演示-托克托培训-维修ppt课件

1 内蒙托克托电厂2x600MW机组锅炉培训 维护与检修部分 2004 3北京巴布科克 威尔科克斯有限公司Babcock WilcoxBeijingCo Ltd 2 RBC大型燃煤电站锅炉 北京巴布科克 威尔科克斯有限公司Babcock WilcoxBeijingCo Ltd 3 维修部分 培训教材内容 1 概述 目的 要求及引用标准 主要大修项目 2 运行维护 优化运行 3 运行的安全保证 炉膛爆炸 水位 管壁温度 磨损 安全门的整定 4 状态维护 外部和内部检查 安全评估技术 5 主要部件检修 汽包 水冷壁 过热器与再热器 减温器 水压试验 6 其它重要部件的检修 7 停炉保养 4 概述 目的 要求 由于各种原因 经一定的运行时间后 总会发生或存在某种安全上的隐患 为了使隐患得到及时发现和修理 机组必须有计划地按有关规程安排大 小修 在机组达到一定的寿命周期后 还必须考虑采用安全评估的技术和方法对锅炉的各零部件进行必要的状态评估 根据检查结果 应用成熟的工艺进行维修 使之符合安全运行及性能保证的要求 维持正常工作 检修维护的质量表现在系统中的各个设备在相应的可调节幅度下都具有良好的工作性能 能可靠地运行 本教材是根据该项目锅炉 及相关电力行业标准 部颁规程 结合RBC锅炉技术和B W的维护经验 并参考同类型电厂的 锅炉集控运行规程 及 锅炉检修工艺规程 等资料编写而成 5 引用标准 1 电力行业标准 DL438 2000 火力发电厂金属技术监督规程 2 电力行业标准 DL440 1991 在役电站锅炉汽包的检验 评定及处理规程 3 电力行业标准 DL612 1996 电力工业锅炉压力容器监察规程 4 电力行业标准 DL T654 1998 火力发电厂超期服役机组寿命评估技术导则 5 电力行业标准 DL T734 2000 火力发电厂锅炉汽包焊接修复技术导则 6 电力行业标准 DL T561 1995 火力发电厂水汽化学监督导则 7 国家技术监督局 锅炉定期检验规则有关该主题的详细内容 8 电力行业标准 DL T748 1 2001 火力发电厂锅炉机组检修导则 6 概述 内 外部检验 水压试验 检修工艺 根据 锅炉定期检验规则 的规定 锅炉定期检验工作包括外部检验 内部检验和水压试验三种 只有当三种检验均在合格有效期内 锅炉才能投入运行 DL T748 2001 火力发电厂锅炉机组检修导则 规定 电厂可根据设备的特点 技术状况 部件寿命周期 反事故措施及各项监测信息 确定锅炉机组检修间隔 项目和设备停用时间 并报上级部门审批 该标准还要求各电厂应根据这份标准和制造厂技术文件编写锅炉机组 检修工艺规程 或 检修工艺卡 以便实施检修工作 7 概述 10项 大修试验 项目 1大 小修及联锁保护回路检修后需进行 联锁 试验 通过模拟锅炉MFT 主燃料跳闸 动作 检查保护动作是否正常 2电动阀门开关试验3风门挡板开关试验4全炉漏风试验5全炉水压试验6安全门整定及校核试验7大修前热效率试验8大修后热效率试验9点火系统灵活性试验10吹灰器装置冷态试验 8 概述 锅炉本体 13项大修项目 1 汽包及汽包内部装置2 省煤器3 水冷壁4 顶棚和包墙管5 一级过热器6 屏式过热器7 二级过热器8 再热器水平和垂直管组9 减温器10 燃烧器11 安全阀12 主蒸汽管道和再热器管道13 顶棚吊挂装置 9 2 锅炉的在役运行维护 总要求 锅炉正常运行中 应使锅炉蒸发量适应机组负荷需要 保持汽温 汽压和水位等运行参数在规定范围内 保持炉水和蒸汽品质合格 维持燃烧稳定 在保证安全性的前提下优化运行工况 提高锅炉的运行经济性 并降低污染物的排放 10 2 锅炉的在役运行维护 积累运行经验 试运行过程中进一步掌握锅炉及相关设备的运行特性 特别是 在燃烧设备已经调整到最适合于燃用煤种的最佳性能状态 且空气过剩系数足够偏小的条件下 对锅炉机组进行性能测试确定锅炉效率及各项热损失 如果性能测试结果良好 此时应详细记录各项调节数据 并应用作为今后运行的指导 11 2 锅炉的在役运行维护 提高运行经济性 为了提高运行经济性 应充分参考在性能测试中的获得的各项调节数据 例如 与典型工况相对应的各项热工参数 即炉膛温度和流经各受热面的进 出口烟气温度 过剩空气量 等 还有 通风损失 风量 燃烧器调整 蒸汽流量 给水温度 蒸汽温度 燃料量及空气温度 以及喷水流量 等 当发现某一项或多项发生偏离现象时 首先应查明其原因 包括是否要对测量仪表进行必要的校正 接着 应尝试能否通过一般调整即可纠正 12 2 锅炉的在役运行维护 提高运行经济性 应定期对氧量表进行校正 对烟气温度及烟气中的 含氧量 进行连续监测 以及对飞灰含碳量进行定期检测 以便于查明锅炉能否始终维持在性能测试过程中测得的效率 必要时 应通过气体采样装置作专门测试 当发现飞灰中的含碳量增加 应对锅炉的制粉系统 和 或燃烧控制进行调整或维修 13 2 5运行维护 受热面的清洁 炉膛共设30只IR 3D短伸缩吹灰器 行程267mm 吹灰半径为2m IR 3D短伸缩吹灰器 见右图 14 2 5运行维护 受热面的清洁 过热器和尾部烟道共设42只IK 545长伸缩吹灰器 行程10500mm 吹灰半径为0 2m IK 545伸缩吹灰器 见右图 15 2 5运行维护 受热面的清洁 吹灰器喷嘴的运行轨迹 见右图 图中英文 extending 伸入retracting 后退shift 行程 16 2 5受热面的清洁 吹灰周期 锅炉正常运行时的吹灰周期为对空气预热器每班一次 对烟道前夜一次 对炉膛白班和前夜各一次 对锅炉受热面容易积灰的部位 当煤种变差 灰份增加时 应加强吹灰 锅炉启动正常后 应在机组负荷达到70 以上或停炉前 对所有受热面全面吹灰一次 锅炉点火后 对空气预热器应投入连续吹灰 直到锅炉负荷达到70 MCR 以后每班吹灰一次 17 3 1防止炉膛爆炸 炉膛爆炸分为 外爆 和 内爆 外爆 主要是由于炉膛灭火处理不当 继续进入燃料所致 一旦在点火前有油 可燃气体或煤粉漏入炉膛 未进行充分吹扫就进行点火 或反复点火未成功 油枪雾化不良或漏油 锅炉长期低负荷运行 个别燃烧器灭火等造成炉内积存燃料 或者运行中煤质变化 风煤比失调 给粉自流等均构成起因 这种情况对燃烧无烟煤的锅炉要特别注意 内爆 的主要原因有 炉膛灭火 燃料中断 送风机跳闸和启停过程操作不当 使炉内平衡通风破坏 造成瞬间负压过大 18 3 1防止炉膛爆炸 炉膛吹扫 炉膛的吹扫分为 自动 和 手动 两种 其吹扫方法为 在启动送 引风机 并出口档板联开之后 通过调节风机的动静叶片 使炉膛负压维持在 50到 100pa压力范围内 调节总风量使 吹扫风量 大于25 负荷风量 稳定300秒 吹扫完成后应一直维持大于25 额定负荷的风量 19 3 3管壁温度监视 影响管壁温度的因素有 负荷变化 给水温度变化 燃料改变 磨煤机投停及燃烧器运行方式 受热面结垢及积灰 尾部烟道档板开度改变 等 20 3 4 2对壁厚及磨损的检查 根据规程的规定 要求如下 当减薄到小于计算壁厚 或减薄量大于壁厚的30 的受热面管子 应及时更换 蚀点深度大于壁厚的30 的受热面管子 应更换 对受热面上用的SA 210C碳素钢管子 当石墨化达到4级 或其外径蠕变变形大于3 5 时 应更换 对过 再热器中使用的 除SA 210C外合金钢管子 当其外径蠕变变形大于2 5 时 应更换 当外表面氧化皮厚度超过0 6mm 及发现有宏观裂纹 微观蠕变裂纹 以及屏过SA 213TP347H定位管子应力腐蚀裂纹时 应更换 当进行上述检查或检修过程中 还应特别检查焊有附件的管壁上是否有裂纹或其他安全隐患 21 4 状态维护 定检的种类和间隔有不同 以在役锅炉汽包为例 DL440 1991 在役电站锅炉汽包的检验 评定及处理规程 明确规定 外部检验 每年不少于一次 结合安全检查或计划小修进行 内部检验 运行5万小时后进行第一次 以后每2到3年检验一次 结合计划大修进行 超压试验 一般每6年一次 可作为大修中的一个特殊项目列入 22 4 4安全评估 在锅炉设计寿命期内 单纯由于结构强度不足而造成的事故并不多 而由于系统结构强度 疲劳 热时效老化 蠕变损伤 腐蚀 磨损等问题引起的安全性问题则较多 在锅炉的在役检查中将不同程度地发现例如水冷壁管氢损坏 过 再热器管子 多种形式的受压件材料和焊接接头损伤 其损伤轻则表现为泄漏 重则造成计划外强迫停炉 影响整个热力系统的正常运转 经验表明 锅炉受热面管子材料的失效是造成这些大型燃煤锅炉机组计划外强迫停炉的最主要原因 电厂需要实用性强 易于操作 工作效率高的 快速又能够进行定量评估的综合诊断技术 23 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片1 在焊接衬垫处发生碱侵蚀 24 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片2 在管子内表面发生点状氧腐蚀 25 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片3 由于氢损伤造成的脆性失效 26 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片4 由于酸侵蚀造成的管子内壁的点状凹坑 27 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片5 应力腐蚀裂纹的电子显微镜照片 28 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片6 管子内壁邻近附件处发生的水侧腐蚀疲劳裂纹 29 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片7 由于烟灰腐蚀管壁严重减簿的管子的横截面照片 30 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片8 发生了煤灰腐蚀 金属的高温氧化表面外形 31 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片9 水冷壁销钉管烟气侧腐蚀 32 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片10 烟气侧腐蚀裂纹 外侧表面 表面裂纹 33 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片11 因短期过热 边缘被拉薄的 鱼咀状 开裂 34 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片12 因长期过热 比短期过热要窄的纵向开裂 35 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片13 对接焊缝处碳钢管子发生石墨化的显微照片 36 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片14 铁素体材料已全断的异种钢焊缝失效 和铁素体晶界面上产生的 蠕变空域 37 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片15 管子外表面的金属磨损 38 4 4 216种燃煤机组受热面管子失效机制 照片16 附件处的机械疲劳失效 39 4 3 4B W判断在役受压件失效的方法 判断在役机组受压件损伤的方法有理论分析方法 应力分析 剖析检查方法和无损检测方法 为了适应在役检测的需要 美国B W公司与美国EPRI合作开发了取得美国专利的新型失效检测技术和状态评估系统 FST GAGE快速测量厚度无损检验仪 FHyNES剪力波超声波无损检验 NOTIS氧化层厚度无损检验 Hone Glow集箱荧光着色渗透无损检验 等评估内容 蠕变 疲劳 腐蚀 浸蚀和过热 共5个方面 40 状态评估 第1阶段的工作以及业主责任 LocateWeaknessesAssessRemainingLifeDetermineRootCauseRecommendedPlanSupportsUpgradeDecisionsAddressescomponentSafetyMitigatesRun RepairDecisionsemergency planned 41 4 4 3FHyNES水冷壁内壁损伤状态评估技术 压力 6 89MPa时 水冷壁管失效是机组强迫停机的主要原因 其失效有可能是由于疲劳 腐蚀 磨损 过热 或者氢损伤造成的 其中 氢损伤 是大机组强迫停机的最主要原因 该技术与一般超声波检验不同 采用 双 传感器的剪力波节距捕捉 Pitch Catch 技术 两个一对的传感器封闭在 靴形 探查板上 可提高检测精度 及扫描暴露在高热流中管子的冠部 先要对未损伤管子进行检测 作为标定用的标样 检测时 要沿管纵向和弧向进行二次扫描 接着要测定壁厚 分3步扫描可以检测出三个正交方向上所有可疑的损伤 它比在管可疑部位开孔 插入光纤检查效率高 而光纤方法不仅要开孔 而且不能确定氢损伤程度 42 FHyNES AtestdevelopedbyB Wtodetectandorevaluateinternaltubedamageinboilerwaterwalltubing 43 4 4 3FST GAGE快速扫描测定管子壁厚技术 44 4 4 3FST GAGE快速扫描测定管子壁厚技术 FST GAGE 快速扫描壁厚仪 技术利用在材料中产生的高频声波的电磁声学效果 Electro MagneticAcoustics 由电磁声学传感器发送和接收声波信号 由于这种效果是在材料内部产生 所以不再需要采用液体的耦合剂来传递声波 使用这种新无损检测技术扫描测定壁厚之前 只需对管表面进行喷砂或者水洗处理 只要管表面基本光滑就是残余铁锈 也不会对EMAT探头的信号产生不利影响 FST GAGE可以测定厚度只有1 8mm的管子 精度可达0 13mm 每8小时可以扫描1 2千米长 其有效扫描宽度为13mm 多扫描几次可更宽 例如对点状腐蚀进行测定 使用FST GAGE对管子进行连续扫描 即可以得到计算机输出的沿圆周方向壁厚测定结果的屏幕显示 45 FST GAGE System Powersupplies processor OperatorInterface Probe CalibrationStd 46 OxideMeasurement 47 4 4 3NOTIS 过 再热器管子寿命评估技术 NOTIS状态评估系统具有由微处理器控制的超声波测定装置 通过测定管子的壁厚和管子内壁的氧化层厚度 将数据送入随机的程序 依靠计算机根据氧化层厚度测定数据 同时考虑由于存在氧化层管壁温度升高所造成的腐蚀作用 NOTIS状态评估系统根据B W公司对过 再热器管子内壁氧化机制及对各类合金钢蠕变断裂行为数据库 可以做到只需花费几天时间 只需随机取很少几个割管试样 就可以完成对整个过热器和再热器管束的状态评估及寿命分析 从1986年起到1996年 已经成功地为多达350个过热器和再热器进行了测定和评估 48 4 4 3NOTIS 过 再热器管子寿命评估技术 过 再热器管子通常是由于蠕变断裂造成失效 且由于磨损或腐蚀而加快失效 49 4 4 3 4Hone Glow 高温集箱蠕变 疲劳评估 蠕变 疲劳裂纹最初发生在集箱的内侧 一般难于检测 Hone Glow 评估技术可以快速地定位 并确定裂纹的状态特性 检验时 首先是在距离集箱50到75mm附近的小管接头上切开一个口子 然后 采用B W专利表面清洗技术彻底除去开孔内侧唇边缘上的高温氧化层 以防止盖住可能存在的微裂纹 并防止将表面剥离的氧化膜误判为损伤 在除去氧化层之后 采用高灵敏度的 荧光着色渗透探伤 技术确定裂纹位置 接着通过插入内窥摄像探头或光纤探头拍照 即可对裂纹进行定性 开孔的内侧唇边缘上是高应力区 裂纹从这儿发生并扩展 50 集箱上的高应力部位 Notelocationofpeakstresses 51 高温集箱的破损 有可能是由穿透裂纹造成 52 4 4 3 4Hone Glow 高温集箱蠕变 疲劳裂纹评估技 用逐步变细的研磨剂 最后用氧化铝粉剂抛光打磨到1 或更细 然后进行浸蚀使之呈现微观组织 而得到金相复型 由此探测出早期微裂纹 组织球化或石墨化程度 53 4 4 3 4Hone Glow 高温集箱蠕变 疲劳裂纹评估技术 1 1 4Cr 1 2Mo焊缝金属400 x金相复型显微镜照片 晶界上呈现已连接的蠕变空穴 54 手持内视光纤探头对集箱孔壁进行检验 55 4 4 3 4B W公司Hone Glow 高温集箱蠕变 疲劳裂纹评估技术 图中英文 FiberOpticsProbe 光学纤维探头 TubeHoleLigamentCracks 孔桥裂纹 SuperheaterOutletTube 过热器出口管子 FlourescentDye Penetrant 荧光着色渗透探伤 OxideRemoved 除去氧化膜 56 Hone Glow 高温集箱及管道蠕变 疲劳裂纹评估技术 57 5 锅炉受压件及附件的检修工作 典型的检修工艺文件 一般应有以下内容 所需检修工具和安全措施 需要逐项进行的检修项目 关键工艺 例如 更换管子 目视检查及无损探伤检验方法 缺陷打磨 焊接修补 含预热及焊后热处理要求 等 检修质量标准 特殊注意事项 例如 由于本锅炉上的受压件均为ASME材料 因此其焊接工艺及焊接材料必须按ASME规范中第IX卷的规定确定 等 58 5 3水冷壁检修和换管工艺 对水冷壁进行逐项检查 一般内容如下 冷灰斗上部倾斜管被下落的结焦或结渣砸伤情况检查 燃烧器附近水冷壁管子变形 磨损情况检查 吹灰器附近水冷壁管子吹损 微裂纹情况检查 高热负荷区域水冷壁管子变形 胀粗或