淺談鍋爐手孔裝置改造在燃氣鍋爐中應用

李心鳳

摘 要：本文通過對外置式焊接手孔裝置的結構、使用特性進行介紹，指出了外置式焊接手孔裝置優(yōu)越于內(nèi)置式密封手孔裝置的特點，是一種值得大力推廣的先進技術。在實際生產(chǎn)過程中，通過將內(nèi)置式密封手孔裝置改造為外置式焊接式手孔裝置，提高了手孔裝置的嚴密性，經(jīng)過實際運行檢驗，確定此改造的必要性，經(jīng)驗值得推廣。

關鍵詞：外置式焊接手孔裝置；簡捷；嚴密性

燃氣鍋爐屬于特種設備，運行壓力、溫度高，故對其各連接部件的強度要求高。鍋爐手孔是燃煤鍋爐上的一個小檢修口，也是一種集箱手孔裝置，包括集箱本體，它的特征是手孔管接頭設于集箱本體或集箱端蓋外端，手孔管接頭φd的孔與集箱本體或集箱端蓋φd的孔連接，手孔管接頭端頭設有球形端蓋或平端蓋。

本實用新型的優(yōu)點是焊接工藝簡單，焊接裝配方便，不容易發(fā)生泄漏；使用安全可靠；可重復利用；電廠安裝、檢修方便，由于焊接工藝簡單，能確保安裝、檢修后的焊接質(zhì)量；由于手孔管接頭、手孔端蓋已標準化、通用化，能有效降低成本，提高制造質(zhì)量。在各臺鍋爐運行過程中發(fā)現(xiàn)其設備設計結構上存在一定缺陷，影響燃氣鍋爐高效穩(wěn)定運行。主要問題在于：

1）集箱手孔易發(fā)生泄漏。大型鍋爐集箱上都設有手孔裝置，用作對集箱內(nèi)部進行檢查、清理，以保證制造、安裝、檢修后集箱內(nèi)部清潔無異物。手孔裝置是鍋爐上的受壓組件，結合面要求可靠密封，一旦發(fā)生泄漏，將影響鍋爐安全運行。

2）在運行中手孔圈焊道多處、反復出現(xiàn)裂紋，每次停爐時需對焊道進行打磨、補焊，既影響鍋爐的安全運行又增加了檢修工作量，嚴重泄漏時易導致鍋爐被迫停爐。

一、工藝系統(tǒng)簡介

宣鋼設備能源部熱力二作業(yè)區(qū)共有6臺全燃氣中壓鍋爐，75t/h鍋爐三臺，130t/h鍋爐二臺，180t/h一臺。其中5#鍋爐就是一臺130t/h鍋爐，2005年11月建設，2006年8月投產(chǎn)。2016年1月進行第一次大修。

1）5#鍋爐參數(shù)為：額定蒸發(fā)量130t/h；過熱蒸汽壓力 3.82MPa（表壓）；過熱蒸汽溫度450℃；給水溫度104℃；熱風溫度340℃；冷空氣溫度20℃；排煙溫度≤160℃；鍋爐排污率≤2%；

2）5#鍋爐汽水系統(tǒng)流程：給水由高壓給水泵經(jīng)給水管道送入省煤器，給水在省煤器內(nèi)吸熱后進入汽包，并沿下降管經(jīng)下集箱不受熱，自然循環(huán)流入水冷壁，水在水冷壁中吸收爐膛輻射熱而形成汽水混合物并流入汽包，汽水混合物在汽包中經(jīng)汽水分離器裝置分離后，蒸汽油汽包上部送入過熱器并形成過熱蒸汽，過熱蒸汽油過熱器出口集箱輸送到用戶。

3）5#鍋爐上手孔裝置共有55 個，其中：出口集箱上1個，冷凝器上2個，水冷壁聯(lián)箱及其下降管上28個，省煤器上12個，過熱器上12個。在10年運行中，手孔裝置的泄露即危害到鍋爐的安全運行又使鍋爐的熱損失增加。在鍋爐檢修中手孔泄露是需經(jīng)常檢修的項目，也多次由于水冷壁、省煤器、或過熱器上手孔泄露而被迫停爐檢修，一臺130t/h一次檢修直接經(jīng)濟損失1萬元。為此，該部利用5#鍋爐大修對鍋爐上手孔裝置進行了改造。

二、內(nèi)置密封式手孔存在的問題

目前安裝的鍋爐集箱手孔裝置為內(nèi)置式橢圓手孔裝置，由于這種手孔結構密封面太窄（約4mm），且使用墊片密封，正中的螺桿產(chǎn)生的壓力在結合面分布不均勻，故在運行中經(jīng)常泄漏，從泄漏點高速噴出的水或蒸汽將手孔密封面損壞，因密封面在集箱內(nèi)修復很困難。

在鍋爐檢修中手孔泄露是需經(jīng)常檢修的項目，也多次由于水冷壁、省煤器、或過熱器上手孔泄露而被迫停爐檢修，一臺130t/h一次檢修直接經(jīng)濟損失1萬元。為此，該部利用5#鍋爐大修對鍋爐上手孔裝置進行了改造。

2010年6月10日5#鍋爐水冷壁下聯(lián)箱中手孔泄露，二級過熱器上聯(lián)箱南側手孔泄露，被迫停爐30小時檢修。增強了維修工人的勞動強度，直接和間接經(jīng)濟損失2萬元。

2014年10月25日5#鍋爐水冷壁上聯(lián)箱中手孔泄露，一級省煤器下聯(lián)箱中手孔泄露，被迫停爐30小時檢修。增強了維修工人的勞動強度，直接和間接經(jīng)濟損失2萬元。

三、外置式焊接手孔裝置的特點

通過對比國內(nèi)其他鍋爐本體結構的優(yōu)秀設計理念，利用平時鍋爐檢修的機會，結合鍋爐實際結構特點確定將集箱手孔裝置由內(nèi)置密封式改為外置焊接式。改造前對短管強度進行了核算，確定符合運行標準。

隨后利用5#鍋爐2016年大修的機會，對5#鍋爐集箱、省煤器聯(lián)箱、水冷壁聯(lián)箱手孔進行改造。將原來的手孔蓋去掉，在聯(lián)箱原手孔位置重新擴孔，在102mm×88mm手孔尺寸基礎上擴孔至Φ133 mm圓孔，焊接短管，并采用球形封頭。盲管和封頭的材料為20G，盲管規(guī)格為d133mm×13mm，L=150mm。

特點：將內(nèi)置式密封手孔裝置改造為外置式焊接式手孔裝置，后一種手孔結構簡單，安裝便捷，嚴密性高，有效消除手孔頻繁泄漏問題。

四、效果及經(jīng)濟效益分析

改造后的手孔裝置型式結構簡單，嚴密性高。通過將手孔裝置由內(nèi)置墊片密封改為外置短管焊接密封型式后，手孔泄漏情況得到有效改善，自2016年4月1日5#鍋爐大修后運行至今，12個月未發(fā)生過手孔泄漏現(xiàn)象，消除了因手孔泄漏鍋爐被迫停爐的情況發(fā)生，延長了鍋爐的檢修周期和運行周期，改善了鍋爐運行狀況，降低鍋爐不必要熱損失，節(jié)約了鍋爐成本，減少了鍋爐停爐費用，降低了維修工人的勞動強度。

五、結語

通過前期調(diào)查與實際應用，我們認為外置式焊接手孔裝置優(yōu)于內(nèi)置式密封手孔裝置的特點，結構簡單，嚴密性高，易檢修更換，降低了鍋爐的運行成本，是值得推廣的一種先進技術。

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