韓 琴, 范慧劍, 劉樹林
(華電電力科學研究院,浙江杭州3100 30)
目前,對于發電設備可靠性的重視程度從電廠到集團公司逐漸弱化,尤其是可靠性指標分析方面,然而發電可靠性管理對機組的健康狀況起著極其關鍵的作用,對提升集團電力裝備水平和技術管理水平發揮著重要作用,而可靠性管理工作同時也面臨著新的挑戰和任務[2~6],如何降低非計劃停運和鍋爐四管泄漏事件是集團公司亟待解決的問題。
截止2012年6月末,華電集團納入可靠性統計的機組共1538臺,總裝機容量共9196 5.18 MW。其中,火電機組232臺,火電裝機容量為6904 5.52 MW,占75.08%;水電機組204臺,水電裝機容量共1613 4.36 MW,占17.54%;燃機18臺,燃機裝機容量共4773 MW,占5.19%;風電機組1084臺,風電裝機容量共2012.3 MW,占2.19%。
2012年上半年華電集團公司全部機組、水電機組以及火電機組的等效可用系數[1]較2011年同期均有所提高,且等效可用系數均大于90%。火電機組的等效可用系數較去年同期提高了0.5個百分點,主要是因為火電機組非計劃停運小時同比降低了35.76 h,機組備用小時同比增加了158.13 h,檢修時間基本持平。火電機組利用小時為2538.33 h,同比降低了64.71 h。2012年上半年華電集團公司發電機組有關可靠性指標見表1。

表1201 2上半年華電集團發電機組可靠性指標同期對比 %
201 2年上半年,100 MW等級機組的等效可用系數為94.31%,200 MW等級機組的等效可用系數94.51%,300 MW等級機組的等效可用系數93.62%,600 MW等級機組的等效可用系數88.83%,1000 MW等級機組的等效可用系數85.38%,由此可見,從200 MW到1000 MW隨著機組容量的增大,等效可用系數呈現下降趨勢。各等級機組非計劃停運系數與2011年同期相比,呈現下降趨勢,除200 MW等級機組非計劃停運系數增大0.08%。降低出力系數與2011年同期相比,呈現下降趨勢,除1000 MW等級機組非計劃停運系數增大0.05%。2012年上半年華電集團公司各容量等級火電機組有關可靠性指標見表2。

表2201 2上半年華電集團不同等級火電機組可靠性指標同期對比 %
華電集團公司等效可用系數大于95%的機組有130臺機組,600 MW等級及以上等效可用系數超過95%機組有18臺機組,分別有:包頭河西電廠#1機組、鄒縣電廠#6機組、鄒縣電廠#7機組、哈三電廠#3機組、哈三電廠#4機組、可門電廠#1機組、可門電廠#4機組、襄陽電廠#6機組、長沙電廠#2機組、廣安電廠#62機組、貴港電廠#1機組、貴港電廠#2機組、蒲城電廠#6機組、蒲城電廠#5機組、蕪湖電廠#2機組、珙縣電廠#2機組、宿州電廠#1機組及靈武電廠#1機組。等級機組的非計劃停運次數和非計劃停運小時均比2011年同期有不同幅度的降低。詳見2012年上半年華電集團不同等級火電機組非停次數及非停時間指標同期對比見表3。
2012年上半年火電機組非停次數共有125次,其中鍋爐原因導致缺陷停機的有87次,占全部停機的70%;
2012年上半年,華電集團火電機組發生非計劃停運為125臺次,平均為0.54次/臺,與2011年同期比降低0.33次/臺,全部火電機組、100 MW、200 MW、300 MW、600 MW及1000 MW電氣方面原因導致缺陷停機的有14次,占全部停機的11%;汽輪機方面原因導致缺陷停機的有13次,占全部停機的10%;熱控方面原因導致缺陷停機的有10次,占全部停機的8%;燃料方面原因導致缺陷停機的有1次,占全部停機的1%。詳見2012年上半年按專業原因導致停機類缺陷如圖1所示。

表3201 2年上半年華電集團不同等級火電機組非停次數及時間指標同期對比

圖1201 2年上半年按專業原因停機類缺陷比例
2012年上半年600 MW及以上機組非計劃停運共30次,其中鍋爐原因導致缺陷停機的有20次,占全部停機的67%;電氣方面原因導致缺陷停機的有5次,占全部停機的17%;汽輪機方面原因導致缺陷停機的有3次,占全部停機的10%;熱控方面原因導致缺陷停機的有2次,占全部停機的6%。詳見2012年上半年按600 MW及以上機組專業原因導致停機類缺陷如圖2所示。

圖2201 2年上半年600 MW及以上機組按專業原因停機類缺陷比例
2012年上半年300 MW機組非計劃停運共47次,其中鍋爐原因導致缺陷停機的有31次,占全部停機的66%;熱控方面原因導致缺陷停機的有7次,占全部停機的15%;汽輪機方面原因導致缺陷停機的有5次,占全部停機的11%;電氣方面原因導致缺陷停機的有3次,占全部停機的6%;燃料方面原因導致缺陷停機的有1次,占全部停機的2%。詳見2012年上半年300 MW機組按專業原因導致停機類缺陷如圖3所示。
2012年上半年200 MW機組非計劃停運共16次,其中鍋爐原因導致缺陷停機的有13次,占全部停機的81%;電氣方面原因導致缺陷停機的有3次,占全部停機的19%。詳見2012年上半年200 MW機組按專業原因

圖3201 2年上半年300 MW機組按專業原因停機類缺陷比例

圖4201 2年上半年200 MW機組按專業原因停機類缺陷比例
導致停機類缺陷圖4。
由圖1火電機組非停次數可見,2012年上半年由于鍋爐專業導致停機發生了共87次,占全部火電機組停機的70%,與2011年同期相比降低了47次。其中,鍋爐四管泄漏共發生47次,按照泄漏部位分類,分別為水冷壁23次、過熱器13次、省煤器6次、再熱器5次,如圖5所示。

圖5201 2年上半年鍋爐四管泄漏按泄漏部位分類
典型鍋爐水冷壁泄漏的主要原因有以下:給水、爐水品質不合格使管內結垢超溫引起泄漏,停爐后防腐不當,管內腐蝕引起泄漏;管子材質量不良引起的泄漏;焊接質量差導致爆管;磨損減薄引起泄漏;燃燒方式不當,火焰偏斜引起泄漏;爐內嚴重結焦使水冷壁管受熱不均引起的泄漏;長期低負荷運行等。典型鍋爐過熱器泄漏的具體部位以及原因有以下:鍋爐包墻過熱器固定管,焊縫泄漏,施工安裝不良;鍋爐包墻過熱器直管,磨損爆漏;鍋爐前屏過熱器彎管,磨損爆漏;鍋爐包墻過熱器,管子材質不良;鍋爐高溫過熱器,檢修質量不良;鍋爐過熱器疏水管道及閥門直管,焊接不良。再熱器和省煤器泄露的主要原因:設計不合理、管內積鹽結垢、鍋爐啟動升爐時操作不當、爐內燃燒工況不好、積灰與結焦導致再熱器局部爆管、管外腐蝕與磨損、省煤器管束振動等。
防止鍋爐四管泄漏工作是一個較復雜的巨大系統工程,第一,需要在統一的要求下,根據具體情況,不斷完善制度、標準、規程及辦法,依據制度、標準、規程及辦法,不斷深入開展工作;第二,加強人員培訓和交流,重視運行的規范操作和精確控制,做規范細致的防磨防爆檢查工作,重視設備的技術改造;第三,必須從設計選型、制造安裝、運行調試全過程進行防治,這樣,才能保證設備的健康狀況,將鍋爐四管泄漏降低到最低水平。集團2011年頒布了《防止火電廠鍋爐四管泄漏管理規范》,進行了大量防止四管泄漏發生的工作,尤其是在運行管理、精密診斷和遠程診斷、精細化檢修管理。堅持“逢停必查”,鍋爐停運超過3天,必須有針對性地安排防磨防爆檢查工作,大、小修必須進行全部受熱面的檢查。針對集團鍋爐四管泄漏事件的發生,為了加強防磨防爆管理水平,集團組織開發了防磨防爆管理信息系統。對減少鍋爐非計劃停運,提高鍋爐運行可靠性,發揮了積極的作用。
(1)由于華電集團內各發電企業對發電可靠性重視程度逐步提高,集團2012年上半年各項發電可靠性指標均較去年同期有較大幅度的提高。
(2)加強設備技術管理,降低火電機組非計劃停運。降低火電機組非計劃停運,首先要降低鍋爐非計劃停運,要從設計、基建、安裝、運行、檢修各環節入手。
(3)降低鍋爐四管泄漏,關鍵要高度重視焊接質量,加強設備安裝和檢修質量控制。落實好鍋爐四管泄漏防治措施[7~10],堅持逢停必查,完善管理機制。貫徹技術監督,不斷提高技術監督水平。加強對防磨防爆相關人員的專業技術知識的培訓交流,不斷提高專業人員的綜合素質。
(4)新爐型、新工藝的新投產機組發生的非計劃停運次數較多,尤其是超臨界W火焰爐在設計、安裝及運行方面存在較大的問題,應引起相關人員極大的重視,以及開展相關難題的研究。
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