湖北能源集團襄陽宜城發電有限公司 韓 鋒
電力工業為我國經濟的發展提供了重要保障,近年電力行業發展迅猛,發電廠作為電能產出的重要基地面臨著嚴峻的挑戰。火力發電是我國電能的重要生產方式之一,隨著社會各界對用電需求量的持續加大,發電廠也面臨著前所未有的機遇與挑戰。隨著企業產能的不斷提升,設備容量日益提高,設備可靠性儼然已成為安全生產的首要問題。一直以來,保證發電廠設備的安全是保證企業生產正常進行的關鍵,鍋爐作為火力發電廠的關鍵設備,是進行能量轉化的重要場所,為此,有必要采取有效措施保障發電廠鍋爐系統的高效運行。
鍋爐作為發電廠的重要基礎設施,肩負著能量轉化的重任,一旦發生故障,將會影響到整個發電廠的產能,但由于受實際運行環境的影響會發生各類故障,近年鍋爐“四管”的爆漏事故時有發生,影響了設備運行可靠性,還對企業的經濟效益產生不良影響。因此,減少鍋爐事故發生、提高鍋爐運行可靠性和經濟性、加強對鍋爐設備的檢修工作是重點,電廠迫切需要對鍋爐檢修建立可靠的方法,保證鍋爐設備高效穩定運行,抑制故障的發生,確保發電廠順利生產。
對于火力發電廠,煤炭是發電的重要燃料,煤炭與氧氣混合燃燒后會產生溫度極高的煙氣,排放的煙氣中帶走大量的能量,高溫煙氣隨爐運動,通過與受熱面接觸而發生熱傳遞,將熱能傳遞至鍋爐內部,在持續加熱下鍋爐內的水變為高壓蒸汽,再通過蒸汽噴嘴驅動汽輪機運轉,進而實現了熱能和動能的轉化,汽輪機再帶動發電機組運行,發電機的旋轉產生電磁反應而形成電能。可見在發電廠中鍋爐占據重要位置,是保證電能生產的關鍵設備。
發電廠鍋爐檢修一般是通過采取先進的技術手段并由專業的技術人員完成的,通過利用先進的智能設備可動態管理鍋爐設備運轉情況,可對設備運轉情況進行詳細掌控,定期檢修有利于及時發現問題,避免事故的發生,提高設備整體的使用效益,更好地推進發電廠進入現代化管理。在檢修過程中有利于及時發現存在的問題,并且鍋爐的日常檢修和維護情況要詳細掌握,及時發現故障并采取有效檢修手段,特別是對于使用年限較長的鍋爐設備要列為重點管理對象,加強檢修頻率和檢修內容,對于不適宜繼續生產的鍋爐要進行及時更換,以防發生事故影響生產,因此,強化鍋爐設備的檢修工作有利于提升設備的運轉效率,為電廠安全生產保駕護航。
目前,我國發電廠對鍋爐檢修主要有兩種方式,即定期檢修和故障檢修。受內外因素的共同影響,會導致鍋爐運行中發生各類故障問題,影響了發電廠的實際產能,因此發電廠要高度重視鍋爐設備的檢修問題[1]。但通常鍋爐系統檢修的關鍵技術多被生產廠家所掌控,因此發電廠只能進行一些常規項目的檢測工作,導致檢修項目不完善、不夠系統,檢修效果不理想,也難以對出現的問題進行有效處理,特別是在對鍋爐檢修時,大多工作人員憑借經驗判斷,導致檢修工作準確性不高、效率低下問題時有發生。
過熱器與再熱器的作用基本類似,主要作用都是把飽和蒸汽加熱成為具有一定過熱度的過熱蒸汽,以增加蒸汽的做功能力,提高發電廠的熱力循環效率。過熱器和再熱器通常發生因高溫氧化,產生氧化皮使管屏彎頭或變徑處堵管,造成高溫過熱;管屏出口段管、管排突出管段易粘積灰發生高溫腐蝕造成管壁減薄。
此外,由于在運行過程中,管排鰭片、防磨瓦、管卡長時間處于較高溫度環境下,在高溫腐蝕和應力的共同作用下,管屏極易發生高溫塑性變形等問題。如,在鋼管鰭片處由于在高溫狀態下存在殘余應力,會導致頂棚過熱器和包墻過熱器區域位置極易出現裂紋;過熱器和再熱器長期在高溫下運行易發生脹粗、鼓包的問題,因此對于長期處于高熱狀態下工作的管屏要重點關注此類問題[2]。
省煤器的作用是通過降低鍋爐的排煙溫度來提升鍋爐熱效率,達到節省燃煤的目的。目前大容量的鍋爐基本都是采用的非沸騰式鋼管省煤器,省煤器易發生內壁氧腐蝕和外壁飛灰磨損,特別是在省煤器入口管段易發生氧腐蝕,后墻處和前三排管屏易發生飛灰磨損。
水冷壁布置在爐膛內壁四周,水冷壁一旦發生泄漏會溢出大量高溫汽水,造成機組停運。通常,引發水冷壁泄漏是由于管材發生減薄、水循環受阻、溫差和應力集中引發管壁出現裂紋或爆口等原因,主要是由吹灰器吹損、異物堵管和高溫腐蝕引起的。因此在檢修時應重點加強對熱負荷較大的燃燒器四周、吹灰器四周和彎管這些水流不暢、易產生熱偏差和易吹損部位的檢查。
磨煤機和給煤機是發電廠鍋爐系統的重要輔機器設備,做好輔機設備的檢查也非常關鍵。在大容量燃煤鍋爐中多采用中速磨煤機,在中速磨煤機檢修時需要對磨輥、磨盤、旋轉分離器、磨輥支架、加載架等各個轉動部位進行詳細檢查,掌握各個部件的表面磨損以及傳動狀況,通過對發現的問題及時制定解決措施,保證磨煤機正常運行;給煤機檢修中要重點關注皮帶、清掃鏈及驅動裝置、刮煤器以及進出口煤閘板門等部件,重點檢查部件的磨損、腐蝕、裂紋等情況,發現問題及時檢修,必要時進行部件更換,特別是對于給煤機皮帶部位以及清掃鏈要加強檢查,及時調整運行參數,確保設備高效運轉。
目前大容量燃煤鍋爐多采用軸流風機,風機的液壓調節機構、動葉片、油路系統、冷卻系統以及轉子的中心情況等要作為重點檢查對象。風機振動和動葉無法調節為常見問題,風機振動多由轉子不平衡、聯軸器未對中、軸承磨損、潤滑和冷卻系統故障等原因引起;動葉無法調節多由液壓調節機構故障、動葉卡澀或葉柄緊固螺栓松脫等原因引起。一旦發現葉片、軸承、液壓調節機構不符合標準時,要立即檢修或更換,并且要加強對潤滑、冷卻系統的檢查,保證潤滑、冷卻系統處于暢通、無堵塞運行的狀態。
目前發電廠多使用回轉式空氣預熱器,其主要作用是提高系統熱效率,減少熱量損失。回轉式空氣預熱器最主要的問題是密封片處的漏風和蓄熱元件的堵灰、腐蝕。引起漏風的重要原因是密封間隙的不合理,在對空氣預熱器的檢修過程中,需重點檢查轉子密封片的間隙,即徑向密封、軸向密封、環向密封和中心筒密封情況,間隙需嚴格按照標準調整。因硫酸氫銨造成蓄熱元件的堵灰和腐蝕不僅會加劇漏風,而且還會嚴重影響煙氣換熱、降低機組出力。因此在停機檢修時需加強對蓄熱元件沖洗,情況嚴重時必須更換。
電除塵器是環保收塵裝置,加強電除塵器的檢修有利于環境保護和后續設備的正常運行。陰極線斷線、振打錘脫落、灰斗堵灰、絕緣子開裂,被稱為電除塵器常見的“四大故障”。除上述故障,對電除塵器檢修還要注意:殼體密封性。主要是關注殼體的腐蝕情況,有無滲水、漏風,人孔口密封材料是否發生老化、螺栓是否出現松動等;煙氣進、出喇叭口。重點關注各層均流板的磨損程度、槽型板牢固情況;灰斗。內壁有無磨損、是否存在漏灰,灰斗內流化板是否破損等。
加強日常監督管理。發電廠是生產電力能源的重要企業,而各設備系統的安全運行有利于保證發電廠的產能穩定。鍋爐作為發電廠的重要設備,一旦出現故障需要耗費較多的時間去維修,將會影響生產運行,甚至還會導致企業的經濟效益受損,因此加強對鍋爐系統的日常監督工作尤為關鍵。在日常管理過程中,要對鍋爐系統的運行數據進行采集和分析,還要對各類檢測數據做好管理,當發生異常運行時有利于進行追溯[3]。在采集數據時還要加強對技術手段的提升,選用精度高、穩定性好的儀器儀表來保證數據的可靠性并提升工作效率,將各類監測數據匯入系統,統一管理、分析,提升鍋爐系統檢修工作的科學性。
優化故障診斷系統。在對設備進行檢修時,要積極引入先進的故障診斷系統,單憑依靠人力進行檢修不利于提升檢修效率,還加大了維修人員的工作強度,而且單憑人員檢查還存在一定的誤差,不利于檢修工作的順利開展,因此要充分借助故障檢測系統判斷系統的可靠性,以此來提升檢修的準確的和提升檢修效率,以此同時,還提高了對故障處理的水平。
科學選用檢修方法。通常對鍋爐設備的檢修主要包括例行檢修、間隔性集中檢修、預知性檢修以及事后維修這幾個方面。其中,例行檢修要對設備進行系統、全面的檢修,主要是對鍋爐設備系統進行全面評估,保證設備各部件的完好,進行全方位排查,有利于及時發現問題,避免安全事故的發生,但通常耗時較長;間隔性集中檢修的檢修項目和檢修目標明確,無需將機組停運,避免了因為停止機組運行而引起的經濟損失,同時由于是針對某個具體問題開展的檢修工作,也無需耗費大量時間,具有高效性;日常預知性維護對維修人員專業知識和實際經驗都要求較高,并且對鍋爐系統的各設備部件都很熟悉才能保證達到理想的檢修效果;事后維修是指通過事故發生后來采取相應措施進行維護,進而恢復設備正常運行。
制定合理的檢修計劃。對鍋爐設備進行定期維修保養是保證設備正常運行的關鍵。對于發電企業而言,首先要合理制定鍋爐系統檢修維護管理制度體系,并將該項工作認真落實到位。通常發電廠的鍋爐系統組成結構復雜,不同設備及部件之間在維護項目、維護方法以及維護周期上都會存在一定的差異,因此要制定科學合理地檢修計劃,并安排專業的技術人員前期檢修,保證檢修作業的高效性和準確性,確保鍋爐系統處于正常運行狀態。同時,還要將鍋爐系統檢修工作列入年度計劃中,對設備部件進行定期全面的故障排查,維護過程中參照流程文件嚴格執行,確保無漏檢、無錯檢,檢查后還做好數據的歸集和整理,做好數據分析,以提高發電廠鍋爐系統的整體穩定性。
提升檢修人員的專業化水平。人是項目操作的實行者,在對鍋爐系統檢修的整個過程中都需要人員執行,即便是高科技設備也要依靠人力去操控,因此,技術人員的業務能力水平、理論知識儲備,以及管理者的組織能力和決策能力都會對檢修結果產生重要的影響,可見人的因素是檢修質量得到保證、風險得到控制的關鍵因素。檢修技術人員要具備較強的實際操作能力,要經過培訓考核,熟知整個檢修流程,并且還要預先對檢修各環節中的影響因素做到心中有數,能夠及時發現問題,有的放矢地實施檢修質量控制策略,同時還要特別注意避免在檢修過程中出現技術性失誤,因此還要加強對維修技術人員進行培訓,提升安全意識和責任意識,保證檢修工作的高效性。
綜上所述,發電廠肩負了電能生產的關鍵任務,鍋爐作為發電廠最重要的設備之一,其正常運轉對生產運行具有重要意義,同時也與企業的經濟效益息息相關。因此,在發電企業現代化管理工作中,做好鍋爐檢修和維護工作是電力企業的重中之重。為此,企業要不斷提升鍋爐檢修維護工作的合理性和科學性,加快提升鍋爐維護檢修技術水平,及時解決故障問題,延長鍋爐使用壽命,為我國發電廠的電能產出提供保障,確保發電廠經濟效益的穩定提升。