1000MW超超臨界鍋爐安裝過程中存在的問題及對策

林鎮(zhèn)

摘 要：經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展促進了我國工業(yè)技術(shù)水平的整體提升。超臨界和超超臨界機組在我國的實踐，證明了新一代技術(shù)的明顯進步。自20世紀80年代以后，耐高溫高壓金屬材料水平的提升，促使超臨界機組的技術(shù)升級，超臨界與超超臨界技術(shù)的可用率能夠達到85%以上。1000MW超超臨界鍋爐在我國的安裝，實現(xiàn)了技術(shù)和設(shè)備上的創(chuàng)新。但是，受超超臨界鍋爐技術(shù)高難度的限制，在實際安裝過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些問題，針對1000MW超超臨界鍋爐的整體安裝運行，文章從兩個方面闡述了1000MW超超臨界鍋爐安裝的相關(guān)改進技術(shù)。

關(guān)鍵詞：超超臨界；鍋爐；安裝；問題；對策

引言

在電力建設(shè)中，隨著火電大容量機組的運行需要，超超臨界鍋爐應(yīng)用得越來越廣泛。超超臨界機組鍋爐的熱效率高，發(fā)電應(yīng)用的煤耗低，具有明顯的節(jié)能效果。但是，超超臨界機組鍋爐受溫度高、壓力高、膨脹量大等特點，在鍋爐安裝運行后，很容易發(fā)生一些設(shè)備上的物理性與化學性反應(yīng)。正確認知超超臨界鍋爐的基本特性，掌握好安裝調(diào)試的技術(shù)，是火電廠按期安全可靠投產(chǎn)的重要保障。

1 1000MW超超臨界鍋爐安裝過程容易發(fā)生的問題

1.1 鍋爐與管道的外部表面超溫

在1000MW超超鍋爐的安裝使用過程中，最為明顯的弊端就是超超臨界鍋爐和管道的表面溫度較高。鍋爐本體容易發(fā)生溫度較高的地方多數(shù)在折煙角水冷壁區(qū)域，這是因為鍋爐的折煙角在安裝過程中，拼縫焊接容易出現(xiàn)不嚴密現(xiàn)象，折煙角的拼縫有漏焊的現(xiàn)象，或者焊接點的焊縫強度不夠，在鍋爐運行過程中，受溫度的冷熱變化，容易產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象，這樣就會造成鍋爐漏煙，保溫外表溫度超高。另外，鍋爐蒸汽管道發(fā)生超溫主要是由于蒸汽管道外護板長度較小，不符合規(guī)范化要求，造成鍋爐在熱態(tài)運行時，保溫外護板脫開，保溫材料受損，降低了對鍋爐的隔熱效果。

1.2 鍋爐吊架容易偏斜超標，影響受力效果

鍋爐安裝過程中，管道安裝是一項重點內(nèi)容。管道安裝發(fā)生偏斜的主要原因就是安裝過程沒有遵循設(shè)計規(guī)章，吊架根部位置不對，鍋爐的四大管道導(dǎo)向裝置安裝不正確，沒有考慮到鍋爐膨脹過程中的走向，鍋爐管道的尺寸與圖紙設(shè)計不相符合，造成后續(xù)連接的管道位置偏差，管道受力不均勻就會造成吊架傾斜。有的彈性吊架能夠承受的最大值是一定的，在初期冷卻沒有進行受力調(diào)整，機組啟動后，熱態(tài)狀態(tài)失去平衡。鍋爐管道吊架與管道裝置如果沒有實現(xiàn)整體平衡，就容易造成鍋爐吊架的整體傾斜。

1.3 鍋爐結(jié)構(gòu)受熱之后的相互碰撞

1000MW超超臨界鍋爐的總體構(gòu)造較為復(fù)雜，是多個設(shè)備集中安裝的結(jié)果。在安裝過程中，如果沒有考慮到鍋爐受熱之后的膨脹現(xiàn)象，就容易給鍋爐安裝帶來一系列問題，例如鍋爐平臺與欄桿的距離，鍋爐燃燒器與受熱面之間的空隙，熱工儀表管之間的膨脹相撞，保溫與護板之間的膨脹相撞等。鍋爐結(jié)構(gòu)之間的膨脹相碰，就會造成各個結(jié)構(gòu)之間的位置變化，使鍋爐運行存在結(jié)構(gòu)上的隱患。如果對鍋爐管道的檢查不細致，沒有充分了解膨脹的程度，就容易使鍋爐發(fā)生運行危險。

1.4 鍋爐運行過程中的漏粉現(xiàn)象

漏粉主要是指鍋爐燃燒器與送粉管道連接地方出現(xiàn)的問題，一般原因都是鍋爐燃燒器與送粉管道連接時沒有充分考慮到鍋爐膨脹后的影響，在計算距離時，沒有掌握好延伸性的設(shè)計，造成連接點受熱膨脹產(chǎn)生了縫隙，出現(xiàn)了漏粉現(xiàn)象。另一種產(chǎn)生漏粉現(xiàn)象的原因是管道膨脹節(jié)安裝的不正確，沒有起到膨脹吸收的作用。再有就是鍋爐的燃燒器與送粉管道采用的密封材料不符合要求，沒有達到耐高溫的標準。鍋爐運行過程中的漏粉現(xiàn)象與鍋爐安裝的方法和材料有直接的關(guān)系。

1.5 因鍋爐內(nèi)部清潔度控制不到位導(dǎo)致爆管

在超超臨界鍋爐的制造安裝過程中，不可避免地會產(chǎn)生垃圾，如果機組運行前內(nèi)部未清理徹底，極易導(dǎo)致管排堵塞通流面積減小產(chǎn)生局部過熱爆管，而超超臨界機組受熱面管排中一般具有節(jié)流圈，管排孔徑急劇減小，極易造成管排堵塞，更容易造成鍋爐爆管事故。

2 解決1000MW超超臨界鍋爐安裝問題的對策

2.1 精確設(shè)計，防止鍋爐和管道的外部超溫

超超臨界鍋爐在安裝過程中，采用了大量的先進技術(shù)，運用了一些新興材料。鍋爐與管道的外表超溫容易造成鍋爐的早期老化，影響持續(xù)性生產(chǎn)。防止鍋爐和管道的外部超溫就要求對鍋爐的折焰角水冷壁底部和水冷壁中間進行無縫焊接，在焊接過程中，針對不同的受力點，采取不同強度的焊接工作。對待拼接的地方，要進行反復(fù)檢查驗收，使鍋爐的管道連接處能夠嚴密緊實。有效利用焊接技術(shù)是防止鍋爐和管道外部超溫的有效方法。

2.2 實施安裝技術(shù)，強化管道吊架的受力均勻

1000MW超超臨界鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每一個部分都有大量的零件作為支撐，為了更好的進行尺寸核對，要對使用的材料有明確的了解，例如材料的主要性能，化學性能和物理性能，材料對環(huán)境的適應(yīng)程度，材料在冷熱變化時的狀態(tài)等等。同時，對鍋爐過熱器集箱和再熱器進出口集箱或者省煤器集箱安裝的位置進行仔細檢查，防止初始狀態(tài)與受熱狀態(tài)后的明顯差異對結(jié)構(gòu)的影響。管道和吊架的平衡需要在適當環(huán)境下進行啟動和調(diào)試，保證彈性受力均勻，以免影響鍋爐與管道之間的結(jié)構(gòu)變化。

2.3 正確認知鍋爐設(shè)備，掌握鍋爐與管道的膨脹數(shù)值

1000MW鍋爐總體設(shè)計就是為了更好的運行機組設(shè)備，而鍋爐熱態(tài)下的設(shè)備膨脹，是鍋爐安裝中必須要考慮的問題，施工人員要充分了解鍋爐的膨脹量和膨脹方向，在啟動鍋爐后，適時調(diào)試設(shè)備，掌握膨脹的方向和數(shù)量，看看與設(shè)計值的差異是多少。鍋爐與管道之間的連接點，是膨脹容易造成傷害地方，在這樣的地方，需要記錄和分析每次試驗后的結(jié)果，根據(jù)結(jié)果查看容易出現(xiàn)問題的原因，并且進行必要的技術(shù)改進。

2.4 嚴密鍋爐與管道的接口，實現(xiàn)緊密銜接

1000MW超超臨界鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是各個系統(tǒng)之間的緊密連接，防止連接部位和連接設(shè)備的銜接矛盾，是安裝過程中需要注意的重點內(nèi)容。例如送粉管道與燃燒器之間最容易出現(xiàn)漏粉現(xiàn)象，或者鍋爐爐頂與水冷壁之間容易出現(xiàn)拼縫銜接錯誤。對于鍋爐安裝工作而言，焊接技術(shù)應(yīng)用水平尤為重要，所有焊接點必須要求堅實和平整，必要的地方實施雙面焊接，特別在爐內(nèi)或者爐外嚴查拼縫質(zhì)量，對1000MW超超臨界鍋爐的所有拼縫和連接地點進行整體復(fù)查。1000MW超超臨界鍋爐的溫度和壓力都處于很高的狀態(tài)，做好查驗工作是保證設(shè)備穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

2.5 做好超超臨界鍋爐的內(nèi)部清潔度管理

在受熱面對口前對管口進行嚴格密封，尤其對管口向上的受熱面和集箱加強封堵，防止掉落的焊渣等異物掉落。調(diào)試階段采用穩(wěn)壓吹管方法，并在酸洗和吹管后，對各集箱內(nèi)部割手孔進行清潔度檢查，針對節(jié)流孔區(qū)域進行拍片檢查。

3 結(jié)束語

1000MW超超臨界鍋爐安裝需要從多個方面進行調(diào)控。從鍋爐出廠的安全技術(shù)規(guī)范要求入手，通過對設(shè)計文件、產(chǎn)品質(zhì)量合格證明和安全使用說明，以及監(jiān)督檢驗證明的驗證，明確鍋爐從安裝、維修到改造的一些過程。鍋爐安裝過程中，要注意水壓試驗和安裝監(jiān)檢，做好質(zhì)量技術(shù)的監(jiān)督備案，對于特種設(shè)備要進行具體的檢驗，設(shè)置專人負責，1000MW超超臨界鍋爐安裝不同于一般的鍋爐安裝，其設(shè)備的復(fù)雜性和技術(shù)的更新速度，需要在安裝過程中進行充分的試驗。明確容易出現(xiàn)問題的部位，并針對具體的部分進行適當?shù)男拚?/p>

參考文獻

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