火電廠鍋爐檢修特點及其安全管理問題研究

曹延峰

[摘 ? ?要]鍋爐是火力發(fā)電廠的重要設(shè)施，做好鍋爐及其設(shè)備管道的檢修工作，是為了能及時發(fā)現(xiàn)鍋爐運行中存在的安全隱患問題并加以解決，從而確保鍋爐燃燒運行的安全穩(wěn)定，為電廠正常運行提供可靠保障。此外，加強檢修工作也是為了避免影響擴大，在一定程度上減少了維修和設(shè)備更新的成本。而且工作人員也更加詳細地了解了設(shè)備的情況，提高人員預(yù)測事故的準確性，提高能源的利用率?？傊?，做好火電廠鍋爐檢修是為了鍋爐的正常運行奠定堅實基礎(chǔ)的，而采取現(xiàn)代化的安全管理措施則是進一步確保鍋爐設(shè)備的安全可靠，推動電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?；诖耍疚膶臋z修和安全管理兩方面對火力發(fā)電廠鍋爐運行優(yōu)化進行分析闡述，探討了鍋爐檢修的特點和難點以及未來的檢修方向，同時也提出了相應(yīng)的安全管理措施。

[關(guān)鍵詞]火電廠鍋爐;檢修特點;安全管理

[中圖分類號]TM621.2 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）05–0–03

Research on Characteristics of Boiler Maintenance and Safety

Management in Thermal Power Plants

Cao Yan-feng

[Abstract]Boiler is an important facility of thermal power plant.Doing a good job of overhauling boilers and equipment pipelines is to discover and solve potential safety hazards in boiler operation in time， so as to ensure the safety and stability of boiler combustion Provide reliable guarantee for normal operation.In addition， the strengthening of maintenance work is also to avoid the expansion of the impact， to a certain extent， reduce the cost of maintenance and equipment updates.Moreover， the staff has a more detailed understanding of the conditions of the equipment， which improves the accuracy of the personnel in predicting accidents and improves the energy efficiency.In short， doing a good job of boiler maintenance in thermal power plants is to lay a solid foundation for the normal operation of boilers， while adopting modern safety management measures is to further ensure the safety and reliability of boiler equipment and promote the sustainable development of the power industry.Based on this， this article analyzes and explains the optimization of boiler operation in thermal power plants from both maintenance and safety management， discusses the characteristics and difficulties of boiler maintenance and future maintenance directions， and also proposes corresponding safety management measures.

[Keywords]thermal power plant boiler; maintenance characteristics; safety management

1 ?火電廠鍋爐檢修的特點和難點

1.1 ?難度較大

現(xiàn)代化的火電廠鍋爐設(shè)計非常精密，各種管道布置十分復(fù)雜，這一方面提高了火電廠運行效能，滿足發(fā)電的需求，但是對于檢修工作來說卻難度非常大。因為鍋爐管道布置復(fù)雜，加上類型規(guī)格不同，很難準確及時地觀察到鍋爐內(nèi)的異常情況。管道數(shù)量又很多，不可能面面俱到就會影響檢修的效果，而如果逐一檢查需要耗費大量的時間和人力，檢修難度極大。此外，鍋爐主體結(jié)構(gòu)本身因為火電廠復(fù)雜的運行環(huán)境而出現(xiàn)各種各樣的故障，且類型多種多樣，對于檢修工作來說是一大難題。

1.2 ?缺乏核心的檢修技術(shù)

因為缺乏核心的檢修技術(shù)，所以在出現(xiàn)鍋爐重大故障以后只能將故障零部件拆下來返廠處理，然后臨時安裝備用零件。這種處理方式效率很低且需要花費大量的時間、人力和物力等資源，對于火電廠的安全穩(wěn)定運行、發(fā)電的效率和質(zhì)量等產(chǎn)生一定影響。

1.3 ?安全事故發(fā)生率高

在火電廠鍋爐及其設(shè)備檢修過程中出現(xiàn)電力安全事故的概率也很高，尤其在針對鍋爐檢修時需要拆卸設(shè)備及其零部件，只要其中有一個細節(jié)被忽視或操作失誤就會引發(fā)安全事故。此外，鍋爐作為燃燒和換熱的設(shè)施，相連的管道是用來水蒸氣傳輸，使得鍋爐及其管道溫度快速升高，就可能出現(xiàn)人員檢修時燙傷的問題。

1.4 ?出現(xiàn)人工操作失誤的問題

火電廠鍋爐檢修工作中人工操作是主要模式，許多工作是需要技術(shù)檢修人員深入其中的，一旦出現(xiàn)操作不當?shù)男袨?，比如沒有嚴格按照制度開展就會引起一系列安全事故，極大影響火電廠鍋爐檢修的效率和質(zhì)量。

2 ?火電廠鍋爐常見故障和原因

2.1 ?鍋爐爐膛發(fā)生滅火塌灰故障

在火電廠實際運行中，因為燃燒鍋爐爐膛內(nèi)的負壓太大可能會出現(xiàn)鍋爐內(nèi)沒有明顯火焰、燃燒室變暗的現(xiàn)象，從而造成爐膛滅火。另外鍋爐吹灰器在運行中出現(xiàn)故障就會使鍋爐內(nèi)灰粉增加，從而引起滅火塌灰的問題。

2.2 ?煙道二次燃燒

鍋爐煙道壓力太大就會導(dǎo)致波動幅度增大，加上煙氣溫度的異常變化就會造成煙道二次燃燒的現(xiàn)象。此外，煤粉沒有充分燃燒導(dǎo)致大量煤粉堆積在煙道尾部，而受熱面的積灰若沒有得到及時清掃或清掃不徹底也會出現(xiàn)再燃燒的現(xiàn)象。

2.3 ?固體燃料燃燒對電廠鍋爐使用效率的影響

固體燃燒在鍋爐內(nèi)燃燒時經(jīng)常出現(xiàn)不完全燃燒的問題，這時就會引起大量爐渣和煙塵堆積，久而久之就會造成鍋爐和排煙系統(tǒng)堵塞或結(jié)垢，無法充分發(fā)揮鍋爐的效用。造成固體燃燒不充分燃燒的主要原因和燃燒方式不佳、鍋爐結(jié)構(gòu)不理想以及通風(fēng)系統(tǒng)不合理有關(guān)，且固體燃料的顆粒越大燃燒時間越長、燃燒越不充分，造成的粉塵多，熱能損失也多。

3 ?火電廠鍋爐檢修改進方向

3.1 ?積極利用信息化技術(shù)開展檢修

將信息化技術(shù)引入到火電廠鍋爐檢修中，主要是利用傳感器傳遞信號到信號接收設(shè)備，即經(jīng)過一系列處理操作可及時獲得鍋爐內(nèi)機器設(shè)備管道的各種狀態(tài)參數(shù)，并將參數(shù)轉(zhuǎn)化為電信號傳輸?shù)叫盘柊l(fā)射設(shè)備，發(fā)射設(shè)備再將信號傳遞到信號接收設(shè)備并轉(zhuǎn)化為電子數(shù)據(jù)，經(jīng)過終端處理器的處理后可及時發(fā)現(xiàn)鍋爐及其設(shè)備管道等是否存在安全故障，并可以定位故障的具體位置和類型等。這種方式極大地提高了火電廠鍋爐檢修的效率和質(zhì)量，而且還可以代替一大部分人工作業(yè)，減少因人工操作不當引發(fā)的安全問題，降低了檢修的難度和安全事故的發(fā)生概率。

3.2 ?高性能的防護用具

為了保護檢修人員的安全，避免因發(fā)生電力事故或燙傷等而給一線人員帶來傷害，除了采用信息化檢修技術(shù)來降低安全事故發(fā)生率外，對于需要人工操作的特殊情況，則必須做好必要的安全防護工作，采用復(fù)合型材料制作出一批高性能的防護用具，可有效降低安全故障發(fā)生的概率。

4 ?火電廠鍋爐運行優(yōu)化和安全管理措施

4.1 ?控制鍋爐燃燒量，優(yōu)化鍋爐排煙損失

首先應(yīng)該對燃料的量進行合理控制，基于發(fā)電機組的負荷變化對鍋爐爐膛內(nèi)的給煤量進行調(diào)整。在燃料量控制系統(tǒng)中應(yīng)根據(jù)一次送風(fēng)量的變化對煤粉的使用量進行調(diào)整控制，以確保鍋爐燃燒效率得以提升。其次在優(yōu)化時應(yīng)合理設(shè)置測量監(jiān)測點，采用科學(xué)的煤量監(jiān)測手段獲得可靠準確的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)進行及時反饋后可對運行控制系統(tǒng)進行優(yōu)化調(diào)整，對煤量進行預(yù)測并根據(jù)預(yù)測的結(jié)果控制給煤量。在排煙系統(tǒng)優(yōu)化方面，一方面應(yīng)對漏風(fēng)系統(tǒng)進行改進，合理設(shè)計排煙氧量表，合理優(yōu)化鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)使氧氣存儲量增加，從而控制鍋爐的送風(fēng)量，提高充分燃燒的概率，提高燃燒效率、減少鍋爐結(jié)構(gòu)和堵塞的現(xiàn)象。另一方面是控制水槽的水位，即通過改良可以確保水槽及時給鍋爐供水和合理排水。此外還要做好粉塵的全面清掃，全面排查入孔門和火孔門，控制入口風(fēng)量避免出現(xiàn)漏風(fēng)的問題。同時還可以通過加強對冷熱風(fēng)量的控制，降低排煙溫度以控制熱量損失。

4.2 ?調(diào)整鍋爐燃燒送風(fēng)量，優(yōu)化引風(fēng)控制系統(tǒng)

在鍋爐燃燒運行中，送風(fēng)量太多會導(dǎo)致爐膛內(nèi)出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，使鍋爐燃燒運行不穩(wěn)。在實際運行中，因為鍋爐燃燒二次風(fēng)量不能準確反映所以可能會出現(xiàn)風(fēng)量不合理的情況。在系統(tǒng)優(yōu)化時應(yīng)設(shè)計二次風(fēng)量監(jiān)測點并控制好含氧量，進行實際風(fēng)量的準確反映，進一步有效控制鍋爐燃燒的送風(fēng)量，合理的風(fēng)量大小才能確保控制系統(tǒng)正常發(fā)揮作用，進而起到穩(wěn)定鍋爐運行的作用。在構(gòu)建引風(fēng)控制系統(tǒng)時，應(yīng)將其型號作為反饋型號，然后分析引風(fēng)和送風(fēng)的比例，對送風(fēng)擋板和排風(fēng)擋板開放程度進行調(diào)整。其中控制優(yōu)化的難點是，在送風(fēng)啟動和關(guān)閉的過程中，采用負荷發(fā)生擾動時應(yīng)適當調(diào)整給風(fēng)環(huán)節(jié)來改變排風(fēng)擋板的開度大小，并進行前饋補償系統(tǒng)的調(diào)整來降低對爐膛負壓的影響，解決因送風(fēng)變化對鍋爐燃燒影響的問題，使爐膛負壓處在穩(wěn)定的狀態(tài)。

4.3 ?優(yōu)化鍋爐蒸汽參數(shù)，改變現(xiàn)有鍋爐運行方式

鍋爐燃燒運行的穩(wěn)定性和火力發(fā)電中蒸汽參數(shù)是否平衡穩(wěn)定也有一定關(guān)系，為此應(yīng)根據(jù)實際情況對鍋爐運行中蒸汽參數(shù)進行調(diào)整優(yōu)化。比如根據(jù)鍋爐內(nèi)蒸汽的溫度變化來優(yōu)化蒸汽的參數(shù)，而鍋爐蒸汽穩(wěn)定由煤炭消耗量決定，當煤炭消耗量減少以后鍋爐中的蒸汽溫度將上升。因此需要確保蒸汽設(shè)備保熱作用發(fā)揮成效，使鍋爐內(nèi)的蒸汽參數(shù)維持在正常范圍。

不同類別的煤炭在鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生的灰塵大小不一，所以應(yīng)仔細區(qū)別煤炭種類，注意觀察不同煤炭的不同粉質(zhì)，選擇最合適的煤炭種類才能確保煤炭的使用率和鍋爐燃燒的效率，確保鍋爐燃燒運行穩(wěn)定安全。此外，煤質(zhì)是改變鍋爐燃燒運行效率的根本因素，鍋爐的溫度分布和燃燒的參數(shù)也會影響現(xiàn)有的鍋爐運行方式。為此，火電廠應(yīng)采取靈活的措施改變當前鍋爐運行，并進行制粉系統(tǒng)內(nèi)部優(yōu)化，根據(jù)控制運行氧量、鍋爐送風(fēng)量和煤質(zhì)變化等指標靈活改變現(xiàn)有制粉系統(tǒng)運行模式，確保制粉系統(tǒng)和煤炭種類之間產(chǎn)生某種內(nèi)在聯(lián)系，才能實現(xiàn)對機組的優(yōu)化和降低燃燒消耗、提高燃燒運行效率的目的。

4.4 ?對于各種故障的及時排除

對于振動或噪音故障的檢修，首先要求技術(shù)人員必須具備先進的設(shè)備安裝知識和經(jīng)驗，加強對聯(lián)軸器的關(guān)注，控制聯(lián)軸器軸度偏差，并根據(jù)設(shè)備轉(zhuǎn)速確定轉(zhuǎn)軸設(shè)置。另外在檢修時要求嚴格按照標準進行，一發(fā)現(xiàn)某個部件存在問題就應(yīng)該及時仔細地檢查并更換、調(diào)整。對于磨煤機故障，主要是其風(fēng)管磨損的問題和減速機異常聲響，對于這類故障的排查難度較高，所以必須提前制定詳細的排查方案才能確保及時有效的檢修，使磨煤機控制在穩(wěn)定狀態(tài)。對于已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕、點蝕的部位需要根據(jù)缺陷嚴重情況進行調(diào)整或更換，若設(shè)備在運行中出現(xiàn)問題則應(yīng)立即關(guān)閉后再進行調(diào)整，避免因電流過大而使齒輪溫度急劇上升，從而影響設(shè)備的性能。

4.5 ?其他安全管理措施研究

4.5.1 ?設(shè)置報警裝置

在火電廠安全管理過程中，設(shè)置水位報警裝置可以在鍋爐水位超出標準時及時報警，檢修人員可根據(jù)報警信息采取有效措施加以解決以確保鍋爐安全運行。其次，在鍋爐出口處設(shè)置超溫報警裝置，是為了在鍋爐內(nèi)溫度抄表時報警，以幫助檢修人員準確判斷和控制鍋爐運行。超溫報警裝置一般和連鎖保護設(shè)備結(jié)合起來安裝。此外，為確保鍋爐運行安全和工作人員的安全，可在鍋爐內(nèi)設(shè)置爆破片裝置，該裝置能在一定壓力或溫度下爆破以釋放一定壓力，可確保鍋爐正常運行。

4.5.2 ?加強風(fēng)險防控體系建設(shè)

為確保一線人員的安全，必須提高預(yù)防風(fēng)險的意識和防控的能力。由于鍋爐運行具有不確定性、突發(fā)性和傷害程度大的特點，因此一旦出現(xiàn)故障問題工作人員很難及時躲避，從而造成極大的安全事故?；痣姀S必須加強各種制度的建設(shè)完善，然后結(jié)合先進的監(jiān)控技術(shù)及其設(shè)備，做好對安全隱患的巡視檢查和控制解決。

4.5.3 ?強化技術(shù)監(jiān)督和業(yè)務(wù)培訓(xùn)

現(xiàn)代火電廠鍋爐結(jié)構(gòu)精密度很高，設(shè)備先進程度很高，為此不能僅靠人工方式來判斷鍋爐及其設(shè)備存在的安全隱患。為確保檢修的有效性，必須引進先進的檢修技術(shù)及其設(shè)備，并做好技術(shù)監(jiān)督和工作人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)，以提升設(shè)備操作的水平，做好對鍋爐的全面深度檢修。

5 ?結(jié)語

綜上所述，火電廠的安全運行對于電廠的效益和電力的正常供應(yīng)起著十分重要的作用，鍋爐作為火電廠最為重要的發(fā)電設(shè)備，必須提高檢修水平，采用科學(xué)先進的檢修技術(shù)使鍋爐系統(tǒng)及其設(shè)備一直保持在穩(wěn)定運行的狀態(tài)，對已經(jīng)出現(xiàn)的故障及時排除。同時，為確保鍋爐和電廠的運行安全，可通過設(shè)置報警器、完善安全防控體系、優(yōu)化鍋爐運行等方式來提升火電廠鍋爐的安全可靠性。

參考文獻

[1] 張珂.熱電廠鍋爐檢修特點及其安全管理問題研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（12）：109-110.

[2] 謝小華.火電廠鍋爐輔機設(shè)備檢修的常見故障與排除研究[J].通訊世界，2017（10）：145-146.

[3] 魯鑫.發(fā)電廠鍋爐檢修中注意的問題及維護對策[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（11）：120-121.

[4] 王慧興.火電廠鍋爐檢修特點及安全管理分析[J].電力系統(tǒng)裝備，2019（23）：162-163.

[5] 黃華俊.熱電廠鍋爐檢修特點及其安全管理問題分析[J].中國科技縱橫，2016（2）：143.

[6] 張珂.熱電廠鍋爐檢修特點及其安全管理問題研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（12）：109-110.

[7] 李福龍.火力發(fā)電廠鍋爐設(shè)備檢修及改造問題分析[J].百科論壇電子雜志，2019（1）：403.

[8] 程思明，方興蕊.火電廠鍋爐檢修特點及其安全管理問題研究[J].通訊世界，2018（8）：132-133.

[9] 李春林.發(fā)電廠鍋爐檢修中注意的問題與維護對策[J].商品與質(zhì)量，2018（36）：245.

[10] 屈辰.試析火電發(fā)電廠鍋爐檢修運行與維護要點[J].中國科技投資，2019（28）：95.