浅谈电厂锅炉的优化与运行维护

《浅谈电厂锅炉的优化与运行维护》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅谈电厂锅炉的优化与运行维护王风（贵州黔桂发电有限责任公司553531）摘要：锅炉是火电厂生产工作的重要部分了，它的使用正确如否，直接影响企业的原材料和锅炉的使用效率，木文分析了影响锅炉使用的因素以及锅炉管道的材料选择，分析了只体的锅炉维护的策略和方法。关键词：火电厂锅炉运行与维护锅炉管道在高温、高、中压条件下运行，管道的运行寿命会受到管道金属材料的高温力学性能、管道木身的应力分布的状态、锅炉主蒸汽的运行参数等影响。因此，从这几个方面对管道可靠运行的影响进行分析是非常重要的。1影响锅炉管道可靠运行的因素分析由于锅炉管道一般是在高温度、高压力的环境下运行的，其以

2、蠕变为主要失效方式。管道的材料产生蠕变不但与管道木身的应力存在直接关系，也受到环境温度、材料组成成分、管道的组织结构等多种因素的影响。因此，对于锅炉管道的运行可靠性和运行寿命的影响主要有两点：一是主蒸汽的运行参数，二是管道结构差异。为有效评估那些已在超期运行的锅炉管道的寿命，首先需要从宏观上把握其存在的缺陷，并详细了解管道的基木情况,截取具有代表性的部分作为试验素材。对于易损耗部分来说，管道的危险部位位于锅炉蒸汽出口的水平段处（也称监督段部位），一般以监督段为试验管材；对于发生了失效事故的管道，则需要对整个管道做全面细致的普查，从而查找出管段的薄弱部位，将该部

3、位的管段作为试验素材。木试验材料位于监督段部位的450mm长的直管段，其中间部位有焊缝。通过研究管道在使用中组织和性能的变化，对锅炉管道进行科学的寿命评估，需要进行以下实验：一是管材成分分析，二是机械性能拉伸试验，三是X射线衍射分析，四是金相分析，五是金属高温拉伸性能测试。对锅炉管道的运行寿命奋影响的因素分内外两种，因此在针对锅炉管道的寿命进行预测的时候，需要获取到管道在工作状态下的所有参数，同时结合管道的历史检验记录、对管道的蠕胀测量的记录等。2主蒸汽参数对锅炉可靠运行的影响分析通过对锅炉管道蠕变失效的分析，当对应力和温度进行改变时，蠕变阶段的特性保持不变，

4、但不同阶段的持续吋间不一样。伴随着应力的增加或温度的升高，蠕变的第二阶段的吋间变得很短其至消失；与此相反，当应力减小或温度降低，蠕变的第二阶段的吋间变长，但是正常的试验条件下并不会发生断裂的危险。图1P91钢在不同应力状态下的蠕变试验曲线（温度为625°C）图1为温度625°C吋P91钢在不同的应力状态下的蠕变试验曲线。该曲线表明，伴随着应力的增加蠕变的速率产生了明显的变化。伴随着温度的升高，T23钢的持久强度则更低；而温度越低，其强度越高。这也说明了材料的抗高温蠕变的能力与温度是反比关系。同时，锅炉主蒸汽的压力状态和温度情况决定了管道材料的应力和温度。因此，

5、主蒸汽的压力和温度状况与管道的运行可靠性和运行寿命是反向关系。3、材料特性对锅炉可靠运行的影响分析金属材料的持久强度是指材料在不同温度和作用吋长内能够发生断裂的具体应力值，是材料抵抗断裂能力的具体体现。而材料的持久强度决定了其抗高温的蠕变性能，因此对于高温承压部件来说持久强度高具奋非常好的抗蠕变的性能。图2所示为在不同的温度下P91、P92和X20CrMoV121三种钢材在105小吋时长之内具冇的持久强度。主蒸汽参数较高的机组需要应用持久强度高的锅炉管道材料，即在工作温度下锅炉管道材料的持久强度在105小吋能够达到90〜lOOMPa。图2表明P92钢在试验温度

6、为620°C的时候，吋间持续105小时的持久强度能够达到lOOMPa。可以看出P92钢的抗高温蠕变的性能要明显优于X20CrMoV121和P91。因此，锅炉管道材料本身的高温力学特性是管道运行可靠性及耐久性的重要决定因素。而直径和壁厚都不相同的直管道的应力分布状况也是不同的，壁厚和管道直径的比例关系决定了管道的应力分布状态。比如弯管和直管的结构区别、弯管的制造过程中产生的椭圆度以及造成的内外弧壁厚度不均的情况，导致弯头的应力分布与直管有很大的差异。因此，锅炉管道的应力分布差异对其运行寿命有重要的影响。图3锅炉管道的两种失效可能性1）蠕变失效的可靠度由于锅炉管道

7、的运行环境是高压力和高温度的，因此假设管道的应力低于材料本身的持久性强度，此吋管道发生失效的可能性几乎为零，可以通过应用matlab程序做测算。首先假设材料是12CrlMoV钢，处于正常工作状态下，图4的纵轴为可靠度，横轴为运行吋间，从而分析寿命与可靠度的关系。5万小吋对应的可靠度是0.999995;8万小时对应的可靠度是0.997928;10万小吋对应的可靠度是0.991435;15万小吋对应的可靠度是0.94;20万小吋对应的可靠度是0.82。得出锅炉管道寿命与可靠度的对应关系曲线图，图4记录了这种关系，即锅炉管道在10万小时之内的可靠度在0.995以上，

8、但是20万小吋持续运行吋，其可靠度已经