锅炉受热面可靠性评估及尾部受热面检修技术研究分析

锅炉受热面可靠性评估及尾部受热面检修技术研究分析

郑军

（大唐贵州野马寨发电有限公司贵州六盘水553000）

摘要：在衡量电站锅炉产品的质量时，锅炉受热面的可靠性是一个重要的指标，也是电站锅炉产品市场竞争的焦点。对电厂来说，要求建立一个可以预测锅炉受热面的检修的方法，可以正确的指导机组的使用，防止发生故障，也避免了锅炉受热面的继续损坏以及事故向更严重的方向发展。本文主要通过对现场数据进行整理，通过统计来进行推断，对锅炉受热面的寿命分布进行判断，这样可以计算出锅炉受热面的可靠性参数，同时还可以获得各种寿命特征量。如果我们可以准确了解锅炉受热面的寿命分布，那么可以帮助我们进行故障预测，方便我们制定更加合理的检修策略。本文也介绍了一些尾部受热面检修技术，希望可以提供一定的帮助。

关键词：锅炉；受热面；可靠性评估；检修技术

引言

引起火力发电厂锅炉四管泄漏的原因有很多，包括过热、磨损、吹损、拉裂等。在锅炉四管泄漏中，占比比较大的就是尾部受热面磨损泄漏。火电厂锅炉一般有很长的工作周期，而且在工作中，有较大的负荷变化，导致锅炉四管泄漏，造成严重的后果。所以，研究锅炉的受热面的可靠性评估以及检修策略有着十分重要的意义，可以有效的提高火力发电厂的安全经济性[1]。本文通过分布现场数据，判断锅炉受热面的寿命分布，获得累计分布函数，计算可靠性参数。帮助我们对其故障进行预测。同时还提出了一些针对尾部受热检测面检修的技术，希望可以提高火电厂锅炉产品的安全性。

1、锅炉受热面可靠性的定义

可靠性指的是一个元件、设备或者系统在规定的时间和条件下完成某些规定功能的能力。我国有关发电设备的可靠性评价规程为：发电设备的可靠性，指的是设备在规定的时间内、规定的条件下，完成指定功能的能力[2]。锅炉受热面是发电设备锅炉的关键组成部分。根据其定义，我们发现锅炉受热面的可靠性离不开这些“规定条件”。这些“规定条件”在改变的同时，也会影响到可靠性。这也就说明，如果这些“规定条件”中有一些条件逐渐恶化，那么受热面的可靠性也就会下降，锅炉受热面的能力也就越低，其工作寿命也会缩短[3]。

2、机组可靠性与锅炉受热面可靠性的关系以及它们的指标

2.1机组可靠性与锅炉受热面可靠性的关系

锅炉受热面的可靠性受到机组可靠性的间接制约，同时，锅炉受热面的状况又影响了机组的运行[4]。反过来说，如果机组停运的话，即便锅炉受热面完好无故障，那么它也必须要停运。如果提高了机组的可靠性，增加了主机的运行时间，也要求锅炉受热面要增加运行时间。所以要提高锅炉受热面的可靠性，降低故障率，缩短故障的维修时间。

锅炉受热面是为提高机组热效率服务的，提高锅炉受热面可靠性的同时，也会提高机组的热效率，大大节约了一次能源煤，发电成本也大大降低，无形之中提升了企业的竞争力，可以说其对国计民生都有重要的意义。

2.2可靠性评价指标

电站的锅炉可靠性评价指标包括以下几种：

2.21.可用系数（AF）：

AF=可用小时/统计期间小时*100%=AH/PH*100%。

2.等效可用系数（EAF）：

EAF=（可用小时-降低出力等效停运小时）/统计期间小时*100%=（AH-EUNDH）/PH*100%。

3.运行系数（SF）

SF=SH/PH*100%

4.强迫停运率（FOR）

FOR=FOH/（FOH+SH）*100%

5.等效强迫停运率（EFOR）

EFOR=（FOH+EUDH1+EUDH2+EUDH3）/（SH+FOH+EUDH1+EUDH2+EUDH3）*100%

6.计划停运系数（POF）

POF=POH/PH*100%

7.非计划停运系数（UOF）

UOF=UOH/PH*100%

8.非计划停运率（UOR）

UOR=UOH/（UOH+SH）*100%

3.锅炉尾部受热面漏风、磨损以及腐蚀产生的原因

3.1锅炉漏风原因

锅炉漏风的形式分为三种，分别是烟道漏风、炉膛漏风以及空预器漏风。当锅炉正常运行时，炉内的压力稳定在10Pa到20Pa，控制炉膛内的气压，使其比炉外的大气压力低一些，这样可以减少炉外喷灰、冒烟或者喷火的情况，锅炉上的人孔门、炉墙、火孔以及烟道中都存在一定的缝隙，空气通过这些缝隙就进入到炉膛内部。

3.2尾部受热面磨损

烟气中有很多的飞灰颗粒，这些颗粒在低于700度的温度中，会有相当的硬度，然后磨削受热面，而且温度越低，颗粒的硬度越大，磨削程度也越明显，长此以往，管壁会变薄，导致强度降低，管子容易出现泄漏。

3.2尾部受热面腐蚀

锅炉工作的时候，燃烧粉煤就会产生二氧化碳，这些二氧化碳接触水之后，在冷却的过程中就会分解成酸性物质碳酸，碳酸会腐蚀锅炉。而且因为管理人员没有及时的处理，就导致锅炉的尾部被严重腐蚀，对锅炉的安全使用造成威胁。

4.解决锅炉尾部受热面漏风、磨损以及腐蚀的对策

4.1解决锅炉漏风

在安装和使用锅炉时，按照相关规定以及程序进行检修，检修完成后，使用一些保温材料，对锅炉的检修部位进行一定的保养，将一些密封盒设置在人孔处，有些人孔处会接触到高温环境，对应的要安装耐火砖，选用一些耐高温的材料来进行密封。尾部烟道影响了管道和梁的形式，导致二者存在一定的变形，要回复变形部位，在变形的后墙部位，进行保温处理。对于使用的管子，选用表面粗糙的包覆管。

4.2解决磨损

解决磨损问题时，可以使用倒排检修法对管排内布置严密的部位进行检测，对磨损部位进行及时的处理，避免磨损部位扩大。尾部受热面的倒排检修技术包括落排检修、起排检修以及拉开管排检修。倒排检修主要是将不容易检修到的管排进行移动，将其降落到合适的空间再进行检修。拉开管排检修主要是将不容易检修的管排拉升到合适的位置进行检修。拉开管排检修则指的是将不容易检修的管排拉到合适的空间进行检修。及时的检查受热面，并且对受热面的运行情况进行掌握，明确管排的间距，针对出现的问题进行解决。

4.3解决腐蚀

因为腐蚀产生的原因是因为冷凝水的作用，所以可以通过以下三种措施来预防：1.将氧气含量降到一定程度，使得空气系数降低，减少游离氧分子，提高了热效率，防止生成冷凝水。2.避免空气进入锅炉内部，锅炉停止工作时，因为进风口的挡板在停机位置，所以受热面出现冷凝水，造成腐蚀，所以要讲风门恢复到原来的位置，保证全闭。3.将壁温提高，保持合适的排烟温度，降低腐蚀发生率。4.提高锅炉出水温度，促使排烟温度升高，大于烟气中的介质温度，减少腐蚀。5.使用一些添加剂，根据实际情况进行添加，控制腐蚀情况。

结束语

通过分析受热面的相关数据，可以帮助我们判断受热面的寿命分布，然后计算出分布函数，再进一步的计算得出锅炉受热面的可靠性参数以及各种寿命特征量。当了解锅炉受热面的具体分布之后，按照规律就可以预测其故障，然后选用合适的检修技术，制定检修策略，在优化检修的同时，提高检修的效率，减少锅炉受热面的故障率。

参考文献：

[1]蔡宏伟.锅炉受热面可靠性评估与检修策略的研究[D].华北电力大学（北京），2006.y868269.

[2]魏剑波.火电厂锅炉尾部受热面检修技术研究分析[J].科技展望，2016，26（9）：60..2016.09.050.

[3]朱子光.火电厂锅炉尾部受热面检修技术研究分析[J].科技资讯，2011，（36）：96-96.2011.36.079.

[4]饶丽梅.火电厂锅炉尾部受热面检修技术研究[J].大科技，2016，（18）：52-53.