李鵬
(華電新疆發電有限公司紅雁池發電廠,烏魯木齊 830047)
華電新疆發電有限公司紅雁池發電廠(以下簡稱紅雁池電廠)總裝機容量為4×200 MW。#1,#2機組鍋爐為武漢鍋爐廠制造的WGZ670/13.73-10型鍋爐,#3,#4機組鍋爐為東方鍋爐廠制造的DG670/13.73-21型鍋爐。4臺鍋爐均為超高壓自然循環固態排渣汽包爐,采用正壓直吹式制粉系統。#1,#2機組鍋爐分別于2000年和2001年投產,#3,#4機組鍋爐于2003年投產。
在鍋爐正常運行中,如果鍋爐的水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器4種受熱面管(以下簡稱“四管”)發生破裂和泄漏,將會導致爐管失效,輕微時鍋爐蒸汽品質下降,熱效率降低;嚴重時則必須緊急停爐檢修,這樣會造成很大的經濟損失。爆管若發現的不及時和處理不當,可能會嚴重損害機組設備,甚至出現人身傷亡。資料顯示,2011年鍋爐“非停”事故中,“四管”泄漏原因占70%左右。如何從管理方面完善制度,提前預防以及盡早發現鍋爐的“四管”事故,是筆者一直思考的問題。
鍋爐發生爆管造成的非計劃停爐事故,會給發電企業帶來巨大的損失(包括電量、人工、燃料、開停機費用以及安全等方面),現將一次停爐造成的具體損失計算如下。
燃料方面。鍋爐啟動1次大概消耗燃油5 t,停爐1次大概消耗燃油2 t,總耗燃油量為7 t,以柴油4 000 元/t計算,鍋爐啟、停1次耗油費用為:7×7 000=4.9 (萬元)。
電量方面。鍋爐發生爆管搶修時間至少需要5 d,期間少發電量為(以每小時平均用電量140 MW·h計算):5×24×140=16 800 (MW·h)。按照上網電價0.252 元/(kW·h)計算,共損失0.252×16 800×1 000=423.36 (萬元)。
檢修人工費用方面。8×5×300=1.2(萬元)(其中包括每天需8人,每人每天人工費300元)。
根據測算,開、停機1次的費用(水、電、氣、燃料、人工等)約30萬元。
合計損失費用為:4.9+1.2+30+423.36=459.46 (萬元)。除此以外,還有材料費(根據實際消耗),同時還有因“四管”爆管造成的“非停”對安全目標造成的損失,這些因素無法估計。
由于“四管”爆破將帶來巨大的經濟損失和其他影響。發電企業從思想上必須高度重視,而且應該有專門的機構開展此項工作。紅雁池電廠成立了以生產副廠長為組長、以各部門主任以及專業專工和技術能手為組員的鍋爐“四管”防磨、防爆小組,并制訂其工作職責,認真落實責任、權利與義務,對防止鍋爐“四管”泄漏,減少鍋爐非計劃停運,提高鍋爐運行的可靠性和經濟性,確保發電機組安全、經濟、可靠運行具有非常重要的意義。防磨、防爆小組每年定期活動,每半年召開一次總結會議。防磨、防爆小組還開展了以下工作:
(1)堅持“預防為主”和“質量第一”的原則,認真做好調查研究和分析工作,及時掌握鍋爐“四管”泄漏的現狀和規律,發現問題及時采取措施,防止類似事故多次重復發生;加強發電設備全過程管理,加強各個環節的質量管理,對鍋爐機組的檢驗、運行、檢修和技術改造等各個環節都要求把好質量關。
(2)擴充防磨、防爆網,由生產管理部門具體負責,在檢修、運行部門成立各自的鍋爐“四管”防磨、防爆檢查小分組,具體負責鍋爐“四管”的防磨、防爆檢查。同時,對鍋爐其他承壓部件和可能影響機組正常運行的設備缺陷也可納入鍋爐“四管”防磨、防爆工作的管理范圍。
(3)定期進行小組活動。利用每次的停機機會,做到“逢停必查”。對鍋爐“四管”的薄弱部位進行交叉式拉網檢查。由管理人員具體負責和帶頭,各小分組進行比對和核實。不放過任何一處容易出事故的環節。
在運行中,鍋爐“四管”運行在高溫、高壓的惡劣環境中。良好的運行工況是保證鍋爐“四管”安全和使用壽命的條件和基礎,如果偏離了合理的運行工況,必然會產生嚴重的后果。防止鍋爐“四管”泄漏的發生,從機組運行方面必須加強管理。
(1)嚴格按照運行規程的規定進行操作和監控,尤其防止機組超溫、超壓運行。
(2)嚴格執行有關化學監督規程、規范,保證進入鍋爐的水質及鍋爐運行中汽、水品質合格。當汽水品質惡化并危及設備運行安全運行時,要立即報告上級主管部門并采取緊急措施,直至停爐。在設備長期停備時,應按DL/T 956—2005《火力發電公司停(備)用熱力設備防銹蝕導則》的要求,對鍋爐進行防腐處理。
(3)嚴格按照鍋爐制造廠家規定的上水、啟動方式和啟、停曲線進行操作,嚴格控制鍋爐參數和各受熱面壁溫在規定范圍內,防止鍋爐各參數大幅波動,同時重視鍋爐啟、停過程的檢查工作。
(4)加強運行工況分析,及時調整并確保運行正常,同時防止超溫超壓、滿水或者缺水事故發生。在日常操作調整中,合理組織燃燒,防止出現爐膛熱負荷過分集中和偏斜及過大熱偏差,防止出現水冷壁壁面還原性氣氛和結渣。若出現超溫,應實事求是地進行記錄,及時分析原因,盡可能從燃燒調整著手加以解決。
(5)鍋爐結渣嚴重時,應及時清除,防止跌落大焦塊砸傷水冷壁,甚至造成泄漏事故。在鍋爐結渣的情況下,停爐前應進行充分的吹灰和清渣,如果是事故緊急停爐,應立即對水冷壁內部采取冷卻措施。
(6)不斷提高“四管”泄漏監測診斷技術,一旦發現“四管”泄漏,應盡早停爐進行處理,防止事故擴大,尤其是水冷壁管道的泄漏,必須盡快停爐,不得硬挺,否則,不但會造成泄漏面積擴大,更嚴重的還會破壞水循環,從而引發其他相關部位的過熱,還會發生頻發泄管和惡性循環事故。大量的汽水泄漏也會造成其他設備(如空氣預熱器和引風機)的損壞。
(1)在機組大、小修期間,檢修人員應定期對各高溫受熱面進行檢查,發現問題及時分析和總結,為機組長期、穩定運行提供強有力的保障。嚴格執行《檢修規程》及《金屬監督規程》等規定,要求檢修專業部門及班組根據實際情況制訂年度防磨、防爆措施。堅持“逢停必查”的原則,防磨、防爆小組應對鍋爐受熱面經常受機械和飛灰磨損部位、易因膨脹不暢而拉裂的部位、屏式過熱器及高溫過熱器等經常有超溫記錄部位、吹灰器周圍受熱面以及經常存在結渣和結灰部位要認真組織檢查并做好記錄。
(2)嚴格檢修工藝。在檢修中要注意消除管排變形和管子膨脹受阻,保持膨脹指示器完整、指示正確。要特別注意對管壁溫度測點進行比較、檢查和核實,發現有損壞或者指示不準的部位,必須及時修復、校驗和改造。
(3)結合機組大小修開展鍋爐定期檢驗工作,嚴格執行定期檢驗方案,確保檢驗項目不漏項。對檢驗中發現的問題及時分析原因并處理。
(4)加強技術培訓,提高設備管理人員、檢修/檢驗人員的業務技術水平,加強對規程、規范的學習與掌握,提高員工對鍋爐“四管”的防磨、防爆意識。
(1)加強入爐燃煤管理。保證入爐燃煤質量符合鍋爐燃燒的實際需要,嚴把入廠燃煤質量關。
(2)加強入爐配煤管理,根據不同爐型對入爐燃煤質量的要求,在實行入廠燃煤分堆存放的同時,認真做好入爐煤摻配工作。
(3)加強物資管理,確保檢修用材料有效可用。鍋爐“四管”檢修或改造所用的管材,入庫前應進行檢驗(包括外徑、壁厚偏差,管內外有無裂紋、銹蝕等,對合金鋼還應進行材質復檢)。焊接材料(焊條、焊絲、鎢棒、氬氣等)應符合國家及有關行業標準,質保書、合格證齊全,經驗收合格后方準入庫。同時對班組二級庫嚴格按照標準進行管理,確保焊接材料有效。管材、焊接材料的存放、使用,必須按規定嚴格管理,防止存放失效或錯收、錯發和錯用。合金鋼材料使用前要進行現場光譜復查核對。
技術監督工作是防止鍋爐“四管”泄漏工作的一種促進和保障,尤其是外部監督和檢查,對具體工作的規范性、深度和廣度都具有指導作用。對于防止“四管”泄漏工作的監督,涉及鍋爐、化學和金屬等專業,不斷拓展各專業的監督范圍,并使之有機交叉和綜合,會收到更好的效果。
防止鍋爐“四管”泄漏的工作龐雜瑣碎、千頭萬緒,雖然各電廠運行時間不同,設備的健康狀況也不同,但或多或少都存在類似的問題。隨著運行時間的增長,設備逐漸老化,各種問題不斷積累,到一定時間總會出現一些問題。所以,防止鍋爐“四管”泄漏,需要長期、持續不斷地開展工作,需要交流、借鑒,甚至有必要開展協作。所以,有必要定期舉辦專題研討會和技術交流會等活動,必要時可請進來和走出去,一定會有良好的效果。每年在機組大小修期間,紅雁池電廠都會主動邀請兄弟單位的防磨、防爆檢查能手來對紅雁池電廠的防磨、防爆工作進行檢查和監督。同時,在兄弟電廠進行檢修時,紅雁池電廠也會派人員去進行學習,這些舉措極大地提高了紅雁池電廠相關人員的防磨、防爆檢查水平。
經驗證明,把鍋爐“四管”防磨、防爆工作的考核獎懲進行細化量化并按時兌現,對于“四管”防磨防爆工作起到了有力的推動作用。 紅雁池電廠規定:在機組運行中若有人發現1處泄漏,對發現人員獎勵1 000元。在機組停運期間,若有人發現1處隱蔽泄漏缺陷,對發現人員也獎勵1 000元。當年鍋爐未發生因“四管”泄漏而造成停機事故,則重獎班組以及防磨、防爆小組人員10萬元。若次年保持未發生因“四管”泄漏事故而造成停機事故,則重獎班組以及防磨、防爆小組人員20萬元,以此類推,上不封頂。這樣,直接營造了非常好的氛圍,使每個人都在積極為防磨、防爆出力。
紅雁池電廠近年來堅持開展上述工作,取得了不菲的成效,連續3年做到了“零非停”。在防治鍋爐受熱面漏泄的工作中,一方面要認真分析已經發生的泄漏事故,分析原因,總結經驗,避免類似事件的再次發生;另一方面,必須堅持科學管理理念,制訂切實可行的目標、技術措施和管理制度,做到設備到崗、責任到人、層層落實崗位責任制。利用機組停備、停運時機,有計劃、有組織地對鍋爐重點受熱面的重點部位進行檢查并記錄,分析發現的問題,制訂合理的處理措施。只有做好了這些工作,才能降低“四管”泄漏率。
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