煤器，還可以降低汽包所承受的熱應(yīng)力[4]。

2 鍋爐受熱面的故障規(guī)律

鍋爐受熱面故障可以分為早期故障、耗損期故障與偶然故障。

2.1 早期故障

主要指鍋爐受熱面投入運(yùn)行后不久就經(jīng)常發(fā)生的故障，這種故障的原因主要是設(shè)計(jì)不合理或者操作不當(dāng)引起的，而人為因素不容易被查處，因此早期故障的原因很難確定。目前對(duì)于早期故障出現(xiàn)時(shí)期還沒有明確的劃分，目前人們習(xí)慣將發(fā)生率逐漸下降，直到對(duì)鍋爐實(shí)際運(yùn)行沒有影響的故障成為早期故障。

2.2 耗損故障

鍋爐受熱面由于磨損、熱沖擊或化學(xué)反應(yīng)造成的物質(zhì)損耗、疲勞性退化而引起的故障稱之為耗損故障。經(jīng)過長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)，耗損故障的壽命分布函數(shù)為正態(tài)分布，也就是說均值附近的故障發(fā)生最為集中，掌握住這一特性就能做好預(yù)防工作[2]。例如設(shè)備使用一段時(shí)間后及時(shí)更換零部件等，做到防患于未然。

2.3 偶然故障

早期故障與損耗故障之間發(fā)生的故障成為偶然故障，早期故障可以通過員工培訓(xùn)等減少發(fā)生率，但是卻不能完全規(guī)避故障發(fā)生因素，這些因素會(huì)隨機(jī)的引發(fā)故障，我們稱之為偶然故障，偶然故障期是最長(zhǎng)的。

3 基于可靠性的熱電廠鍋爐受熱面的檢修策略

鍋爐受熱面的可靠性直接影響了發(fā)電設(shè)備的可靠性（發(fā)電設(shè)備在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)出規(guī)定的電量），而鍋爐受熱面的可靠性又受到規(guī)定條件的約束，規(guī)定條件主要包括鍋爐的使用條件、保養(yǎng)條件、環(huán)境條件與操作條件，如果這些條件發(fā)生改變，鍋爐的可靠性也會(huì)有所不同，同樣，如果這些條件發(fā)生惡化，那么鍋爐受熱面的工作效率就會(huì)降低，工作壽命也會(huì)縮短。

3.1 檢修策略的選擇

一般情況下，熱電廠的鍋爐檢修需要考慮兩方面的問題，一是使用哪種檢修技術(shù)，二是用什么策略指導(dǎo)檢修，也就是確定檢修的最佳時(shí)間與檢修內(nèi)容，怎樣才能是檢修工作達(dá)到最優(yōu)。以前的鍋爐受熱面檢修是由省級(jí)電力調(diào)度中心統(tǒng)一安排的，但是這種方式?jīng)]有較強(qiáng)的針對(duì)性，很少考慮某一熱電廠的實(shí)際情況，時(shí)效性不強(qiáng)，導(dǎo)致有的熱電廠鍋爐受熱面檢修不足，有的檢修過剩，難以保證鍋爐受熱面的可靠性。

3.2 檢修策略的風(fēng)險(xiǎn)決策和經(jīng)濟(jì)分析

目前熱電廠對(duì)鍋爐受熱面的檢修與預(yù)測(cè)安排不足。把對(duì)檢修的分析轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)價(jià)值分析是指導(dǎo)熱電廠進(jìn)行檢修，增加經(jīng)濟(jì)效益的必備條件。對(duì)于熱電廠內(nèi)的技術(shù)人員，應(yīng)該想辦法說服管理者意識(shí)到檢修的重要性與劃撥檢修經(jīng)費(fèi)的必要性?？傮w來說，對(duì)鍋爐受熱面的檢修方案要包括以下進(jìn)程與要素：（1）根據(jù)熱電廠鍋爐的運(yùn)行方式安排，預(yù)測(cè)受熱面泄露、破裂的幾率。（2）估算檢修的費(fèi)用。（3）對(duì)不同檢修方案下的鍋爐的泄露、破裂幾率進(jìn)行預(yù)測(cè)。（4）估算出處理方案的經(jīng)濟(jì)成本，選擇最優(yōu)的方案[5]。

3.3 確定預(yù)防維修最佳維修時(shí)間間隔

關(guān)于預(yù)防維修的確定，應(yīng)當(dāng)遵守兩個(gè)原則，（1）系統(tǒng)可用度最大原則。（2）維修費(fèi)用最小原則。一般情況下的鍋爐受熱面檢修是根據(jù)時(shí)間確定的。可以根據(jù)熱電廠鍋爐的原型數(shù)據(jù)與檢修數(shù)據(jù)，建立起鍋爐故障發(fā)生率數(shù)學(xué)模型，按照上述兩個(gè)原則確定鍋爐最佳維修間隔，指導(dǎo)展開鍋爐的檢修工作。

3.4 檢修隊(duì)伍資質(zhì)審查

檢修隊(duì)伍的工作水平?jīng)Q定了檢修工作的質(zhì)量，因此必須加強(qiáng)對(duì)檢修隊(duì)伍資質(zhì)的審查工作，禁止一些靠托關(guān)系、走后門的檢修隊(duì)伍參與鍋爐受熱面的檢修工作中，要對(duì)檢修隊(duì)伍的信譽(yù)度、業(yè)績(jī)等展開審查，提高檢修工作的質(zhì)量。

3.5 注意事項(xiàng)

在進(jìn)行檢修時(shí)，要注意檢修工作的質(zhì)量控制，使用正確的檢修技術(shù)，還要重視檢修工作的驗(yàn)收，保證檢修到位，提高鍋爐受熱面的可靠性。

4 結(jié)束語

綜上所述，鍋爐受熱面的檢修關(guān)乎熱電廠的正常運(yùn)行，因此為了使熱電廠順利運(yùn)行，保障發(fā)電事業(yè)的正常開展，就要通過有效的檢修來提高鍋爐受熱面的可靠性，促進(jìn)電熱長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益提升。

參考文獻(xiàn)

[1]常雪松，崔侖.電站鍋爐受熱面管失效分析與對(duì)策[J].吉林電力，2012，4.

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[4]李瑞群.漢川電廠鍋爐受熱面泄漏整治[J].中國(guó)電力，2011，5.

[5]唐貴平，陸繼東，陳冬林，等.鍋爐受熱面飛灰磨損治理研究[J].長(zhǎng)沙電力學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，4.