演示-托克托培訓-維修課件

內蒙托克托電廠

2x600MW機組鍋爐

培訓－維護與檢修部分2004.3Babcock&WilcoxBeijingCo.Ltd.1演示-托克托培訓-維修RBC大型燃煤電站鍋爐北京巴布科克·威爾科克斯有限公司Babcock&WilcoxBeijingCo.Ltd.2演示-托克托培訓-維修

維修部分－培訓教材內容1。概述－目的、要求及引用標準；主要大修項目；2。運行維護－優(yōu)化運行；3。運行的安全保證－爐膛爆炸；水位；管壁溫度；磨損；安全門的整定；4。狀態(tài)維護－外部和內部檢查；安全評估技術；5。主要部件檢修－汽包；水冷壁；過熱器與再熱器；減溫器；水壓試驗；...6。其它重要部件的檢修；7。停爐保養(yǎng)。3演示-托克托培訓-維修概述－目的、要求由于各種原因，經一定的運行時間后，總會發(fā)生或存在某種安全上的隱患。為了使隱患得到及時發(fā)現和修理，機組必須有計劃地按有關規(guī)程安排大、小修。在機組達到一定的壽命周期后，還必須考慮采用安全評估的技術和方法對鍋爐的各零部件進行必要的狀態(tài)評估。根據檢查結果，應用成熟的工藝進行維修，使之符合安全運行及性能保證的要求，維持正常工作。檢修維護的質量表現在系統(tǒng)中的各個設備在相應的可調節(jié)幅度下都具有良好的工作性能，能可靠地運行。本教材是根據該項目鍋爐，及相關電力行業(yè)標準、部頒規(guī)程，結合RBC鍋爐技術和B&W的維護經驗，并參考同類型電廠的‘鍋爐集控運行規(guī)程’及‘鍋爐檢修工藝規(guī)程’等資料編寫而成。4演示-托克托培訓-維修引用標準：[1]電力行業(yè)標準，DL438-2000，火力發(fā)電廠金屬技術監(jiān)督規(guī)程[2]電力行業(yè)標準，DL440-1991，在役電站鍋爐汽包的檢驗、評定及處理規(guī)程[3]電力行業(yè)標準，DL612-1996，電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程[4]電力行業(yè)標準，DL/T654-1998，火力發(fā)電廠超期服役機組壽命評估技術導則[5]電力行業(yè)標準，DL/T734-2000，火力發(fā)電廠鍋爐汽包焊接修復技術導則[6]電力行業(yè)標準，DL/T561-1995，火力發(fā)電廠水汽化學監(jiān)督導則[7]國家技術監(jiān)督局，鍋爐定期檢驗規(guī)則有關該主題的詳細內容[8]電力行業(yè)標準，DL/T748.1-2001，火力發(fā)電廠鍋爐機組檢修導則

5演示-托克托培訓-維修概述－內、外部檢驗、水壓試驗，檢修工藝根據“鍋爐定期檢驗規(guī)則”的規(guī)定，鍋爐定期檢驗工作包括外部檢驗、內部檢驗和水壓試驗三種。只有當三種檢驗均在合格有效期內，鍋爐才能投入運行。

DL/T748-2001《火力發(fā)電廠鍋爐機組檢修導則》規(guī)定：“電廠可根據設備的特點、技術狀況、部件壽命周期、反事故措施及各項監(jiān)測信息，確定鍋爐機組檢修間隔、項目和設備停用時間，并報上級部門審批?！薄Ｔ摌藴蔬€要求各電廠應根據這份標準和制造廠技術文件編寫鍋爐機組《檢修工藝規(guī)程》或《檢修工藝卡》，以便實施檢修工作。

6演示-托克托培訓-維修概述－10項《大修試驗》項目1大、小修及聯鎖保護回路檢修后需進行‘聯鎖’試驗，通過模擬鍋爐MFT（主燃料跳閘）動作，檢查保護動作是否正常。2電動閥門開關試驗3風門擋板開關試驗4全爐漏風試驗5全爐水壓試驗6安全門整定及校核試驗7大修前熱效率試驗8大修后熱效率試驗9點火系統(tǒng)靈活性試驗10吹灰器裝置冷態(tài)試驗

7演示-托克托培訓-維修概述－《鍋爐本體》13項大修項目：1。汽包及汽包內部裝置2。省煤器3。水冷壁4。頂棚和包墻管5。一級過熱器6。屏式過熱器7。二級過熱器8。再熱器水平和垂直管組9。減溫器10。燃燒器11。安全閥12。主蒸汽管道和再熱器管道13。頂棚吊掛裝置8演示-托克托培訓-維修2.鍋爐的在役運行維護總要求：鍋爐正常運行中，應使鍋爐蒸發(fā)量適應機組負荷需要，保持汽溫、汽壓和水位等運行參數在規(guī)定范圍內，保持爐水和蒸汽品質合格，維持燃燒穩(wěn)定，在保證安全性的前提下優(yōu)化運行工況，提高鍋爐的運行經濟性，并降低污染物的排放。9演示-托克托培訓-維修2.鍋爐的在役運行維護積累運行經驗：試運行過程中進一步掌握鍋爐及相關設備的運行特性。特別是，在燃燒設備已經調整到最適合于燃用煤種的最佳性能狀態(tài)，且空氣過剩系數足夠偏小的條件下，對鍋爐機組進行性能測試確定鍋爐效率及各項熱損失。如果性能測試結果良好，此時應詳細記錄各項調節(jié)數據，并應用作為今后運行的指導。

10演示-托克托培訓-維修2.鍋爐的在役運行維護提高運行經濟性：為了提高運行經濟性，應充分參考在性能測試中的獲得的各項調節(jié)數據，例如：與典型工況相對應的各項熱工參數，即爐膛溫度和流經各受熱面的進、出口煙氣溫度，過?？諝饬浚?；還有，通風損失、風量、燃燒器調整、蒸汽流量、給水溫度，蒸汽溫度，燃料量及空氣溫度；以及噴水流量，等。當發(fā)現某一項或多項發(fā)生偏離現象時，首先應查明其原因，包括是否要對測量儀表進行必要的校正，接著，應嘗試能否通過一般調整即可糾正。

11演示-托克托培訓-維修2.鍋爐的在役運行維護提高運行經濟性：應定期對氧量表進行校正，對煙氣溫度及煙氣中的‘含氧量’進行連續(xù)監(jiān)測，以及對飛灰含碳量進行定期檢測，以便于查明鍋爐能否始終維持在性能測試過程中測得的效率。必要時，應通過氣體采樣裝置作專門測試。當發(fā)現飛灰中的含碳量增加，應對鍋爐的制粉系統(tǒng)，和/或燃燒控制進行調整或維修。12演示-托克托培訓-維修2.5運行維護－受熱面的清潔

爐膛共設30只IR-3D短伸縮吹灰器,行程267mm,吹灰半徑為2m

。IR-3D短伸縮吹灰器：見右圖：13演示-托克托培訓-維修2.5運行維護－受熱面的清潔

過熱器和尾部煙道共設42只IK-545長伸縮吹灰器，行程10500mm,吹灰半徑為0.2m。

。IK-545伸縮吹灰器

：見右圖：14演示-托克托培訓-維修2.5運行維護－受熱面的清潔

吹灰器噴嘴的運行軌跡：見右圖：圖中英文：extending–伸入retracting－后退shift–行程；15演示-托克托培訓-維修2.5受熱面的清潔

－吹灰周期：鍋爐正常運行時的吹灰周期為對空氣預熱器每班一次；對煙道前夜一次；對爐膛白班和前夜各一次；對鍋爐受熱面容易積灰的部位，當煤種變差，灰份增加時，應加強吹灰；鍋爐啟動正常后，應在機組負荷達到70％以上或停爐前、對所有受熱面全面吹灰一次；鍋爐點火后，對空氣預熱器應投入連續(xù)吹灰，直到鍋爐負荷達到70％－MCR，以后每班吹灰一次。16演示-托克托培訓-維修3.1防止爐膛爆炸爐膛爆炸分為‘外爆’和‘內爆’：‘外爆’主要是由于爐膛滅火處理不當，繼續(xù)進入燃料所致。一旦在點火前有油、可燃氣體或煤粉漏入爐膛，未進行充分吹掃就進行點火，或反復點火未成功、油槍霧化不良或漏油、鍋爐長期低負荷運行、個別燃燒器滅火等造成爐內積存燃料；或者運行中煤質變化，風煤比失調、給粉自流等均構成起因。這種情況對燃燒無煙煤的鍋爐要特別注意。‘內爆’的主要原因有：爐膛滅火、燃料中斷、送風機跳閘和啟停過程操作不當，使爐內平衡通風破壞，造成瞬間負壓過大。17演示-托克托培訓-維修3.1防止爐膛爆炸－爐膛吹掃：爐膛的吹掃分為：‘自動’和‘手動’兩種。其吹掃方法為：在啟動送、引風機，并出口檔板聯開之后，通過調節(jié)風機的動靜葉片，使爐膛負壓維持在－50到－100pa壓力范圍內，調節(jié)總風量使‘吹掃風量’大于25％負荷風量，穩(wěn)定300秒。吹掃完成后應一直維持大于25％額定負荷的風量。18演示-托克托培訓-維修3.3管壁溫度監(jiān)視影響管壁溫度的因素有：負荷變化；給水溫度變化；燃料改變；磨煤機投停及燃燒器運行方式；受熱面結垢及積灰；尾部煙道檔板開度改變，等

19演示-托克托培訓-維修3.4.2對壁厚及磨損的檢查：根據規(guī)程的規(guī)定，要求如下：當減薄到小于計算壁厚，或減薄量大于壁厚的30％的受熱面管子，應及時更換；蝕點深度大于壁厚的30％的受熱面管子，應更換；對受熱面上用的SA-210C碳素鋼管子，當石墨化達到4級，或其外徑蠕變變形大于3.5％時，應更換；對過、再熱器中使用的、除SA-210C外合金鋼管子，當其外徑蠕變變形大于2.5％時，應更換；當外表面氧化皮厚度超過0.6mm，及發(fā)現有宏觀裂紋、微觀蠕變裂紋，以及屏過SA-213TP347H定位管子應力腐蝕裂紋時，應更換。當進行上述檢查或檢修過程中，還應特別檢查焊有附件的管壁上是否有裂紋或其他安全隱患。

20演示-托克托培訓-維修4.狀態(tài)維護：定檢的種類和間隔有不同。以在役鍋爐汽包為例，DL440-1991《在役電站鍋爐汽包的檢驗、評定及處理規(guī)程》明確規(guī)定：外部檢驗，每年不少于一次，結合安全檢查或計劃小修進行；內部檢驗，運行5萬小時后進行第一次，以后每2到3年檢驗一次，結合計劃大修進行；超壓試驗，一般每6年一次，可作為大修中的一個特殊項目列入。21演示-托克托培訓-維修4.4安全評估：在鍋爐設計壽命期內，單純由于結構強度不足而造成的事故并不多；而由于系統(tǒng)結構強度、疲勞、熱時效老化、蠕變損傷、腐蝕、磨損等問題引起的安全性問題則較多。在鍋爐的在役檢查中將不同程度地發(fā)現例如水冷壁管氫損壞、過、再熱器管子，多種形式的受壓件材料和焊接接頭損傷。其損傷輕則表現為泄漏，重則造成計劃外強迫停爐、影響整個熱力系統(tǒng)的正常運轉。經驗表明，鍋爐受熱面管子材料的失效是造成這些大型燃煤鍋爐機組計劃外強迫停爐的最主要原因。電廠需要實用性強、易于操作、工作效率高的，快速又能夠進行定量評估的綜合診斷技術。22演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片1－在焊接襯墊處發(fā)生堿侵蝕。23演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片2－在管子內表面發(fā)生點狀氧腐蝕。24演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片3－由于氫損傷造成的脆性失效。25演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片4－由于酸侵蝕造成的管子內壁的點狀凹坑。26演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片5－應力腐蝕裂紋的電子顯微鏡照片

。27演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片6－管子內壁鄰近附件處發(fā)生的水側腐蝕疲勞裂紋。28演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片7－由于煙灰腐蝕管壁嚴重減簿的管子的橫截面照片

。29演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片8－發(fā)生了煤灰腐蝕、金屬的高溫氧化表面外形

。30演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片9－水冷壁銷釘管煙氣側腐蝕。31演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片10－煙氣側腐蝕裂紋。－－外側表面；－－表面裂紋。32演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片11－因短期過熱，邊緣被拉薄的‘魚咀狀’開裂。33演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片12－因長期過熱，比短期過熱要窄的縱向開裂。34演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片13－對接焊縫處碳鋼管子發(fā)生石墨化的顯微照片。35演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片14－鐵素體材料已全斷的異種鋼焊縫失效，和鐵素體晶界面上產生的‘蠕變空域’

。36演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片15－管子外表面的金屬磨損

。37演示-托克托培訓-維修4.4.216種燃煤機組受熱面管子失效機制

照片16－附件處的機械疲勞失效

。38演示-托克托培訓-維修4.3.4B&W判斷在役受壓件失效的方法

判斷在役機組受壓件損傷的方法有理論分析方法（應力分析），剖析檢查方法和無損檢測方法。為了適應在役檢測的需要，美國B&W公司與美國EPRI合作開發(fā)了取得美國專利的新型失效檢測技術和狀態(tài)評估系統(tǒng)：FST-GAGE快速測量厚度無損檢驗儀、FHyNES剪力波超聲波無損檢驗、NOTIS氧化層厚度無損檢驗、Hone&Glow集箱熒光著色滲透無損檢驗、等評估內容：－蠕變、疲勞、腐蝕、浸蝕和過熱，共5個方面。39演示-托克托培訓-維修狀態(tài)評估－第1階段的工作以及業(yè)主責任：

LocateWeaknessesAssessRemainingLifeDetermineRootCauseRecommendedPlanSupportsUpgradeDecisionsAddressescomponentSafetyMitigatesRun/RepairDecisionsemergency&planned40演示-托克托培訓-維修4.4.3FHyNES

水冷壁內壁損傷狀態(tài)評估技術

壓力>6.89MPa時，水冷壁管失效是機組強迫停機的主要原因，其失效有可能是由于疲勞、腐蝕、磨損、過熱、或者氫損傷造成的。其中‘氫損傷’，是大機組強迫停機的最主要原因。該技術與一般超聲波檢驗不同，采用“雙”傳感器的剪力波節(jié)距捕捉(Pitch-Catch)技術；兩個一對的傳感器封閉在‘靴形’探查板上，可提高檢測精度、及掃描暴露在高熱流中管子的冠部。先要對未損傷管子進行檢測，作為標定用的標樣。檢測時，要沿管縱向和弧向進行二次掃描，接著要測定壁厚。分3步掃描可以檢測出三個正交方向上所有可疑的損傷。它比在管可疑部位開孔、插入光纖檢查效率高。而光纖方法不僅要開孔，而且不能確定氫損傷程度。41演示-托克托培訓-維修FHyNES?TransducerFurnaceSideofTubesSignalfromUndamagedTubeHydrogenDamage024681020406080100Amplitude%FHyNESScopeAtestdevelopedbyB&Wtodetectandorevaluateinternaltubedamageinboilerwaterwalltubing42演示-托克托培訓-維修4.4.3FST-GAGE快速掃描測定管子壁厚技術

43演示-托克托培訓-維修4.4.3FST-GAGE快速掃描測定管子壁厚技術

FST-GAGE‘快速掃描壁厚儀’技術利用在材料中產生的高頻聲波的電磁聲學效果(Electro-MagneticAcoustics)，由電磁聲學傳感器發(fā)送和接收聲波信號。由于這種效果是在材料內部產生，所以不再需要采用液體的耦合劑來傳遞聲波。使用這種新無損檢測技術掃描測定壁厚之前，只需對管表面進行噴砂或者水洗處理，只要管表面基本光滑就是殘余鐵銹，也不會對EMAT探頭的信號產生不利影響。FST-GAGE可以測定厚度只有1.8mm的管子，精度可達0.13mm；每8小時可以掃描1-2千米長。其有效掃描寬度為13mm，多掃描幾次可更寬，例如對點狀腐蝕進行測定。使用FST-GAGE對管子進行連續(xù)掃描，即可以得到計算機輸出的沿圓周方向壁厚測定結果的屏幕顯示。44演示-托克托培訓-維修FST-GAGE?SystemPowersupplies,processorOperatorInterfaceProbeCalibrationStd45演示-托克托培訓-維修OxideMeasurement46演示-托克托培訓-維修4.4.3NOTIS-過、再熱器管子壽命評估技術NOTIS狀態(tài)評估系統(tǒng)具有由微處理器控制的超聲波測定裝置，通過測定管子的壁厚和管子內壁的氧化層厚度，將數據送入隨機的程序，依靠計算機根據氧化層厚度測定數據、同時考慮由于存在氧化層管壁溫度升高所造成的腐蝕作用。NOTIS狀態(tài)評估系統(tǒng)根據B&W公司對過、再熱器管子內壁氧化機制及對各類合金鋼蠕變斷裂行為數據庫，可以做到只需花費幾天時間，只需隨機取很少幾個割管試樣，就可以完成對整個過熱器和再熱器管束的狀態(tài)評估及壽命分析。從1986年起到1996年，已經成功地為多達350個過熱器和再熱器進行了測定和評估。

47演示-托克托培訓-維修4.4.3NOTIS-過、再熱器管子壽命評估技術過、再熱器管子通常是由于蠕變斷裂造成失效，且由于磨損或腐蝕而加快失效。

48演示-托克托培訓-維修4.4.3.4Hone&Glow–

高溫集箱蠕變－疲勞評估蠕變－疲勞裂紋最初發(fā)生在集箱的內側，一般難于檢測。Hone&Glow–評估技術可以快速地定位，并確定裂紋的狀態(tài)特性。檢驗時，首先是在距離集箱50到75mm附近的小管接頭上切開一個口子，然后，采用B&W專利表面清洗技術徹底除去開孔內側唇邊緣上的高溫氧化層，以防止蓋住可能存在的微裂紋，并防止將表面剝離的氧化膜誤判為損傷。在除去氧化層之后，采用高靈敏度的‘熒光著色滲透探傷’技術確定裂紋位置，接著通過插入內窺攝像探頭或光纖探頭拍照，即可對裂紋進行定性。開孔的內側唇邊緣上是高應力區(qū)，裂紋從這兒發(fā)生并擴展49演示-托克托培訓-維修集箱上的高應力部位：Notelocationofpeakstresses50演示-托克托培訓-維修高溫集箱的破損－有可能是由穿透裂紋造成。51演示-托克托培訓-維修4.4.3.4Hone&Glow–

高溫集箱蠕變－疲勞裂紋評估技

用逐步變細的研磨劑、最后用氧化鋁粉劑拋光打磨到1μ或更細，然后進行浸蝕使之呈現微觀組織，而得到金相復型。由此探測出早期微裂紋、組織球化或石墨化程度。52演示-托克托培訓-維修4.4.3.4Hone&Glow–

高溫集箱蠕變－疲勞裂紋評估技術1-1/4Cr-1/2Mo焊縫金屬400x金相復型顯微鏡照片－晶界上呈現已連接的蠕變空穴53演示-托克托培訓-維修手持內視光纖探頭對集箱孔壁進行檢驗：54演示-托克托培訓-維修4.4.3.4B&W公司Hone&Glow–

高溫集箱蠕變－疲勞裂紋評估技術圖中英文：FiberOpticsProbe–光學纖維探頭；TubeHoleLigamentCracks–孔橋裂紋；SuperheaterOutletTube–過熱器出口管子；FlourescentDye-Penetrant－熒光著色滲透探傷(OxideRemoved)–（除去氧化膜）。55演示-托克托培訓-維修Hone&Glow–

高溫集箱及管道蠕變－疲勞裂紋評估技術56演示-托克托培訓-維修5.鍋爐受壓件及附件的檢修工作

：典型的檢修工藝文件，一般應有以下內容：所需檢修工具和安全措施；需要逐項進行的檢修項目；關鍵工藝，例如：更換管子，目視檢查及無損探傷檢驗方法，缺陷打磨，焊接修補（含預熱及焊后熱處理要求），等；檢修質量標準；特殊注意事項,例如：由于本鍋爐上的受壓件均為ASME材料，因此其焊接工藝及焊接材料必須按ASME規(guī)范中第IX卷的規(guī)定確定，等。57演示-托克托培訓-維修5.3水冷壁檢修和換管工藝：對水冷壁進行逐項檢查，一般內容如下：冷灰斗上部傾斜管被下落的結焦或結渣砸傷情況檢查