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火电发电厂锅炉检修与维护措施研究

作者

王康超

威海热电集团 山东省威海市 264200

火电发电厂在我国能源结构中占据主导地位,而锅炉作为核心动力设备,其运行质量直接影响机组的发电效率与安全性能。在长期高温、高压、高负荷运行环境下,锅炉容易发生结焦、腐蚀、泄漏、热疲劳损伤等问题,必须依靠科学的检修与维护手段进行及时处理与预防。当前部分电厂在锅炉检修中仍存在诸如检修周期安排不合理、技术手段单一、人员素质参差不齐、缺乏系统性维护计划等问题,导致设备故障频发,运行风险上升。因此,研究锅炉设备的故障类型、分析其根本原因,并提出科学、系统的检修与维护对策,对于保障电厂稳定运行、延长设备寿命、实现节能环保目标具有重要意义。

1 火电厂锅炉设备常见故障类型及成因分析

1.1 管道泄漏与焊缝裂纹问题

管道泄漏与焊缝裂纹是火电厂锅炉的常见故障。高温、高压的运行环境使管道长期承受热应力与机械应力,易引发金属疲劳,导致焊缝处出现裂纹。焊接工艺缺陷也是重要诱因,如焊接时电流控制不当、焊缝未完全熔合,会在运行过程中逐渐发展为泄漏点。此外,管道内介质的冲刷腐蚀,如含有硫化物、氯化物的烟气或工质,会加速管壁减薄,造成穿孔泄漏。例如,某火电厂因主蒸汽管道焊缝存在未焊透缺陷,在运行数年后发生泄漏,高温蒸汽喷出引发局部设备损坏,造成停机检修,直接经济损失达数百万元。此类故障不仅影响锅炉正常运行,还可能引发安全事故,需高度重视。

1.2 受热面结垢与腐蚀问题

受热面结垢与腐蚀严重影响锅炉热效率与安全性。结垢主要因水质处理不当,当锅炉用水硬度超标时,水中钙、镁等离子在高温下析出,附着在受热面上形成水垢。水垢导热性极差,会导致受热面局部过热,降低传热效率,增加燃料消耗。腐蚀则包括氧腐蚀、酸腐蚀等类型,给水除氧不彻底会造成氧腐蚀,使管壁形成凹坑;而酸性气体(如二氧化硫)与水蒸气结合形成酸液,会引发酸腐蚀。某电厂因未及时对锅炉进行化学清洗,水冷壁管结垢厚度达 3mm ,热效率下降 8% ,且因垢下腐蚀导致管壁减薄,不得不提前更换受热面管道,大幅增加维护成本。

1.3 燃烧系统失效与温控异常问题

燃烧系统失效与温控异常直接影响锅炉稳定运行。燃烧器喷嘴堵塞、磨损会导致燃料雾化不良,造成燃烧不充分,产生大量一氧化碳与黑烟,降低燃烧效率;同时,配风不合理,如一次风与二次风比例失调,会使火焰中心偏移,引发局部过热。温控异常多由测温元件故障、控制系统失灵导致,例如热电偶损坏会使温度测量失准,进而影响燃料量与风量调节,造成炉温波动。某火电厂因燃烧器喷嘴磨损,燃料无法充分燃烧,炉膛内出现局部高温结焦现象,被迫停炉清理,严重影响发电计划与设备寿命。

2 锅炉检修工作的重点与难点分析

2.1 检修计划编制与时间节点控制

检修计划编制需综合考虑设备运行状态、电网调度要求及备件供应情况。重点在于科学评估设备健康状况,通过历史数据与在线监测信息,确定关键部件的检修周期与内容。但实际操作中存在诸多难点,设备故障的突发性使计划难以精准预测,如管道泄漏可能提前发生,打乱原有检修安排;此外,火电厂为保障供电,留给检修的时间窗口有限,需在短时间内完成大量工作,时间节点控制难度大。例如,某电厂原计划 72 小时完成锅炉检修,因发现额外的受热面腐蚀问题,不得不延长工期,导致电网调度计划调整,影响供电稳定性与企业信誉。

2.2 检修过程中的安全风险防范

锅炉检修作业环境复杂,安全风险防范是重中之重。高温、高压设备在检修前需彻底降压、降温,但仍存在残余压力与余热,若操作不当易引发烫伤、爆炸事故;受限空间作业,如进入汽包、炉膛内部,存在缺氧、有害气体积聚风险;高空作业、动火作业也增加了安全管控难度。同时,检修人员的安全意识与操作规范性参差不齐,部分人员存在违规操作行为。某电厂在锅炉检修时,因未对炉膛内进行充分通风,检修人员进入后发生一氧化碳中毒,凸显安全风险防范的重要性与复杂性。

2.3 检修质量控制与技术标准执行

检修质量直接关系到锅炉后续运行可靠性,需严格执行技术标准。重点在于对关键工序的质量把控,如管道焊接需保证焊缝质量符合无损检测标准,受热面更换需确保管材规格与安装工艺达标。然而,实际执行中存在难点,部分检修人员对技术标准理解不深,操作不规范;检测手段有限,难以发现隐蔽性缺陷,如管道内部的微小裂纹。此外,设备更新换代快,新技术、新工艺不断涌现,部分企业检修技术标准更新滞后,无法满足实际需求。某电厂因焊接工艺未严格按标准执行,新更换的管道在运行数月后出现泄漏,导致二次检修,增加了成本与安全隐患。

3 锅炉维护与管理措施优化建议

3.1 建立设备运行状态监测与预警体系

建立全面的设备运行状态监测与预警体系是预防故障的关键。利用传感器实时采集锅炉温度、压力、振动等参数,通过物联网技术将数据传输至智能监测平台。平台运用大数据分析与机器学习算法,构建设备健康状态模型,当监测数据超出正常阈值时,系统自动发出预警信息,并推送故障诊断报告。例如,当监测到管道振动值异常上升时,系统可快速判断是介质流动异常还是管道支撑松动导致,为检修决策提供科学依据。通过早期预警,可提前安排检修,避免故障扩大,降低停机损失。

3.2 推进智能化检修技术与远程诊断系统应用

智能化检修技术与远程诊断系统可提升检修效率与精准度。采用机器人进行管道内部检测、焊缝探伤,利用超声波、红外热成像等无损检测技术,实现缺陷的快速定位与定量分析。远程诊断系统则打破地域限制,专家可通过视频会议、数据共享平台,实时指导现场检修工作。例如,某电厂引入管道检测机器人,发现隐蔽的管壁减薄缺陷,避免了管道爆裂事故;通过远程诊断系统,异地专家协助解决了燃烧系统疑难故障,缩短了检修时间。智能化技术的应用,使检修工作更高效、更科学。

4 结语

锅炉检修与维护是火电厂安全生产和设备长周期运行的关键环节。通过深入分析锅炉运行中的常见故障及其根本成因,结合现代技术手段与科学管理方法,能够有效提高检修效率与质量,减少设备非计划停机事件的发生。未来,火电厂应进一步推进锅炉设备的智能运维建设,强化人员培训与制度执行,构建科学、高效、系统的全生命周期检修维护体系,全面提升锅炉系统的安全性、经济性与环保性,为电力行业持续健康发展提供强有力的技术支撑。

参考文献

[1]李志强,王鹏飞.(2022).火电锅炉检修技术探讨与安全管理策略.热力发电,51(4),89-93.

[2]陈建华.(2021).火力发电厂锅炉故障类型及检修方法分析.设备管理与维修,(19),72-75.