超超臨界鍋爐安裝易發(fā)問題分析與對策

張耀慶

摘要： 本文針對超超臨界鍋爐安裝過程中可能存在的問題，提出有效的解決對策，旨在提高鍋爐安裝質(zhì)量，確保鍋爐安全運行。

Abstract： This paper proposes effective countermeasures according to problems in ultra-supercritical boiler installation， aims at improving the quality of boiler installation， ensure the safe operation of the boiler.

關(guān)鍵詞： 超超臨界鍋爐；安裝；問題；對策

Key words： ultra-supercritical boilers；installation；problems；countermeasures

中圖分類號：TK229.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）11-0046-02

0 引言

近些年，我國電力建設(shè)工程火電大容量機組采用超超臨界鍋爐越來越多，超超臨界機組鍋爐熱效率高、發(fā)電煤耗低，節(jié)能效果明顯。但超超臨界機組鍋爐蒸汽壓力、溫度高，爐膛熱容量大，鍋爐及蒸汽管道熱膨脹量大，鍋爐在安裝運行后容易發(fā)生保溫外表超溫，熱力管道吊架安裝偏斜、彈性吊架受力不均，鍋爐膨脹相碰，鍋爐漏粉、漏灰等問題。下面筆者通過中國XX協(xié)會組織的電力建設(shè)工程創(chuàng)優(yōu)咨詢檢查，對數(shù)十臺超超臨界機組鍋爐發(fā)生的問題進(jìn)行原因分析并提出防范和改進(jìn)對策。

1 超超臨界鍋爐易發(fā)問題及原因

1.1 超超臨界鍋爐及管道保溫外表超溫 國內(nèi)絕大多數(shù)超超臨界、大容量火電機組鍋爐及管道保溫外表或多或少都存在超過鍋爐技術(shù)規(guī)范規(guī)定溫度現(xiàn)象。鍋爐本體保溫外表超溫發(fā)生的部位通常在鍋爐折煙角水冷壁底部、水冷壁中間集箱。鍋爐折煙角水冷壁底部保溫外表超溫，原因是鍋爐折煙角水冷壁安裝過程中一是拼縫焊接不嚴(yán)密，折煙角水冷壁拼縫漏焊；二是折煙角水冷壁焊縫強度不夠，鍋爐熱態(tài)運行時折煙角水冷壁拼縫拉裂，如此造成折煙角水冷壁產(chǎn)生縫隙，導(dǎo)致爐內(nèi)高溫?zé)煔馔饴?、保溫外表超溫。水冷壁中間集箱保溫外表超溫多的也是如此。鍋爐蒸汽管道保溫外表超溫發(fā)生的部位通常在管道吊架處，主要原因一是管道吊架處保溫安裝不嚴(yán)實，蒸汽管道高溫傳至外表；二是蒸汽管道保溫外裝板安裝搭口長度小于規(guī)范要求，造成鍋爐熱態(tài)運行時因管道膨脹保溫外裝板脫開，雨水進(jìn)入保溫外裝板內(nèi)致保溫材料受損，使保溫材料隔熱效果大大降低。

1.2 鍋爐管道吊架安裝偏斜、彈性吊架受力不均 鍋爐熱力管道部分吊架熱態(tài)運行偏斜超標(biāo)，主要原因一是鍋爐熱力管道安裝未按設(shè)計進(jìn)行冷態(tài)吊架預(yù)偏安裝，吊架根部安裝位置不對；二是鍋爐四大管道導(dǎo)向裝置安裝不正確，未按鍋爐熱態(tài)運行膨脹方向進(jìn)行安裝；三是鍋爐熱力管道配制尺寸與圖紙設(shè)計不符，造成管道安裝位置偏差；四是鍋爐主蒸汽集箱、再熱器進(jìn)出口集箱、省煤器進(jìn)口集箱定位不準(zhǔn)確，造成后續(xù)連接管道位置偏差。鍋爐吹灰管道、送粉管道部分吊架偏斜超標(biāo)，主要原因是吊架安裝根部位置未考慮爐膛向外膨脹。鍋爐熱力管道彈性吊架受力不均：鍋爐熱力管道熱態(tài)運行時，檢查發(fā)現(xiàn)部分熱力管道彈性吊架受力不均，有的彈性吊架不受力（彈性受力指示為零）、有的彈性吊架成為剛性吊架（彈性受力指示為最大值），主要原因是熱力管道彈性吊架安裝，冷態(tài)未進(jìn)行初始受力調(diào)整，機組啟動、調(diào)試過程，熱態(tài)未進(jìn)行平衡受力調(diào)整。

1.3 鍋爐熱態(tài)運行膨脹相碰 大多數(shù)機組發(fā)生鍋爐吹灰器及管道與鍋爐平臺、欄桿膨脹相碰；鍋爐燃燒器與鍋爐消防水管、熱工儀表管膨脹相碰；鍋爐蒸汽管道保溫及外護(hù)板與鍋爐平臺格柵膨脹相碰；鍋爐燃燒器處風(fēng)道與平臺膨脹相碰；鍋爐剛性梁與電氣照明管膨脹相碰。主要原因一是管道、保溫及電氣施工人員在安裝管道、保溫及電氣儀表管時，不了解機組運行時鍋爐、管道熱態(tài)膨脹方向和膨脹量，未留有足夠膨脹間距；二是由于鍋爐設(shè)計錯誤造成鍋爐設(shè)備、管道膨脹相碰；三是施工過程及鍋爐點火啟動前，施工技術(shù)人員對鍋爐設(shè)備、管道膨脹檢查不夠細(xì)致。

1.4 鍋爐運行漏粉、漏灰 鍋爐燃燒器與送粉管道連接處漏煤粉，主要原因一是鍋爐燃燒器與送粉管道連接安裝未考慮鍋爐熱態(tài)膨脹對接口的影響；二是送粉管道膨脹節(jié)安裝不正確，未能起到吸收膨脹作用；三是鍋爐燃燒器與送粉管道連接處密封材料選用不當(dāng)，密封材料不耐高溫。

鍋爐漏灰多數(shù)發(fā)生在鍋爐爐頂、水冷壁轉(zhuǎn)角、鍋爐孔門，鍋爐爐頂漏灰主要原因一是鍋爐爐頂密封焊接不嚴(yán)密，爐頂密封板漏焊；二是爐頂管排拼縫材料用錯，對合金鋼拼縫材料安裝后未進(jìn)行光譜復(fù)查；三是爐頂管排安裝不平整、間距過大造成爐頂澆注料脫落，使?fàn)t膛高溫?zé)煔庵苯觽鳠岬矫芊獍?，造成密封板逐漸融化而漏煙灰。水冷壁轉(zhuǎn)角漏灰主要原因是水冷壁轉(zhuǎn)角拼縫焊接不嚴(yán)密，拼縫材料用錯。鍋爐孔門漏灰主要原因是無密封墊料或密封墊料選用不當(dāng)。

2 對策

2.1 鍋爐及蒸汽管道保溫外表防超溫 在鍋爐折煙角水冷壁底部、水冷壁中間集箱安裝過程中需重點加強對水冷壁拼縫焊接質(zhì)量檢查，折煙角、中間集箱處水冷壁拼縫需內(nèi)外全密封焊接，如水冷壁拼縫用合金鋼材料的，需在安裝后進(jìn)行光譜復(fù)查，以防拼縫材料用錯。蒸汽管道吊架處保溫應(yīng)嚴(yán)實，垂直管道應(yīng)設(shè)置保溫托架，室外露天蒸汽管道保溫外護(hù)板搭口長度應(yīng)達(dá)到75mm。

2.2 管道吊架安裝防偏斜、防受力不均 管道吊架安裝防偏斜需對安裝管道設(shè)計圖紙進(jìn)行會檢，結(jié)合現(xiàn)場核對尺寸，發(fā)現(xiàn)問題及時提出；了解管道膨脹方向、膨脹量；對鍋爐主蒸汽集箱、再熱器進(jìn)出口集箱、省煤器進(jìn)口集箱安裝位置進(jìn)行驗收；根據(jù)蒸汽管道熱態(tài)位置確定吊架根部位置。管道吊架安裝防受力不均在鍋爐彈性吊架安裝后進(jìn)行冷態(tài)初始受力調(diào)整，在啟動、調(diào)試過程進(jìn)行熱態(tài)平衡受力調(diào)整，使同一管道彈性吊架受力均勻。

2.3 鍋爐安裝防膨脹相碰 需對管道、保溫及電氣施工人員安裝前鍋爐各層膨脹方向、膨脹量交底，使施工人員了解鍋爐、管道膨脹方向、膨脹量；在施工過程中，需對現(xiàn)場鍋爐安裝相互交錯的設(shè)備、管道、保溫等余留膨脹間隙進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正；在鍋爐啟動試運過程中，需關(guān)注在鍋爐不同蒸汽壓力、溫度下，鍋爐設(shè)備、管道膨脹量是否與設(shè)計值一致，如有偏差，需分析、查明原因；需做好每次鍋爐啟動試運過程鍋爐設(shè)備、管道熱態(tài)運行膨脹指示記錄，關(guān)注鍋爐冷態(tài)膨脹指示是否回原點，關(guān)注同一部位膨脹指示記錄數(shù)據(jù)每次是否相同，如有問題，需分析、查明原因。

2.4 鍋爐運行漏粉、漏灰 鍋爐燃燒器與送粉管道連接處漏煤粉需在送粉管道與燃燒器連接安裝中考慮鍋爐膨脹對接口的影響，送粉管道膨脹節(jié)安裝能夠吸收鍋爐膨脹，膨脹節(jié)膨脹自如。在鍋爐爐頂、水冷壁安裝過程中，需對爐頂、水冷壁管排拼縫材料（合金鋼）安裝后，再次進(jìn)行光譜復(fù)查。爐頂、水冷壁管排間間隙、平整度需嚴(yán)格控制，若有爐頂、水冷壁管排間隙、平整度局部過大，需進(jìn)行綜合調(diào)整；鍋爐水冷壁管排拼縫采用爐內(nèi)、爐外雙面焊接，對管排拼縫焊接質(zhì)量需全部復(fù)查。

3 結(jié)語

超超臨界機組鍋爐發(fā)生的鍋爐保溫外表超溫、管道吊架偏斜超標(biāo)、管道彈性吊架受力不均、鍋爐熱態(tài)運行膨脹相碰，鍋爐運行漏粉、漏灰對機組安全運行、節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)效益、鍋爐運行環(huán)境確有較大影響，因此，在超超臨界機組鍋爐安裝過程要針對上述鍋爐易發(fā)問題，采取相應(yīng)對策措施，做好防范工作，加強施工過程檢查、驗收，最大限度消除減少鍋爐保溫外表超溫、管道吊架偏斜超標(biāo)、管道彈性吊架受力不均、鍋爐熱態(tài)運行膨脹相碰，鍋爐漏粉、漏灰現(xiàn)象，使超超臨界機組鍋爐運行安全、穩(wěn)定、高效、環(huán)保。

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