600MW機(jī)組鍋爐蒸汽吹管臨時(shí)管路布置施工技術(shù)

王幸文

摘 要：新建機(jī)組正式投入運(yùn)行使用之前，應(yīng)對(duì)鍋爐蒸汽管道系統(tǒng)予以吹掃，旨在清除生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存及安裝時(shí)留在再熱器和過(guò)熱器系統(tǒng)還有蒸汽管道當(dāng)中的各類雜物，以防機(jī)組運(yùn)行階段再熱器和過(guò)熱器發(fā)生爆管及汽機(jī)通流位置受損，以提升機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全可靠性。隨著機(jī)組容量的不斷增大，鍋爐蒸汽系統(tǒng)參數(shù)不斷提高，危險(xiǎn)性也在增大，考慮機(jī)組蒸汽吹掃期間的安全性與經(jīng)濟(jì)性，本文針對(duì)鍋爐蒸汽吹管臨時(shí)管路布置幾類方法進(jìn)行了探討，針對(duì)600MW機(jī)組鍋爐蒸汽吹管臨時(shí)管路布置采取科學(xué)合理的施工技術(shù)，對(duì)當(dāng)前吹管臨時(shí)管路布置弊端加以改善，希望能為相關(guān)工作人員提供建議和幫助。

關(guān)鍵詞：600MW機(jī)組鍋爐；蒸汽吹管；臨時(shí)管路布置；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TK242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行業(yè)建設(shè)也在加快腳步，對(duì)電力的需求也在日益增加，這給國(guó)內(nèi)電力行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的曙光和前景。而火力發(fā)電廠新建機(jī)組鍋爐對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行供汽以前，勢(shì)必對(duì)鍋爐再熱器、過(guò)熱器和蒸汽管道做蒸汽吹洗處理，以清除管道系統(tǒng)內(nèi)殘留的各類雜物，對(duì)運(yùn)行階段蒸汽品質(zhì)進(jìn)行改善，以防機(jī)組運(yùn)行時(shí)發(fā)生爆管或設(shè)備損傷帶來(lái)的不必要損失，確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此針對(duì)600MW機(jī)組鍋爐蒸汽吹管臨時(shí)管路布置方面，采取行之有效的施工技術(shù)也就顯得勢(shì)在必行。

目前，國(guó)內(nèi)600MW機(jī)組鍋爐蒸汽吹管的布置施工技術(shù)大致可分為3類：一是設(shè)計(jì)階段就考慮臨時(shí)管道的布置，并對(duì)系統(tǒng)永久性支架進(jìn)行增設(shè)，把臨時(shí)系統(tǒng)和永久管道分開(kāi)，臨時(shí)管道嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。此方法優(yōu)勢(shì)為具有較高安全性，不會(huì)由于布置管道而破壞現(xiàn)場(chǎng)原有設(shè)施，同時(shí)臨時(shí)管道施工難度比較低。二是采用傳統(tǒng)的機(jī)組吹管布置，即永久管道系統(tǒng)安裝完成后，由安裝公司對(duì)臨時(shí)管道進(jìn)行定性應(yīng)力研究而進(jìn)行吹管系統(tǒng)的布置，由槽鋼與型鋼構(gòu)成框架，沿臨時(shí)管道進(jìn)行布置，管道和框架間存在一定間隔，從而達(dá)到了布置臨時(shí)管道的目的。三是借助定量應(yīng)力研究手段，來(lái)核算管架型吹管。該方法旨在確保安全性，而通過(guò)上述第二種方法衍生出來(lái)一種改進(jìn)辦法。不難發(fā)現(xiàn)，此方法比起定性管架方法在安全性方面明顯提升。而劣勢(shì)則在于因?yàn)榇嬖陂g隙約束施工誤差比較大的緣故，管架型布置皆屬于剛性間隙約束，基于復(fù)合施工誤差作用，是沒(méi)有辦法確保應(yīng)力計(jì)算結(jié)果和實(shí)際情況一致性的；憑借應(yīng)力核算，產(chǎn)生管架間隙調(diào)整亦或臨時(shí)管道加裝彈簧情況，讓施工難度與時(shí)間大幅增加；該吹管布置方案也讓永久管道處于吹管工況時(shí)和原設(shè)計(jì)狀態(tài)是相悖的，進(jìn)而也就導(dǎo)致眾多永久性支吊架無(wú)法滿足現(xiàn)實(shí)所需，進(jìn)而需要調(diào)整永久性支吊架。如吊點(diǎn)荷載大量增加情況下，就應(yīng)當(dāng)加大拉桿、加強(qiáng)根部；而彈簧位移量比彈簧有效行程大時(shí)，便應(yīng)當(dāng)替換彈簧等。

1. 600MW機(jī)組鍋爐蒸汽吹管臨時(shí)管路布置施工技術(shù)

現(xiàn)以廣東某電廠新建600MW燃煤機(jī)組為例，淺述鍋爐蒸汽吹管臨時(shí)管路布置施工技術(shù)：施工時(shí)預(yù)留主汽門(mén)和主蒸汽管道的接口并不連通，主蒸汽管道經(jīng)臨時(shí)管路接出，臨時(shí)管道引出汽機(jī)平臺(tái)后，在合適位置布置兩個(gè)相應(yīng)壓力等級(jí)的臨時(shí)控制閥，再依次通過(guò)集粒器（用于收集過(guò)熱器吹掃出來(lái)的較大的顆粒，避免沖入再熱器二次污染，并在第一階段吹管結(jié)束后對(duì)集粒器進(jìn)行清理）之后并為一路母管和高旁閥后管道連通進(jìn)入低溫再熱蒸汽管道中；主蒸汽至高旁的臨時(shí)管道采用12Cr1MoV的合金無(wú)縫鋼管作為主要材質(zhì)，臨時(shí)管道通徑應(yīng)不小于主蒸汽管道通徑，布置臨時(shí)控制閥于汽機(jī)房14.7m層靠主汽門(mén)的前端，同時(shí)采取臨時(shí)支架進(jìn)行固定，臨時(shí)控制閥需安裝通徑不小于DN50的預(yù)暖旁路管道并安裝有相應(yīng)壓力等級(jí)的截止閥。（如圖1所示）。高溫再熱蒸汽管道與左側(cè)、右側(cè)中聯(lián)門(mén)連接完畢，兩側(cè)中聯(lián)門(mén)安裝由汽機(jī)廠提供的吹管專用臨時(shí)堵板及閥門(mén)，臨時(shí)吹掃管道（排汽母管）經(jīng)中聯(lián)門(mén)臨時(shí)法蘭分別從左、右兩側(cè)引出至場(chǎng)地空曠處與消音設(shè)備連接，而排汽母管應(yīng)在汽機(jī)平臺(tái)合適位置設(shè)置靶板裝置并搭設(shè)更換靶板的操作平臺(tái)；通過(guò)高溫再熱蒸汽管道出口的排汽母管應(yīng)選取通徑不小于高溫再熱蒸汽管道通徑的無(wú)縫鋼管，而材質(zhì)主要為20G。

小機(jī)高壓進(jìn)汽管道至小機(jī)主汽門(mén)安裝時(shí)預(yù)留一段管道緩裝，臨時(shí)管路從小機(jī)高壓進(jìn)汽的電動(dòng)門(mén)后接出，待主蒸汽系統(tǒng)及再熱蒸汽系統(tǒng)吹掃完成后，利用低溫再熱蒸汽管道的汽源對(duì)小機(jī)高壓進(jìn)汽管道進(jìn)行吹掃，管材可選用20G無(wú)縫鋼管，吹掃排放管道可與主系統(tǒng)的排汽母管相連，中間布置臨時(shí)控制閥，并將檢驗(yàn)靶板裝于閥后。對(duì)不參與蒸汽吹掃的管道可采取人工清理的辦法，吹管以后經(jīng)三方檢查驗(yàn)收合格進(jìn)行復(fù)裝。對(duì)臨沖管的各低點(diǎn)處均設(shè)置疏水點(diǎn)，以防遭到管道水的沖擊壓力，疏水管道的管徑應(yīng)能滿足蒸汽吹掃時(shí)疏水的需求（疏水支管通徑要求不小于DN50，疏水母管通徑要求不小于DN100）。臨時(shí)管道的支架基本采用井字形導(dǎo)向滑動(dòng)式支架，而且以I22工字鋼作為主要材料，各支架之間的連接型鋼以槽鋼為主，支架與管道之間的間隙應(yīng)充分考慮管道膨脹，不能阻礙臨時(shí)管道充分受熱后的自由膨脹；為確保設(shè)備安全和管道自由膨脹，在與設(shè)備接口的第一個(gè)支架設(shè)置為雙拉桿彈簧吊架，以保證臨時(shí)管道的充分受力和吸收管道的受熱膨脹；此外，在臨時(shí)管道的受力拐點(diǎn)處，除了應(yīng)充分考慮管道膨脹間隙外，還應(yīng)該考慮吹掃時(shí)的沖力，對(duì)拐點(diǎn)處的限位支架進(jìn)行充分加固，確保安全。

臨時(shí)管道的選取及施工要求：臨時(shí)管道的選取除了通徑不得小于原正式系統(tǒng)管道的通徑外，管道的壁厚可根據(jù)《火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中的管道壁厚計(jì)算公式Sm=PDo/（2[δ]tη+2YP）+а進(jìn)行計(jì)算，核算合格，方可使用。

式中：

Sm——直管的最小壁厚，mm；

P——設(shè)計(jì)壓力，MPa；

Do——管道外徑，取用公稱外徑，mm；

[δ]t——鋼材在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MPa；

η——許用應(yīng)力修正系數(shù)，無(wú)縫鋼管η=1.0，焊接鋼管η=0.9；

Y——溫度對(duì)計(jì)算管道壁厚公式的修正系數(shù)，對(duì)于鐵素體鋼，480℃及以下時(shí)Y=0.4，510℃時(shí)Y=0.5；

а——考慮腐蝕、磨損和機(jī)械強(qiáng)度要求的附加厚度mm，對(duì)于一般的蒸汽管道和水管道，可不考慮腐蝕和磨損的影響。

臨時(shí)管道焊接完成后焊口須經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，必要時(shí)對(duì)焊縫加適量的筋板以保證焊縫強(qiáng)度。其中臨時(shí)控制閥前管道焊口按100%無(wú)損檢驗(yàn)合格，所有臨時(shí)管道焊縫均要求采用氬弧焊打底。

對(duì)于不參與此次蒸汽吹掃的管道系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行隔離：

（1）主蒸汽到軸封供汽管道安裝完畢，利用軸封供汽隔離閥對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行隔離；（2）低壓旁路管道利用堵板進(jìn)行隔離，堵板后至低旁閥段管道進(jìn)行人工清理，確保管道清潔度；（3）冷段到輔助蒸汽管道三通處安裝時(shí)預(yù)留，利用堵板進(jìn)行隔離；（4）將參與此次蒸汽吹掃的主蒸汽系統(tǒng)與再熱蒸汽系統(tǒng)的疏水管道和疏水?dāng)U容器隔離，并將疏水管道在疏水閥后切斷引到冷卻塔水池進(jìn)行排放，確保安全。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要結(jié)合了600MW機(jī)組鍋爐蒸汽吹管臨時(shí)管路布置施工技術(shù)進(jìn)行了分析和研究，將現(xiàn)階段600MW機(jī)組鍋爐蒸汽吹管臨時(shí)管路布置施工技術(shù)所存在的問(wèn)題和現(xiàn)狀加以闡述，幫助讀者更好地進(jìn)行理解，同時(shí)涉及了管材選取、運(yùn)行注意事項(xiàng)等內(nèi)容。600MW機(jī)組鍋爐蒸汽吹管臨時(shí)管路的科學(xué)調(diào)試與合理布置不僅促進(jìn)了電力企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行和安全實(shí)施，還能進(jìn)一步改善和調(diào)試系統(tǒng)運(yùn)行的科學(xué)性和合理性，加快工作效率，不斷提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，實(shí)現(xiàn)最大化發(fā)展水平。最終幫助企業(yè)得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的、穩(wěn)定的、快速的發(fā)展。

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