火电厂锅炉检修中设备故障的处理分析

火电厂锅炉检修中设备故障的处理分析

龚兴利

（四川白马循环流化床示范电站有限责任公司四川内江641000）

摘要：火电厂锅炉在实际的使用过程中，容易受到相关因素的影响，降低了锅炉的安全性能。因此，相关的技术人员需要对火电厂锅炉进行定期地检修，及时地分析相关设备故障发生的原因，并采取可靠的措施排除这些故障，为火电厂生产效益的增加提供可靠地保障。在火电厂锅炉检修中发现设备故障时，及时人员应该在规定的时间内找出相关的处理措施,保证这些设备的正常使用不受影响。

关键词：火电厂；锅炉检修；设备故障；处理分析

随着国家对火力发电厂的逐渐重视，其对于火力发电厂内部设备的检修也提出了明确的要求，即在设备检修的主要目的是及时观察设备的运行状况，有效判断出设备运行不稳定现象出现的原因，并有针对性的将不稳定因素排除，争取在设备出现故障之前，对设备进行预防性、前瞻性的检修策略。从一定角度上来说，要确保锅炉的安全运行，并能够在火力发电厂的发展趋势中起到降低运行成本、提升运行效率的积极作用，就要明确掌握锅炉运行状况，做好锅炉故障预防、故障维护的前期准备工作，进而不断强化锅炉的检修工作。

1.强化发电厂锅炉检修工作的重要性

发电厂生产过程中，锅炉设备需要保持长时间的运行，因此要针对锅炉开展细致的检修，以此来提高锅炉运行的效率及使用寿命。发电厂生产过程中锅炉的运行，不仅要加强日常的监控，而且还要配备专门的人员及智能设备实施动态监控，及时发现问题并予以排除。通过运用先进的技术和设备，能够及时发现锅炉中存在的问题，有利于检修水平和质量的全面提高。同时还要对锅炉日常运行的情况、检修内容及维护情况等进行详细掌握，以便于及时发现锅炉设备存在的故障，并针对具体的故障采取有效的检修手段。对于已达到使用年限的锅炉及老化严重的锅炉要及时进行淘汰和更换，避免发生重大安全事故。通过强化锅炉检修工作，有利于全面提高锅炉运行的效率，为电厂正常、安全、稳定的运营奠定良好的基础。

2.火电厂锅炉检修中设备常见故障

2.1锅炉烟风管道振动

锅炉烟风系统在试运行过程中经常有各种异常情况发生,其中最为普遍的问题是烟风管道的振动问题。受其振动的影响可导致能源浪费、环境污染、降

低设备的使用寿命等,严重者会直接影响锅炉机组的正常运行。引起振动的原因主要有：

①风机选型与负荷变化

选择锅炉鼓、引风机前要进行选型计算,依据计算的风量、风压数值,结合风烟管道的阻力和风机的特性曲线确定工作点,选择合适的风机。此时的风量、风压是锅炉额定工况下的数量。当锅炉减负荷运行时,风量风压都需随之下调,目前的做法是通过改变风机入口导流器叶片角度来实现。此法虽说简单易行,但当导流器叶片角度增大时,气流对叶片的正冲角增大,气流在叶片背面易产生脱离形成脉动而使设备产生振动。这种现象类似于轴流式风机的旋转失速。

②烟风管道布置

烟风管道设计过程中按规定应尽可能将其截面制成圆形或方形。但受具体安装位置场地大小、相邻设备拥挤等条件的限制很难实现。在管道弯曲部分会出现转弯弯曲半径太小或尖角,使气流不畅产生涡流或撞击造成振动。烟风管道如果截面大钢板薄外表面加强筋少且吊架采用柔性吊架、风机出口渐扩管形状不符合要求以及风机出口烟风管道转弯方向与风机转动方向不一致等因素,都会产生不同程度的振动。

2.2水冷壁方面的故障

折扣焰角处的水冷壁及热负荷较高区域，容易出现过热和变形等问题。同时在水冷壁管和防渣管中也容易出现裂纹，特别是当管道位置热负荷十分集中的部位也容易出现裂纹现象。水冷系统中部分热负荷较高的管道附近及水循环不良的位置处，极易发生鼓包和膨胀等问题。在门孔、燃烧器、吹灰管、热电温度计周围经常会出现磨损问题，在锅炉的进风口处、落料口处、折焰角、防渣管、水冷壁管等区域也会出现磨损的现象。

在锅炉运行过程中，由于其内部焦块脱落，会造成水冷壁管道出现变形及损伤的问题，另外检修人员在检修时人为原因造成机械划伤，从而使水冷壁管道出现损伤。由于外壁高温和内壁氧化反应现象而造成水冷壁腐蚀和结垢问题，特别是在水冷壁一个热负荷较高的区域内更容易发生腐蚀现象。在燃烧器、门孔两侧周围及热负荷较高位置还容易发生鳍片开裂现象。

2.3锅炉“四管”失效故障

①过热爆管

锅炉管长期处于超设计温度下运行，超温过热常见原因主要有过负荷、错用管材、节流孔堵塞、安装检修遗留杂物、奥氏体不锈钢内壁氧化皮脱落堵塞下部弯头等。

②应力集中

应力集中主要是由于锅炉结构设计或安装不合理，部分直管段由于管道过长，加上管夹固定过紧，导致正常的膨胀受阻而使管道变形，一旦变形部位靠近焊口，则容易造成应力集中产生泄漏；另外，机组启停过程中温度和压力升降过快原因也会造成泄漏事件。

3.火电厂锅炉检修中设备常见故障的处理

3.1锅炉烟风管道振动

①风机选型和负荷变化

选择鼓、引风机时,在经济条件允许的情况下可考虑增设一套调速装置(如配置电磁调速电动机、变极电动机、晶闸管串级调速、电力半导体变频调速、液力耦合器等),这样可在不改变风机导流叶片角度的情况下,通过调节转速的方法来调节负荷变化。由于不改变导流叶片角度,避免了气流直接撞击叶片,减振效果非常明显。

如选用运行效率不高、设备简单有转差损耗的调速控制方法时,一般初次投资比较少,但运行费用很高。如选用效率高的设备及其相匹配的高效调节控制方法时,初次投资费用高而运行费用低。这类问题需要综合考虑。在鼓引风机容量很小的情况下:电机容量小于20kW或调节范围小于10%时,电机不主张进行调速。

如果导流器叶片线形得以改善,也可采用传统的调节方法——改变叶片角度的调节方法。但要求调节范围不能太大,减负荷运行时间不宜过长,调节次数不宜频繁。

②烟风管道的布置

烟风管道设计时尽可能符合规定要求。建议采用刚性支吊架,并在适当位置上增加减振弹簧和减振波纹管。建议烟风管道内部支撑杆由Ø60×3.5钢管改成流线形冲压件做支撑杆,取消支撑杆交叉处连接钢板。支撑杆与管壁间衬以圆形垫板。流线形冲压件由130mm×5mm扁钢冲压而成,每次冲压一半,两半合成一体。也可由钢管直接挤压而成。此冲压元件较原有杆件在耐磨、刚度、强度、减少振动等方面都有所改善。

在大型烟风管道制作过程中,还可以考虑取消内部支撑元件,直接采用增加格板的形式,把较大的截面分割成合乎规定的小截面。这样虽说钢板的消耗量有所增加,但确实也是解决烟风管道振动问题行之有效的方法之一。

3.2防止水冷壁高温腐蚀和磨损的途径

分析清楚了水冷壁高温腐蚀的产生原因，就可采用有效的方法来进行防止，常用方法可以分为两类，即非表面防护方法和表面防护方法。

①非表面防护法

A.采用低氧燃烧技术

B.尽可能使各燃烧间的煤粉浓度均匀

C.合理的配风及强化炉内的湍流混合

D.控制适当的煤粉细度

E.避免出现受热面壁温局部过热

F.在壁面附近喷空气保护膜

G.加添加剂

H.控制合理的炉膛出口烟温

I.对易产生高温腐蚀的煤种采用抗腐蚀高温合金

J.采用烟气再循环

K.对受热面的设计布置合理，以避开高烟温区和高壁温区出现

L.对易腐蚀区加炉衬防护

②表面防护法

电镀、热渗镀：镀层的覆盖性及结合度较好，但受工件尺寸限制，镀件在现场拼焊中镀层也会出现薄弱环节，降低使用性能。无法对已有设施进行再次防腐。

热喷涂：适合现场操作，涂层材料选择范围宽，组合方式多，能提供多种性能涂层，对已有设施的未防护部分进行追加防护，已防护部分进行再次防护。

3.3锅炉“四管”失效的控制

①过热爆管

稳定运行工况；去除管子及联箱内异物；进行化学清洗，去除沉淀物；改善炉内燃烧，防止燃烧中心偏高，降低受热面超温；防止错用钢材料，锅炉钢管在使用前必须采用光谱分析，再次验证其钢号相等方可使用，发现错用应及时采取措施。

②应力集中

加强检修期间防磨防爆的检查力度，特别是炉墙角部密封密封焊接的部位、介质温度不同管子焊接密封部位及刚性梁、张力板附近安装不当造成膨胀受阻；锅炉启动、停炉和运行过程中，必须严格按照运行规程的规定操作，严格控制升温、升压速度，非特殊情况下，尽量不采用紧急冷却法冷却锅炉；每次锅炉启动中做好水冷壁的膨胀记录，判断膨胀是否正常。

结语

发电厂作为我国电力系统中非常重要的组成部分，当前火力发电还是我国重要的发电形式，这也使锅炉应用十分普遍。为了有效的保证发电厂生产和运营的稳定性，还需要强化发电厂锅炉检修维护工作，努力提高锅炉维护检修技能，确保锅炉使用效率和使用寿命的提高，为电厂生产的稳定进行奠定良好的基础，确保发电厂经济效益的全面提高。

参考文献

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