廣東省特種設備檢測研究院汕頭檢測院 廣東 汕頭 515000

電站鍋爐作為火力發(fā)電廠的核心部分，主要為汽輪發(fā)電機提供蒸汽，在長期運行過程中電站鍋爐由于負荷的變化、工況擾動等因素的影響，過熱和再熱蒸汽的溫度時常發(fā)生波動，為獲得穩(wěn)定的蒸汽溫度必須采用減溫器調(diào)節(jié)氣溫，但由于減溫器長期處于非穩(wěn)定的工作環(huán)境，容易導致壓力超過減溫器的材料強度而發(fā)生事故，給電站鍋爐的運行帶來安全隱患。為確保電站鍋爐安全運行，其內(nèi)部檢驗是必不可少的檢驗項目，而其中減溫器的內(nèi)部檢驗往往由于其空間限制難以直接觀察形成檢驗盲點，必須采取相關技術手段輔助檢驗人員觀察減溫器內(nèi)部情況。

1 內(nèi)窺鏡的特點與作用

內(nèi)窺鏡是將幾何光學、精密機械、電子數(shù)字技術以及圖像處理與識別等多項前沿學科集于一體的設備，主要是利用微型攝像機在光源的照射下進行拍攝，然后將拍攝到的圖像轉(zhuǎn)為數(shù)字信號輸送到顯示屏上，采用線纜來傳輸信號能夠避免信號的干擾和丟失，采集的信息數(shù)據(jù)可以有效地保存下來。內(nèi)窺鏡的出現(xiàn)打破了肉眼的視覺限制，即使在高輻射、高溫和高壓的惡劣環(huán)境中，也可以從設備外部清晰地觀察到內(nèi)部情況，從而幫助檢驗人員做出定性判斷[1]。

2 減溫器的內(nèi)窺鏡檢驗

減溫器是用水作冷卻介質(zhì)調(diào)節(jié)過熱和再熱汽溫的裝置，其作用是控制和保持過熱汽溫和再熱汽溫穩(wěn)定，目前減溫器主要分為面式減溫器和混合式減溫器，其示意圖如圖1和圖2所示。

圖1 面式減溫器結構示意圖

圖2 混合式減溫器結構示意圖

面式減溫器由于電站鍋爐啟停溫度變化，熱應力加大，使管程與殼程易產(chǎn)生裂紋導致泄漏，管程泄漏后在給水壓力的作用下，部分給水泄漏至筒體內(nèi)壁，并沿內(nèi)壁流至蒸汽引出管孔，使減溫器引出管孔處驟然收縮，產(chǎn)生較大的熱應力而形成裂紋，同時給水流量波動較大也可能造成蒸汽側表面產(chǎn)生凝結水，由于黏度和重力的作用，凝結水散落在面式減溫器的不同部位，流經(jīng)的部位會產(chǎn)生結構內(nèi)部的交變熱應力，從而造成減溫器的損傷。而從圖2可以看出，混合式減溫器給水管和內(nèi)套筒在水汽溫差和蒸汽高溫沖刷的作用下，會產(chǎn)生很大的溫差應力和機械振動，隨著熱疲勞和機械振動疲勞損傷不斷累積而產(chǎn)生裂紋，甚至發(fā)生斷裂，這種情況繼續(xù)發(fā)展下去將造成低溫的減溫水直接作用在筒體和套管管接頭上，導致筒體和管接頭的熱疲勞開裂，造成減溫器失效爆炸。面式和混合式減溫器這些缺陷是其損傷和失效的主要形式，一般發(fā)生在減溫器內(nèi)部，但由于減溫器結構的空間限制幾乎無法直觀檢查，檢驗人員很難從外部發(fā)現(xiàn)，同時《鍋爐定期檢驗規(guī)則》也規(guī)定了減溫器必須進行詳細的內(nèi)部檢驗。因此，通過內(nèi)窺鏡深入減溫器內(nèi)部進行檢查可以滿足檢驗要求和提高檢驗效率。

此外，利用內(nèi)窺鏡對電站鍋爐減溫器內(nèi)部進行檢驗還可以幫助檢驗人員進一步發(fā)現(xiàn)其在制造和使用的不確定性所產(chǎn)生的缺陷，如內(nèi)表面氧化、腐蝕、內(nèi)襯套熱疲勞裂紋、噴水管端蓋丟失和堵塞、定位銷釘固定焊縫表面裂紋和內(nèi)部存在異物等。同時通過這些缺陷檢驗人員可以分析其產(chǎn)生的原因，如減溫器自身結構不合理、制造過程疏忽、材質(zhì)采用不當、使用工況變化等，繼而制定相應的整改和處理方法，為做出準確的檢驗結論提供重要的參考。

3 結束語

電站鍋爐減溫器作為保證過熱蒸汽滿足汽輪機工藝參數(shù)要求的重要調(diào)溫裝置，其安全、穩(wěn)定的運行直接關系到火力發(fā)電廠的正常運行。采用內(nèi)窺鏡技術可以提高對電站鍋爐減溫器內(nèi)部檢測的準確性，有效降低運行風險。該技術的應用為電站鍋爐的內(nèi)部檢驗結論提供更多的理論依據(jù)，有助于電站鍋爐檢驗方法和技術的應用與完善。