淺析熱電廠鍋爐受熱面檢修方法

黃華俊

摘 要：鍋爐受熱面是指燃燒物與水汽工質的隔開面，因此受熱面一面承受高溫，一面承受高壓，工作條件非常惡劣，是鍋爐正常工作的基本構造。受熱面工作的安全性與可靠性是檢驗鍋爐是否合格的主要因素，文章從鍋爐受熱面檢修策略出發，論述了如何解決鍋爐受熱面優化檢修的方案。

關鍵詞：鍋爐受熱面；可靠性；檢修

按照解熱方式不同，鍋爐的受熱面可以分為水冷壁、過熱器、再熱器與省煤器，統稱過路的“四管”受熱面。如今熱電廠面臨的最大問題就是受熱面的爆破泄露問題。爆破泄露的主要原因除了材質差、制造缺陷、安裝失誤以及檢修不合格外，“四管”管壁溫度過高，受熱面膨脹不暢拉裂，飛灰磨損等都會導致受熱面爆破泄露[1]。

1 鍋爐受熱面組成部分

1.1 水冷壁

水冷壁是鍋爐蒸發受熱面，安裝在爐膛四周或中間，主要作用是吸收爐膛內火焰的輻射熱量，使液態水變成水蒸汽或汽水混合物。加裝了水冷壁的鍋爐，爐膛內壁溫度大幅度降低，防止爐墻被燒壞，同時避免了燃料的熔渣對爐墻的腐蝕[2]，在水冷壁的保護下，爐墻的厚度可適當降低。

1.2 過熱器

過熱器的主要作用就是把飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽，提高蒸汽的焙值，使蒸汽能做出更多的功，進而提高熱電廠的熱力循環效率。隨著社會的進步，熱電廠的鍋爐容量越越來越大，帶動了蒸汽初參數的提高，過熱蒸汽吸收量大大增加，因此過熱器的受熱面也在不斷增大，安裝位置也必須是煙氣多、溫度高的位置，工作條件很惡劣。科學合理的設計、選材、使用以及檢修都會影響鍋爐工作的安全性與可靠性。過熱器根據傳熱方式可以分為對流、輻射和半輻射三種；按照安裝位置可以分為墻式、前屏、后屏、頂棚、包墻等。過熱器一般由若干個蛇形管組成，安裝在爐膛出口后方的煙道內，立式安裝，主要傳熱方式為對流換熱。而在如今的超高壓大型鍋爐中，過熱器一般被安裝在爐膛出口處，主要傳熱方式除了對流換熱外還有輻射傳熱[3]，還有的鍋爐將過熱器安裝在了爐膛的上部，此外，有的鍋爐在高溫煙道內也安裝了過熱器，這樣做可以增加過熱器受熱面積，一定程度上降低了煙氣的溫度。

1.3 再熱器

熱電廠鍋爐內的蒸汽壓力在逐漸提高，因此就需要提高蒸汽的濕度，否則一旦汽輪機尾部濕度過高就會造成危險。但是受到條件限制，溫度卻不能提的太高，所以如今的鍋爐都采用了中間再熱系統，采用此系統能使汽輪發電機的經濟性能提高4-5%。

1.4 省煤器

按照制作材料分，省煤器可以分為鑄鐵式和鋼管式；按照睡得加熱程度分，可以分為沸騰式和非沸騰式。如今的鍋爐大多采用非沸騰式的鋼管省煤器。省煤器，顧名思義就是節省燃煤，它主要是利用鍋爐尾氣的余溫給鍋爐給水加熱，減少燃料消耗與尾氣排放。而在汽包鍋爐中安裝省煤器，還可以降低汽包所承受的熱應力[4]。

2 鍋爐受熱面的故障規律

鍋爐受熱面故障可以分為早期故障、耗損期故障與偶然故障。

2.1 早期故障

主要指鍋爐受熱面投入運行后不久就經常發生的故障，這種故障的原因主要是設計不合理或者操作不當引起的，而人為因素不容易被查處，因此早期故障的原因很難確定。目前對于早期故障出現時期還沒有明確的劃分，目前人們習慣將發生率逐漸下降，直到對鍋爐實際運行沒有影響的故障成為早期故障。

2.2 耗損故障

鍋爐受熱面由于磨損、熱沖擊或化學反應造成的物質損耗、疲勞性退化而引起的故障稱之為耗損故障。經過長期研究發現，耗損故障的壽命分布函數為正態分布，也就是說均值附近的故障發生最為集中，掌握住這一特性就能做好預防工作[2]。例如設備使用一段時間后及時更換零部件等，做到防患于未然。

2.3 偶然故障

早期故障與損耗故障之間發生的故障成為偶然故障，早期故障可以通過員工培訓等減少發生率，但是卻不能完全規避故障發生因素，這些因素會隨機的引發故障，我們稱之為偶然故障，偶然故障期是最長的。

3 基于可靠性的熱電廠鍋爐受熱面的檢修策略

鍋爐受熱面的可靠性直接影響了發電設備的可靠性（發電設備在規定的時間內發出規定的電量），而鍋爐受熱面的可靠性又受到規定條件的約束，規定條件主要包括鍋爐的使用條件、保養條件、環境條件與操作條件，如果這些條件發生改變，鍋爐的可靠性也會有所不同，同樣，如果這些條件發生惡化，那么鍋爐受熱面的工作效率就會降低，工作壽命也會縮短。

3.1 檢修策略的選擇

一般情況下，熱電廠的鍋爐檢修需要考慮兩方面的問題，一是使用哪種檢修技術，二是用什么策略指導檢修，也就是確定檢修的最佳時間與檢修內容，怎樣才能是檢修工作達到最優。以前的鍋爐受熱面檢修是由省級電力調度中心統一安排的，但是這種方式沒有較強的針對性，很少考慮某一熱電廠的實際情況，時效性不強，導致有的熱電廠鍋爐受熱面檢修不足，有的檢修過剩，難以保證鍋爐受熱面的可靠性。

3.2 檢修策略的風險決策和經濟分析

目前熱電廠對鍋爐受熱面的檢修與預測安排不足。把對檢修的分析轉變為經濟價值分析是指導熱電廠進行檢修，增加經濟效益的必備條件。對于熱電廠內的技術人員，應該想辦法說服管理者意識到檢修的重要性與劃撥檢修經費的必要性?？傮w來說，對鍋爐受熱面的檢修方案要包括以下進程與要素：（1）根據熱電廠鍋爐的運行方式安排，預測受熱面泄露、破裂的幾率。（2）估算檢修的費用。（3）對不同檢修方案下的鍋爐的泄露、破裂幾率進行預測。（4）估算出處理方案的經濟成本，選擇最優的方案[5]。

3.3 確定預防維修最佳維修時間間隔

關于預防維修的確定，應當遵守兩個原則，（1）系統可用度最大原則。（2）維修費用最小原則。一般情況下的鍋爐受熱面檢修是根據時間確定的?？梢愿鶕犭姀S鍋爐的原型數據與檢修數據，建立起鍋爐故障發生率數學模型，按照上述兩個原則確定鍋爐最佳維修間隔，指導展開鍋爐的檢修工作。

3.4 檢修隊伍資質審查

檢修隊伍的工作水平決定了檢修工作的質量，因此必須加強對檢修隊伍資質的審查工作，禁止一些靠托關系、走后門的檢修隊伍參與鍋爐受熱面的檢修工作中，要對檢修隊伍的信譽度、業績等展開審查，提高檢修工作的質量。

3.5 注意事項

在進行檢修時，要注意檢修工作的質量控制，使用正確的檢修技術，還要重視檢修工作的驗收，保證檢修到位，提高鍋爐受熱面的可靠性。

4 結束語

綜上所述，鍋爐受熱面的檢修關乎熱電廠的正常運行，因此為了使熱電廠順利運行，保障發電事業的正常開展，就要通過有效的檢修來提高鍋爐受熱面的可靠性，促進電熱長的經濟效益與社會效益提升。

參考文獻

[1]常雪松，崔侖.電站鍋爐受熱面管失效分析與對策[J].吉林電力，2012，4.

[2]陳宏彥.淺析熱電廠鍋爐受熱面檢修策略[J].中國新技術新產品，2011，3.

[3]方明澤.電站鍋爐狀態檢修技術進展分析[J].中國科技信息，2012，12.

[4]李瑞群.漢川電廠鍋爐受熱面泄漏整治[J].中國電力，2011，5.

[5]唐貴平，陸繼東，陳冬林，等.鍋爐受熱面飛灰磨損治理研究[J].長沙電力學院學報（自然科學版），2012，4.