摘 要:鍋爐受熱面是一個(gè)金屬面,用途是將燃燒物與水汽工質(zhì)進(jìn)行隔離,是鍋爐運(yùn)行的重要組成部分。受熱面一面承受高溫,一面承受高壓,工作條件非常環(huán)境非常惡劣,受熱面工作的安全性是鍋爐安全運(yùn)行的基本保證。本文主要從受熱面的結(jié)構(gòu)出發(fā),通過探討受熱面的檢修方法和注意事項(xiàng),論述了解決鍋爐受熱面的方案。
關(guān)鍵詞:鍋爐受熱面;檢修;注意事項(xiàng)
鍋爐受熱面按照解熱方式不同,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。目前熱電廠鍋爐受熱面面臨的最大問題是受熱面爆破泄露問題。爆破泄露的原因除了設(shè)計(jì)時(shí)選用的材料、參數(shù)問題一級(jí)制作安裝過程中的誤差外,最重要的原因在于檢修過程中的不合格。因此要保證鍋爐受熱面的安全運(yùn)行,嚴(yán)把檢修這一環(huán)節(jié)是必不可少的。
1 鍋爐受熱面組成部分
鍋爐受熱面主要包括水冷壁、過熱器、省煤器和再熱器四個(gè)部分。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,在水冷壁的保護(hù)下,爐墻的厚度可適當(dāng)降低。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。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,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。③省煤器:省煤器屬于鍋爐的省煤器受熱面,其作用是將較低溫度的給水加熱至飽和溫度,從而增強(qiáng)了鍋爐的功用,提高了燃料的使用率。④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5%左右。
2 鍋爐受熱面的故障分類
按照故障發(fā)生的時(shí)期可分為早期故障、試用期故障、后期故障。①早期故障:這種故障的產(chǎn)生,可能是由于設(shè)計(jì)加工不良、料缺陷或者安裝欠佳等原因,在備投運(yùn)初期就暴露出來。經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)整、消除、磨合,工作逐漸好轉(zhuǎn),故障率將下降②使用期故障:這是設(shè)備在有效壽命期內(nèi)發(fā)生的故障,一般是由于零部件長期運(yùn)行后,所產(chǎn)生的損傷沒有被預(yù)先及時(shí)發(fā)現(xiàn),或者運(yùn)行條件惡化所引起的"在這段時(shí)間內(nèi),故障率基本上是恒定的"對(duì)于這個(gè)時(shí)期的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和故障診斷,在一程上最具有實(shí)際價(jià)值,在理論上也是相對(duì)完善些③后期故障:往往發(fā)生在設(shè)備有效壽命期的后期,甚至超過設(shè)備的使用生命期,由于設(shè)備長期使用零部件加速老化、疲勞、磨損,造成功能明顯衰退,最后可能導(dǎo)致設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)生突發(fā)性、險(xiǎn)性、全局性的故障。時(shí)期的故障率呈上升趨勢(shì),應(yīng)加強(qiáng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷工作,發(fā)現(xiàn)失效的零部件應(yīng)及時(shí)更換,盡量避免事故發(fā)生。這三個(gè)使用期故障率的變化趨勢(shì),可以用表示"在故障診斷學(xué)中稱為“浴盆曲線”掌握故障率變化特點(diǎn),對(duì)于安排受熱面的診斷與維修,有一定的指導(dǎo)意義。
3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,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)。
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。
3.3 確定預(yù)防維修最佳維修時(shí)間間隔及注意事項(xiàng)
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??梢愿鶕?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。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)語
熱電廠鍋爐受熱面的檢修對(duì)熱電廠的正常運(yùn)行起著一定的辦證作用,為了是鍋爐能夠正常運(yùn)行,保證供熱和發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益,鍋爐受熱面的檢修工作應(yīng)給與高度的重視,從而促進(jìn)和維持熱電廠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
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作者簡介:
孟祥波, 1978年9月8日,男,漢族,助理工程師,畢業(yè)于東北電力大學(xué),火電廠集控運(yùn)行 ,現(xiàn)在在黑河市熱電廠鍋爐車間檢修工作。