关于低温低压余热发电锅炉内部检验的探讨

发表时间:2021/2/3   来源:《中国电业》2020年10月28期   作者:杨勇
[导读] 火力发电机组投运后,随着运行时间的增加,电站锅炉设计、制造、安装
        杨勇
        镇江新宇固体废物处置有限公司  江苏省镇江市 212000
        摘要:火力发电机组投运后,随着运行时间的增加,电站锅炉设计、制造、安装、运行存在的问题会逐渐显现。对锅炉进行内部检验是发现其缺陷的主要方式之一,熟悉锅炉内部检验中常见的缺陷才能有针对性地开展检验工作,以达到发现并消除缺陷的目的,从而确保发电机组安全稳定地运行。本文列举了一些内部检验中常见的主要缺陷并对其进行分析,为今后检验人员开展工作提供一些实践经验。
        关键词:低温低压;余热发电锅炉;内部检验
引言
        电站锅炉是锅炉整个运行中重要的环节之一,该设备是一项极易燃烧和爆炸的承压设备,具有一定的特殊性。在该设备运行的过程中,由于其处于高温状况,因此该类形势下,压力管道很容易产生裂纹,影响整个生产设备的运行,使得有关企业或是部门出现安全问题,造成一定的经济损失。因此,我们应不断加强电站锅炉压力管道的裂纹检验工作是很重要的内容,依照裂纹发生的原因,提出科学的解决方式,控制裂纹问题,从而实现我国有关企业运行的稳定和安全性。
1低温低压余热发电锅炉特征
        低温低压余热发电技术配套的余热蒸汽锅炉,余热锅炉的热源废气温度一般为350~500℃,余热锅炉的过热蒸汽温度一般为:280~380℃,蒸汽压力一般为0.9~2.5MPa。其蒸汽压力普遍都低于3.8MPa,根据TSGG0001-2012《锅炉安全技术监察规程》,按照压力划分,低温低压余热蒸汽锅炉为B级锅炉,蒸汽也属于低温低压。但因蒸汽用于发电,根据现行安全技术规范要求,余热发电锅炉需要按照电站锅炉的要求进行管理、使用和检验。低温低压余热发电锅炉在结构上一般只有汽包、水冷壁管及集箱、省煤器管及集箱、蒸发屏管及集箱、对流管及集箱、过热器管及集箱等。与常规的发电锅炉相比,额定蒸发量和蒸汽参数要低得多,在装置上一般也无减温减压装置、外置式汽水分离器等。在系统上一般无燃烧系统、制粉系统、配风系统、再热系统。在设计上因无燃烧系统,热力计算和强度计算相对简单,选用材质单一且多为碳钢,在制造、安装、修理环节对焊工的要求比火力发电厂要低得多。总体上,余热发电锅炉的运行工况与火力发电锅炉相比是相差甚远。
2低温低压余热发电锅炉内部检验出现的问题
        2.1水冷壁管存在鼓包现象
        在对水冷壁进行宏观检查过程中,发现部分水冷壁管存在鼓包现象。水冷壁管鼓包意味着此处产生了塑性变形,即在运行工况下金属管壁所承受的应力水平超出其屈服强度。出现鼓包的管子,其材质已经劣化,抗拉强度降低,随时都存在爆管的风险,严重影响着锅炉的安全运行。
        2.2磨损
        磨损是受热面泄露中很常见的一种形式,一般分为机械磨损、飞灰磨损和蒸汽吹损。检验时,应重点检查管排与管排之间、管与管卡之间,以及管与结构件等之间是否存在挤压碰磨现象,与炉墙附近管排磨损情况,受热面管屏是否存在节距不均、管子出列等问题。①机械磨损。机械磨损一般由于定位卡块失效或夹持不牢造成管排与管排之间、管排与夹持管之间出现磨损。应从设计、制造、安装及检修等方面规避此类问题的发生。②飞灰磨损。飞灰磨损一般发生在工作环境温度较低的后烟井受热面。由于烟气中含有大量飞灰,飞灰中携带大量坚硬颗粒,冲刷管子表面,使低温受热面出现飞灰磨损。一般容易出现磨损的部位是受热面与包墙之间,或蛇形管间的间隙过宽而形成的“烟气走廊”区域,受烟气冲刷的第一排管子中心点及两侧磨损最严重。


        2.2部分管道母材组织老化
        在锅炉内部检验过程中,发现存在个别管道母材组织老化现象。电厂使用的再热蒸汽热段管道直段和弯头的材质为SA-335P22。而经现场检测,发现再热蒸汽热段管道直段的组织为铁素体+粒状珠光体+碳化物,再热蒸汽热段管道弯头的组织为铁素体+粒状贝氏体+碳化物。对于直段组织,其珠光体区域内的碳化物已显著分散,已全部成小球状,晶粒内还存在少量碳化物,但晶界处也分布着大量的碳化物且呈链状分布,金相组织存在明显球化现象。
3低温低压余热发电锅炉内部检验优化策略
        3.1提升其自身质量
        想要确保电站锅炉自身的质量,我们应不断提升其产品的安全,并对其质量进行具体的检验。而锅炉电站锅炉其自身的基本质量是影响检测结果的主要因素之一。所以,我们要从源头分析入手,确保容器质量水平。首先,在选购锅炉压力容器时,要选择专业性的供应商,要对其资质和信誉,以及产品自身质量和性能等进行比对,还应对其提供的设备进行相应的性能写实,确保电站锅炉自身质量还可以满足相应的质量要求,且符合人们的需求。同时还应对容器零部件和密闭性等环节就进行控制,确保其在应用过程不会因为其自身质量出现安全问题。同时还应与制造单位进行洽谈和协商,对其后续返工或是维修工作进行合理的处理,确保其能够顺利的运行。其次,在锅炉电站锅炉应用过程,还应对容器各项质变进行严格检测,一旦指标出现异常,还应对容器采取相应的保护措施,确保其在整个运行中参数可以控制在和范围之内。
        3.2实际生产过程中的施工控制
        (1)针对水冷壁管存在鼓包的现象,建议电厂对产生鼓包变形的管子进行更换,并对产生鼓包的原因进行分析,防止其再次产生。(2)针对部分管道母材组织老化的现象,电厂应对存在组织老化的管道加强监督,在下次检修时进行跟踪检验,同时扩大检验范围,监测周围母材是否同样存在组织老化现象。(3)针对个别管道力学性能低于标准规定值的现象,电厂在今后的检修中应加强对受热面管的监控,监控管理力学性能的变化。(4)针对SA-335P91材料硬度值偏高的现象,电厂应防止超温超压,同时对硬度值偏高的焊缝加强监控,结合检修计划对硬度值偏高部位进行无损检测、金相组织检验及硬度检测等,加强跟踪检验。
        3.3提升工作人员的技能操作水平
        在整个生产过程,压力管道经过长期高温作用下,致使管道内部受到很大压力。如在压力容器启动或是暂停时,其容器的温度也会不断增加,从而对压力容器会造成一定压力。所以,检测工作者应在实际操作过程,要尽量降低单位时差,并避免管道内部温差过大,避免因为内部温度的变化出现裂纹。所以,想要从最基础上控制压力管道出现裂纹,需要有关工作人员可以合理的操作系统,确保压力容器可以处于正常的应用,并严控其应用寿命。有关部门在聘请操作工作人员时,需要确保其具备综合素质和专业操作技能,并在具体的操作过程,应严格依照操作规范,合理应用压力管道。同时还应强化培训管理力度,提升人员操作水平,并严格依照有关规定,合理控制系统操作。
结束语
        终上所述,基于低温低压余热发电锅炉的特殊性,内部检验时,没有必要按照电站锅炉内部检验的方法和要求进行检验,按照工业锅炉内部检验的方法和要求亦能够达到有效检验的目的。同时,建议在《锅炉定期检验规则》下一版修订中,修改为A级电站锅炉和带过热器的A级锅炉按照电站锅炉检验。
参考文献
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