火力发电厂锅炉设备检修及改造问题策略毕业论文.doc

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1、华北电力大学毕业设计（论文）任务书 专 业 电厂热能动力工程 班 级 热动 11831 学生姓名 指导教师 年 月 日华北电力大学成教学院 届毕业设计(论文)任务书姓名 专业电厂热能动力工程班级热动11831毕业设计(论文)题目火力发电厂锅炉设备检修及改造问题策略毕业设计(论文)工作起止时间2012.7-2013.7地点新疆天业热电产业毕业设计（论文）的内容本篇论文主要介绍锅炉设备检修的定义与意义，锅炉设备现行检修策略，现阶段锅炉设备实施状态检修的讨论以及计算机技术在锅炉设备检修中的应用毕业设计（论文）的要求教研组组长签名:： 指导教师签名： 学 生 签 名： 华北电力大学成教学院20 届函授

2、毕业生“毕业论文”选题登记表姓 名 函授站专业电厂热能动力工程工作单位新疆天业热电产业电话18809933203通讯地址新疆石河子邮编832000从事工作检修部锅炉本体检修员拟选题目1火力发电厂锅炉设备检修及改造问题策略2热力设备经济性分析方法内容简要1活力发电厂锅炉设备的发展史，检修技术探讨，计算机技术的应用。2分析热电联产的优越性函授生要 求 签名 指导教师意见指导教师 年 月 日 注意事项：1、学员认真填写，否则由此引起的后果自负； 2、简要填写拟选的二个课题的主要内容，由教师据情确定一个题目。华北电力大学成教学院毕业设计（论文）答辩小组评审意见姓名 专业 学号 题目 意见：成 绩 答辩

3、组长签字 年 月 日华北电力大学毕业设计（论文）指导老师评价表学生姓名 成 绩项 目优良中及格不及格课题难度图纸质量理论水平（含计算正确性）综合分析能力工作量指导教师 年 月 日华 北 电 力 大 学毕业设计（论文）答辩记录表答辩人： 年级： 函授站： 答辩小组成员： 论 文 题 目： 答辩情况记录：答辩总体结论：记录人： 2013 年 月 日 答辩小组组长： 2013 年 月 日 目录摘要.09第1章 绪论.10第2章 设备状态检修的定义与意义.11第3章 锅炉设备现行检修策略及评价.123.1锅炉设备现行检修策略.123.1.1机组检修周期.123.1.2机组检修范围.123.1.2.1大

4、修范围.123.1.2.2小修范围.123.1.2.3锅炉机组检修的目的及范围.133.2锅炉设备现行检修策略评价.13第4章现阶段锅炉设备实施状态检修的探讨.144.1锅炉本体实施状态检修的特点.174.2国内电厂的实际运行情况.184.3国内电厂锅炉设备实施状态检修的建议.184.3.1对国内电厂锅炉本体设备状态监测的建议.184.3.2 对国内电厂锅炉辅机设备状态监测的建议.194.4 锅炉设备状态检修的尝试及成效.19第5章 计算机技术在锅炉设备状态检修中的应用.205.1 监测数据的采集、存储及分析处理.215.2 检修策略的分析和决策.22结论.23致谢.24参考文献.25火力发电

5、厂锅炉设备检修及改造问题策略摘要电力体制改革推动火力发电企业检修策略调整。状态检修将发挥更加重要的作用。锅炉设备作为火力发电厂三大主机之一，尽管在线检测和诊断技术尚不完善，但目前国内火力发电机组停机时间较多，因此，利用长时间停炉对锅炉设备加强人工检查，以弥补当前在线检测和诊断技术的不足，同时应用计算机技术收集分析监测数据、科学选择检修策略是一条符合中国实际的锅炉设备状态检修道路。调整现行锅炉设备的检修策略，不仅没有降低锅炉设备的可靠性，而且还节约了检修费用。关键词：状态检修：锅炉待添加的隐藏文字内容3第一章 绪论随着电力体制改革的不断推进，私厂网分开，竟价上网将会成为现实。努力提高设备可靠性，

6、降低检修成本成为每一个发电企业追逐的目标。积极调整检修策略，使之与电力发展形势相吻合，成为当前电力企业的首要工作目标。状态检修作为一种先进的检修管理模式，正在给现行检修策略带来冲击。锅炉设备作为火力发电厂三大主机之一，讨论它在现行情况下的状态检修及检修策略很有必要。第二章 设备状态检修的定义与意义国家电力公司在火力发电厂实施设备状态检修的指导意见一文中这样定义设备状态检修：设备状态检修是根据先进的状态监视和诊断技术提供的设备状态信息，判断设备的异常，预知设备的故障，在故障发生前进行检修的方式，即根据设备的健康状况来安排检修计划，实施设备检修。设备状态检修是一种在理论上较为先进的检修管理方式，能

7、有效克服定期检修造成设备过修或失修的问题，提高设备的可靠性和安全性。通过开展设备状态检修。加强对设备状态的研究，提高设备诊断水平，有助于提高企业综合竞争能力，是电力企业实现管理现代化的重要途径。不同的检修策略对检修成本的影响是不一样的。图1-1表明检修策略的改变对检修费用的影响。第三章 锅炉设备现行检修策略及评价3.1 锅炉设备现行检修策略3.1.1 机组检修周期300Mw燃煤火力发电机组是国内火力发电主力机组，配套锅炉蒸发量为1000吨左右，炉型有直流炉、强制循环炉和自然循环锅炉。绝大多数属亚临界锅炉。按照SD230-87发电厂检修规程2.1.1款要求，这些锅炉的大修周期为3年，小修周期为4

8、8个月；对于新机组的首次大修，2.1.2.5款要求在机组正式投产后1年进行。锅炉设备的配套辅助设备和系统的大小修与锅炉同步进行，公用系统的大小修可不随机组大小修同步进行。但一般遵循每年一次大修和一次小修。机组大修工期为5055天，小修工期为18天。3.1.2 机组检修范围3.1.2.1 大修范围大修项目分为标准项目和特殊项目。标准项目的主要工作内容是对设备进行全面的检查、清扫、测量和修理：消除设备和系统的缺陷：进行定期的监测、试验和鉴定：更换已到期的、需要定期更换的零部件；技术监督中一般性检查工作。特殊项目是技术复杂、工作量大、工期长、耗用器材多、费用高或对系统设备结构有重大改变的项目。针对锅

9、炉设备，大修常见标准项目有：锅炉四管检查和检修、汽包检查和检修、汽水管道及阀门检修、燃烧器检修、空气预热器检修、风烟系统检修、风机检修、制粉设备和系统检修等。以大修中四管的检查和检修工作为例，主要内容是清扫管子外壁积灰，检查管子磨损、胀粗、弯曲情况，检查修理管子支吊架、管卡、防磨装置等，清扫或修理联想支座，打开手控或割下联箱封头，检查腐蚀结垢，清理内部，测量高温段管子的蠕胀，割管检查，更换少量管子。3.1.2.2 小修范围小修项目也分为标准项目和特殊项目，只是标准项目的主要内容是消除运行中发生的缺陷：重点清扫、检查和处理易损、易磨部件，必要时进行实测和试验：受热面的防磨防爆检查；为确定大修项目

10、进行检查。以小修中四管的检查和检修工作为例，小修主要以四管的检查为主，重点是防磨检查，以及消除运行中发生的缺陷。3.1.2.3锅炉机组检修的目的及范围锅炉设备经过一段时间的运行后，零部件的磨损、变形，严密可靠性的降低，材料使用期限的缩短，受热面的结垢、腐蚀，以及堵灰、结渣现象的出现，均会影响锅炉的安全经济运行，降低设备的使用寿命。因此，必须对锅炉机组进行必要的预防性和恢复性检修。锅炉机组检修的主要目的是检查、发现、消除设备存在的缺陷，排除潜在的事故因素，并不断对设备进行改进或改造，从而提高设备的健康水平，确保锅炉机组运行的安全性和经济性。为了实现上述目的，在锅炉检修工作中，认真搞好管理及锅炉的

11、检修工作，是保证电厂安全经济运行，提高发电设备可用系数，充分发挥设备潜力的重要措施，也是设备全过程管理中的一个重要环节。锅炉检修就是通过检查和修理以恢复或改善锅炉机组原有性能的工作。锅炉检修范围主要包括锅炉受热面、汽包、炉水循环泵及煤粉燃烧器等本体部件，以及风机、制粉系统设备、空气预热器、空气压缩机、汽水管道、阀门、吹灰器、支吊架等设备及部件。此外，还包括炉墙、管道及设备的密封与保温等。3.2 锅炉设备现行检修策略评价可以看出，现行锅炉检修策略主要以计划检修为主，检修周期相对固定，常规检修项目也基本一致，常规检修项目不足部分辅以特殊项目进行补充。这种检修策略容易偏离设备自身寿命变化的规律和趋势

12、，结果是造成设备的失修或过修。锅炉的主要问题是磨损和寿命消耗问题，每台锅炉的磨损和寿命消耗规律并不一致。即便是同种型号的锅炉也如此。而且同一台锅炉在其寿命过程中的不同时段的变化规律也不一样。因为影响锅炉磨损和寿命消耗的因素很多，有煤种因素、燃烧调整因素、时效因素、管材自身因素、管排布置因素、管道工艺因素、焊接工艺因素、检修质量因素和锅炉防腐保养因素等。每种因素对设备运行的可靠性和安全性的影响都不同，都有可能造成锅炉爆管。由于存在这种复杂性和变化性。一概而定设备的检修周期和检修项目的检修策略显得不尽合理。图2-1形象地反映了各种检修策路与机组状态的关系。 第四章 现阶段锅炉设备实施状态检修的探讨

13、锅炉设备作为火力发电厂三大主机之一，实施计划检修向状态检修过渡。对整个发电机组检修策略的调整具有重要意义。下面就如何在现行条件下，对锅炉设备尽早开展状态检修，推动火力发电设备迈向状态检修，作进一步探讨。4.1 锅炉本体实施状态检修的特点实施状态检修的先决条件是正确把握设备当前状态及状态变化规律，合理确定设备检修计划及检修方法。其中，对设备当前状态及状态变化规律的正确把握更为重要。对于汽轮发电机组，因不能直观检查其内部状态，需要依靠先进的在线诊断技术。同于汽轮发电机组，可依靠人工检查来把握锅炉设备的当前状态及状态变化规律，原因在于：(1) 锅炉本体主要以管道为主：如SGl025-18.1亚晒界自

14、然循环锅炉本体有管道近万根，任何一根管道出现异常都直接威胁锅炉的安全运行。统计资料表明：锅炉四管问题是引起火力发电设备可靠性降低的主要原因。因此评价锅炉本体的状态主要是评价锅炉本体管道的工作状态。(2)管道规格复杂多样：在锅炉设计中，主要依据管道的工作温度和工作压力，结合材料的耐温特性来选用管道。不同的受热面，同一受热面的不同部位，甚至同一管圈的进口和出口，管子规格型号的差别都很大。如SGl025-18。1亚临界自然循环锅炉有管道45种之多。(3)管道的工作环境差别很大：不同部位的炉内工况以及锅内工况相差很大，甚至同一管段在不同时候的工况也不一样。(4)影响锅炉管道状态因素复杂：影响锅炉管道工

15、作环境的因素众多，主要有：煤种、燃烧、时效、管材自身、管排布置、管道工艺、焊接工艺、检修质量、锅炉防腐保养和锅炉膨胀等，这些因素对管道状态的影响深度不同，有时是几种因素共同作用。基于上述特点，在现行阶段，要想通过几种在线检测手段和技术来分析评价锅炉本体的状态是相当困难的。另外，我国绝大多数电厂锅炉本体的在线检测手段只有高温段锅炉管道的金属壁温在线巡回检测系统，该系统只是对高温段过热器、高温段再热器管道壁温进行抽样测量，容易造成漏检，而且只能检查超温对锅炉管道寿命的影响，其它影响因素缺少检测办法和手段。如某厂几次锅炉爆管的管道都位于该检测系统之外。这些都从另一个侧面说明锅炉方面的相关在线检测技术

16、尚待完善。4.1.1 锅炉本体的组成特点(1) 锅炉为单炉膛四角布置的摆动式直流燃烧器，切向燃烧，配6台进口MBF中速磨煤机，正压直吹式系统，每角燃烧器为六层一次风喷口，燃烧器可上下摆动，最大摆角为30；在BMCR工况，燃用设计煤种时，5台磨煤机运行，一台备用。 (2) 炉膛上部布置墙式辐射再热器和大节距的过热器分隔屏以增加再热器和过热器的辐射特性。墙式辐射再热器布置于上炉膛前墙和两侧墙。分隔屏沿炉宽方向布置六大片，能起到切割旋转的烟气流以减少进入水平烟道沿炉宽方向的烟温偏差的作用。 (3) 采用CE公司于七十年代末期发展的内螺纹管膜式水冷壁的强制循环系统(简称CC+)，可以降低锅炉循环倍率至

17、2左右，以便采用低压头的循环泵，减少电耗并提高运行可靠性；对每个水冷壁回路的各种工况均用计算机作了精确的水循环计算，确保水循环的可靠性。膜式水冷壁为光管加扁钢焊接型式。 (4) 各级过热器和再热器最大限度地采用蒸汽冷却的定位管和吊挂管，以保证运行的可靠性。分隔屏和后屏沿炉膛宽度方向有六组汽冷定位夹紧管并与墙式再热器之间装设导向定位装置以作为管屏的定位和夹紧，防止运行中管屏的晃动；过热器后屏和再热器前屏用横穿炉膛的汽冷定位管定位以保证屏与屏之间的横向间距，并防止运行中的晃动；布置于后烟道中的水平式低温过热器采用自省煤器出口集箱引出的水冷吊挂管悬吊和定位；省煤器采用金属撑架固定；对于高温区的管屏(

18、过热器分隔屏、过热器后屏、再热器前屏)通过延长最里面的管圈做管屏底部管束的夹紧用。 (5) 根据国内运行经验和设计煤种的特性，对流受热面的设计采用较低的烟速。 (6) 各级过热器和再热器采用较大的横向节距，防止在受热面上结渣结灰，同时还便于在蛇形管穿过顶棚处装设高冠板式密封装置，以提高炉顶的密封性。 (7) 各级过热器和再热器均采用较大直径的管子，如57、60、63等。增加管子在制造和安装过程中的刚性，有利于降低过热器和再热器的阻力；这种较粗管子的顺列布置对降低管子的烟气侧磨损及提高抗磨能力均有利。 (8) 各级过热器、再热器之间采用单根或数量很少的大直径连接管相连接，能对蒸汽起到良好的混合作

19、用，以消除偏差。各集箱与大直径连接管相连处均采用大口径三通。 (9)选用过热器、再热器蛇形管的材质；所有大口径集箱和连接管在保证性能和强度的基础上采用与国内常用钢材相近的美国牌号的无缝钢管。 (10) 汽温调节方式：过热器采用二级喷水。第一级喷水减温器设于低温过热器与分隔屏之间的大直径连接管上，分左、右各一点。第二级喷水减温器设于过热器后屏与末级过热器之间的大直径连接管上，也分左、右各一点。这样，可更有效地消除过热器出口左右汽温偏差。减温器采用笛管式。再热器的调温主要靠燃烧器摆动，再热器的进口导管上装有两只雾化喷咀式的喷水减温器，主要作事故喷水用。过量空气系数的改变对过热器和再热器的调温也有一

20、定的作用。 (11) 在炉膛、各级对流受热面和回转式空气预热器处均装设不同型式的吹灰器，吹灰器的运行采用程序控制，所有的墙式吹灰器和伸缩式吹灰器根据燃煤和受热面结灰情况须经常投运，整台锅炉吹灰器全部投运一次需24小时。4.2 国内电厂的实际运行情况现阶段我国火力发电机组发电小时数普遍偏低，由于机组停机时间较长，为发电厂有计划安排锅炉本体人工检查工作创造了条件。4.3 国内电厂锅炉设备实施状态检修的建议一般讲，成功实施设备状态检修。要经过选择合适的工作方法和规模、系统设备分类、状态监测、状态分析、检修管理和检修结果评估等程序，形成一个闭环系统。实施状态检修的重点是：(一)选择合适的状态监测手段及

21、监测频度。(二)收集整理设备信息：1。运行数据(包括运行实时数据、运行日志、运行巡检记录和运行分析记录等)：2。常规检测数据(包括点检数据、金属检测试验数据、性能试验数据和技术监督项目的测试数据等)；3。设备状态监测数据(各种监测设备测得的数据)：4。设备历史数据(包括设备图纸、说明书、安装记录、故障记录、检修记录和更改台帐等)；5。同类设备的故障信息和检修经验：6。国家、行业、公司和电厂的有关标准、规程和规定等。这些信息数据量十分庞大，应充分利用计算机技术对这些数据进行管理，从制度上和技术上保证它们得到有效应用。可以采用开放的数据库结构，有条件时建立统一的数据分析平台。(三)分析诊断，提出设

22、备状态报告和检修建议，必要时可借助专家的力量，提高状态判断的准确性。结合在现场从事锅炉设备检修工作的体会，对国内电厂锅炉设备实施状态检修的前提，选择合适的状态监测手段及监测频度。4.3.1 对国内电厂锅炉本体设备状态监测的建议实施锅炉本体状态检修的前提是对锅炉本体状态的了解正确。从前面的论述可以看出，锅炉设备检修技术和方法区别于汽机发电机组设备：结合国内电厂机组运行的实际情况，即多数国内火力发电机组发电小时数较低，锅炉本体设备诊断手段尚不健全，应通过积极开展人工检查，分析推断设备健康状态，以弥补当前诊断手段不足，并由此开展锅炉本体状态检修，这是一条符合中国国情的、可行的锅炉设备状态检修道路。具

23、体而言，人工检查就是在停炉间隙，技术人。员对锅炉管道进行全范围的普查，通过对锅炉管道壁厚测量，了解管道的磨损情况及磨损的变化规发电设备状态检修技术研讨会论文集律；通过管道的金相检查和化学检查，了解管道的金相组织变化趋势以及管道的腐蚀和结垢情况：通过焊缝的检查，了解焊缝的状况；通过膨胀观察，了解膨胀情况。由此达到对锅炉本体的全面了解，评价锅炉本体的当前状态，推测今后一段时间的变化趋势。4.3.2 对国内电厂锅炉辅机设备状态监测的建议锅炉辅机主要是转动机械。转动机械的主要问题是振动和磨损，规律较好掌握，检测的数据较少。一般可运用现有的在线监测技术，通过检测振动值、轴承温度和电机电流等参数的变化来判

24、断转动机械的状态变化。目前。锅炉送引风机、一次风机、磨煤机和排粉机基本都具有这些检测手段，并且大部分发电厂都在这方面积累了大量的数据，基本可以正确判断这些设备的状态。因此，目前在辅机上基本具备全面开展状态检修的条件。4.4 锅炉设备状态检修的尝试及成效(1)加强锅炉设备的巡回检查；(2)利用锅炉停炉机会对锅炉进行普查，每次停炉都有计划安排锅炉受热面检查，做到锅炉管道状况心中有数；(3)认真做好设备台帐，特别是四管爆漏的检修分析记录，旨在分析锅炉变化规律；(4)增加设备的小修和临修次数，小修和临修主要以设备的状态检查为主；(5)对于锅炉辅机，利用停炉时间进行检修；(6)检修计划的制订完全依据设备

25、的状态，并且根据设备解体过程的实际状况修正检修计划；(7)对规律明显的设备磨损部位进行提前检修。第五章 计算机技术在锅炉设备状态检修中的应用选择合适的状态监测手段及监测频度，是锅炉设备开展状态检修的基础。收集整理设备信息并进行正确的分析决策，是对锅炉设备实施状态检修的保障。下面，结合国外电站状态检修的开展，说明计算机技术在状态检修的监测信息收集、分析以及检修策略的科学选择等方面的应用采用先进的计算机检修管理系统，提高检修管理水平计算机检修管理系统是一个应用管理软件，引进后需要进行客户化，做大量细致的技术基础工作，如设计和历史数据收集整理，设备编码、检修标准作业文件包等等，同时由于它体现先进的管

26、理模式，与传统管理模式有很多不相适应的地方，要有一个适应过程。重要的是一把手和主管领导要重视这项工作。状态检修工作是一项逐步发展和完善的过程。状态检修策略在经过一个阶段实施后，必然会发现一些不足和有待改进的环节。另外，设备的各种边界条件也会随着时间有所变化。因此需要定期对以前的评估准则、评估结果，监测诊断系统以及决策系统等再评估，进行修正和改进，使之不断得到优化。：5.1 监测数据的采集、存储及分析处理对于监测数据的采集和存储，国内外都开发有不同的软件实现此项应用。例如PI，是目前世界范围应用广泛的实时数据采集存储软件之一，它解决了电厂在实时数据集成中遇到的数据种类繁多、地域分散及难以长期高精

27、度存储两大难题。PI作为电厂底层控制网络和上层管理信息系统网络连接的桥梁，是电厂信息集成(管控一体化)的数据平台。5.2 检修策略的分析和决策检修策略的分析和决策为最后实现状态检修提供了科学的、系统的专家支持。西门子公司的、基于知识的检修策略包软件，正是基于国外电厂多年检修实践形成的成熟应用软件。基于知识的检修策略软件具有以下功能：提供检修策略模型并融合到电厂的管理体系中(例如西门予公司电厂管理软件BFS+)：基于检修措施的维护策略评估；在每个检修活动中，主观地和客观地获得设备江万里等：火力发电厂锅炉设各检修镱略探讨状态，由检修知识提供器输入给管理系统，从而做到实时评估检修策略。在检修策略包中

28、包含有效的算法，支持制定检修策略。通过采用系统地、合理地缩小现有的检修范围、完善检修的组织结构和提高检修效率等措施来降低检修的花费。这个基于知识的检修策略包，是根据国外电厂和西门子公司多年电力行业的检修管理经验，内置了多种经验公式，在用户的快速选择下，结合电厂的运行情况和主要设备状态参数的分析处理，为用户提供科学优化的检修策略建议。 另外，西门子公司还将这个基于知识的检修策略包与电厂管理系统BFS+软件集成使用，实现知识检修策略包的基础数据与电厂实际检修状况紧密结合。为电厂检修管理者正确及时地决策检修策略提供切实地技术支持。是此项应用在德国汉堡电厂实际使用的一个用户界面。结论状态检修在理论上是

29、更具科学、更具合理的检修模式。实践表明，开展状态检修。可以延长检修间隔，减少大修次数，节约检修费用。实施状态检修是今后检修策略改革的方向。同时，计算机技术的广泛运用为实施状态检修提供了有力的支持。基于锅炉设备的特性，考虑到目前先进的检测技术和手段不很完备，笔者结合多年在电厂检修的实践经验，建议电厂可以通过加大对锅炉设备的日常人工检查，了解和掌握锅炉设备的健康状况，而无需等到锅炉本体的在线检测和诊断技术完善以后。再开展锅炉本体的状态检修。这样，国内电厂锅炉设备全面实施状态检修就能够尽早实现。致 谢非常感谢 曾革 老师在我大学的最后学习阶段毕业设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到写作

30、、修改、到论文定稿，他给了我耐心的指导和无私的帮助。为了指导我们的毕业论文，他放弃了自己的休息时间他的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向他表示我诚挚的谢意。同时，感谢所有任课老师和所有同学在这四年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！ 通过这一阶段的努力，我的毕业论文火力发电厂锅炉设备检修及改造问题策略终于完成了，这意味着大专生活即将结束。在大专阶段，我在学习上和思想上都受益非浅，这除了自身的努力外，与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。 写作毕业论文是一次再系统学习的过程，毕业论文的完成，同样也意味着新的学习生活的开始。我将铭记我曾是一名华北电力大学学子，在今后的工作中把华北电大的优良传统发扬光大。 感谢各位专家的批评指导。参考文献1. 沈怡南 浅议锅炉检修期刊论文-中国科技成果2010，11(16)2. 马德生.华海峰 试述锅炉故障的检修方法期刊论文-黑龙江科技信息2010(3)3. 张磊 论锅炉检修中安全问题与对策期刊论文-城市建设理论研究（电子版）2011(22)4. 应国良;马立新;, 中国教育信息化, 2010,(07), 5. 陈海金 ， 锅炉本体检修 2006（02）