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CFB锅炉防磨防爆检查与管理如何做?

发布时间 :

2020-07-15

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如何做好锅炉的安全管理是电厂进行智慧化转型中必不可少的一部分,而锅炉“四管”的防磨防爆检查工作又是重点中的重点。某电力集团135MW及以上各等级容量22台CFB机组在四年内共发生非停事件60起,其中因CFB锅炉“四管”泄漏导致机组非停事件39起,占比高达65%,由此看出锅炉“四管”泄漏是影响机组安全稳定运行的主要因素。

锅炉防磨防爆工作是机组生产全过程管理的重要内容,也是及时发现、及时处理“四管”问题的有效途径,CFB锅炉独有燃烧方式就决定了“四管”磨损明显严重于其他锅炉,因此防磨防爆工作对CFB锅炉更加重要。通过研究分析CFB锅炉“四管”泄漏非停事件,可以查找锅炉防磨防爆工作存在的不足,实现锅炉“四管”安全可靠性真正可控。

1 非停事件分析

电站锅炉“四管”常见失效类型有管材缺陷、焊接缺陷、过热爆管、磨损减薄、应力集中、疲劳开裂、机械损伤、腐蚀、错用材质等。近年来该集团CFB锅炉“四管”泄漏涵盖了上述多数失效型式,但各受热面泄漏失效类型又有所差别,其中水冷壁以管材缺陷和焊接缺陷为主,过热器主要以为焊接缺陷和疲劳开裂为主,再热器和省煤器均以磨损减薄为主。

2 防磨防爆问题

电站锅炉“四管”泄漏既有管理原因,也有技术原因。防止锅炉“四管”泄漏工作是否有效,归根到底还在于管理是否有效。现阶段锅炉防磨防爆管理存在以下几方面问题。

2.1 基础管理

锅炉防磨防爆管理制度不完善及责任落实不到位,尤其是在目前检修工作外包和部分检查外委模式下,导致自身人员防磨防爆检查及责任主体淡化,进而影响锅炉防磨防爆工作质量。同时,防磨防爆检查计划不全面,人力配备不足且技能水平有限,加之重视不足及责任心不强,多次出现设备缺陷检查不到位等现象。

2.2 受热面管材

在39起锅炉“四管”泄漏非停事件中,有10起事件是因受热面管子母材存在裂纹等原始缺陷导致的,可以看出受热面管材存在入厂验收及使用管理不到位现象,未严格按照相关标准、规程及制度要求进行质量验收把关,尤其是机组基建安装过程中材料管理不到位问题,直接给投产后设备可靠运行埋下了严重安全隐患,在锅炉防磨防爆金属检验不到位情况下导致多起“四管”泄漏事件发生。

2.3 隐蔽缺陷

锅炉受热面隐蔽缺陷主要是管理不到位、防磨防爆检查手段单一而未能及时检查发现。原因主要是在机组检修中缺少对隐蔽缺陷管理的内容,使部分隐蔽缺陷不能及时发现并消除,给锅炉设备安全可靠运行带来较大隐患。例如受热面鳍片焊缝严重咬边缺陷、穿墙密封漏风等。

2.4 检修质量

锅炉受热面检修工艺不规范、质量管理不到位,导致受热面管内落入焊渣等异物、鳍片安装不平整、吹灰器提升阀内漏严重等问题发生。同时设备检修及新技术应用中风险评估不足,对屏式受热面变形后采用马蹄型焊缝、熔覆防磨水冷壁变形等带来危险未能引起足够重视。

2.5 焊接施工

锅炉受热面监造、基建安装及检修焊接施工管理不规范,施工工艺及质量验收把关不严,直接导致受热面焊缝等存在较多缺陷。如水冷壁出厂销钉焊接、熔覆施工不当导致熔深过深等缺陷,水冷壁及屏式受热面鳍片焊缝存在严重咬边等缺陷,省煤器安装焊缝存在未熔合缺陷等。

2.6 耐火材料

未将耐火材料纳入锅炉防磨防爆进行统一管理,未落实专人负责耐火材料检查、检修及使用管理等工作。耐火材料搅拌、浇注、振捣、养护、烘干等环节管理不严,新旧耐火材料施工未严格执行相关标准及厂家要求,最终导致耐火材料脱落频繁发生。同时未在机组启动或停运过程中采取相应措施控制耐火材料开裂等问题。

2.7 运行管理

运行管理存在薄弱环节,机组参数变化及异常监视判断不到位,未及时开展相关分析工作及采取相关措施,致使设备问题持续发展及扩大。锅炉燃烧异常、超温等风险认识不足,事故预想不到位及应急处理措施不完善,直接影响事故处理及时性、准确性。运行人员操作经验及事故处理能力不足,在“四管”泄漏等事件发生后操作不果断、不及时,导致事故进一步扩大。

3 管理提升措施

为有效遏制及减少CFB锅炉“四管”泄漏非停事件的发生,切实提升CFB锅炉防磨防爆管理水平及设备运行安全可靠性,现针对非停事件暴露问题制定管理提升措施。

3.1 管理措施

健全锅炉防磨防爆管理体系,明确防磨防爆组织机构成员为防磨防爆责任落实主体,将内部检查与外委队伍检修有机结合,彻底排查及消除锅炉“四管”存在缺陷及安全隐患。严格按照“分片承包、责任到人”的原则落实责任,通过制定切实有效、操作性强的激励机制,充分调动防磨防爆工作人员的积极性和主动性。

强化锅炉防磨防爆基础管理,制定检查计划、作业文件、台帐档案等技术资料管理清册和标准,严格执行防磨防爆有关规程及制度要求,形成检查策划、过程控制、缺陷处理等各环节标准作业。同时,定期总结防磨防爆工作及开展人员专业培训,结合实际组织交叉更换检查区域,通过理论实践相结合方式持续提高人员技能。

3.2 技术措施

选择专业防磨防爆管理工具,云酷科技锅炉防磨防爆可视化管理系统运用三维可视化技术,通过对锅炉空间结构进行1:1 高保真模拟,可全面直观的浏览锅炉构造、查阅动静态台帐、历史泄爆、更换处理、壁温监控、劣化分析等设备信息,全面掌握锅炉状态。系统运用大数据分析技术,结合锅炉运行数据、历史检修数据、泄爆记录等数据综合进行劣化分析,帮助用户及时掌握锅炉劣化规律,有针对性的进行运行调整与检修策划、科学的采取防磨措施,降低泄爆事故发生概率。

4 结论

通过深入研究CFB锅炉“四管”泄漏非停事件,分析水冷壁、过热器、再热器及省煤器泄漏失效类型及导致原因,查找出锅炉防磨防爆基础管理、受热面管材、隐蔽缺陷、检修质量、焊接施工、耐火材料及运行管理等方面暴露问题和存在不足,进而从承压部件母材、锅炉受热面检修、尾部烟道防磨装置、承压部件焊接质量、承压管道异物堵塞、耐火材料检查检修、吹灰器吹损受热面、隐蔽部位承压部件、运行操作参数控制、不安全事件防范及提升应急处置能力等方面提出了切合实际的管理提升措施,在夯实防磨防爆工作基础及持续提高管理水平的同时,进一步提高CFB锅炉设备安全可靠性。

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