浅谈内窥镜在电站锅炉减温器检验中的重要性

广东省特种设备检测研究院汕头检测院 广东 汕头 515000

电站锅炉作为火力发电厂的核心部分，主要为汽轮发电机提供蒸汽，在长期运行过程中电站锅炉由于负荷的变化、工况扰动等因素的影响，过热和再热蒸汽的温度时常发生波动，为获得稳定的蒸汽温度必须采用减温器调节气温，但由于减温器长期处于非稳定的工作环境，容易导致压力超过减温器的材料强度而发生事故，给电站锅炉的运行带来安全隐患。为确保电站锅炉安全运行，其内部检验是必不可少的检验项目，而其中减温器的内部检验往往由于其空间限制难以直接观察形成检验盲点，必须采取相关技术手段辅助检验人员观察减温器内部情况。

1 内窥镜的特点与作用

内窥镜是将几何光学、精密机械、电子数字技术以及图像处理与识别等多项前沿学科集于一体的设备，主要是利用微型摄像机在光源的照射下进行拍摄，然后将拍摄到的图像转为数字信号输送到显示屏上，采用线缆来传输信号能够避免信号的干扰和丢失，采集的信息数据可以有效地保存下来。内窥镜的出现打破了肉眼的视觉限制，即使在高辐射、高温和高压的恶劣环境中，也可以从设备外部清晰地观察到内部情况，从而帮助检验人员做出定性判断[1]。

2 减温器的内窥镜检验

减温器是用水作冷却介质调节过热和再热汽温的装置，其作用是控制和保持过热汽温和再热汽温稳定，目前减温器主要分为面式减温器和混合式减温器，其示意图如图1和图2所示。

图1 面式减温器结构示意图

图2 混合式减温器结构示意图

面式减温器由于电站锅炉启停温度变化，热应力加大，使管程与壳程易产生裂纹导致泄漏，管程泄漏后在给水压力的作用下，部分给水泄漏至筒体内壁，并沿内壁流至蒸汽引出管孔，使减温器引出管孔处骤然收缩，产生较大的热应力而形成裂纹，同时给水流量波动较大也可能造成蒸汽侧表面产生凝结水，由于黏度和重力的作用，凝结水散落在面式减温器的不同部位，流经的部位会产生结构内部的交变热应力，从而造成减温器的损伤。而从图2可以看出，混合式减温器给水管和内套筒在水汽温差和蒸汽高温冲刷的作用下，会产生很大的温差应力和机械振动，随着热疲劳和机械振动疲劳损伤不断累积而产生裂纹，甚至发生断裂，这种情况继续发展下去将造成低温的减温水直接作用在筒体和套管管接头上，导致筒体和管接头的热疲劳开裂，造成减温器失效爆炸。面式和混合式减温器这些缺陷是其损伤和失效的主要形式，一般发生在减温器内部，但由于减温器结构的空间限制几乎无法直观检查，检验人员很难从外部发现，同时《锅炉定期检验规则》也规定了减温器必须进行详细的内部检验。因此，通过内窥镜深入减温器内部进行检查可以满足检验要求和提高检验效率。

此外，利用内窥镜对电站锅炉减温器内部进行检验还可以帮助检验人员进一步发现其在制造和使用的不确定性所产生的缺陷，如内表面氧化、腐蚀、内衬套热疲劳裂纹、喷水管端盖丢失和堵塞、定位销钉固定焊缝表面裂纹和内部存在异物等。同时通过这些缺陷检验人员可以分析其产生的原因，如减温器自身结构不合理、制造过程疏忽、材质采用不当、使用工况变化等，继而制定相应的整改和处理方法，为做出准确的检验结论提供重要的参考。

3 结束语

电站锅炉减温器作为保证过热蒸汽满足汽轮机工艺参数要求的重要调温装置，其安全、稳定的运行直接关系到火力发电厂的正常运行。采用内窥镜技术可以提高对电站锅炉减温器内部检测的准确性，有效降低运行风险。该技术的应用为电站锅炉的内部检验结论提供更多的理论依据，有助于电站锅炉检验方法和技术的应用与完善。