塔式鍋爐垂直水冷壁制造工藝技術(shù)研究

汪萬中

摘 要：作為鍋爐水冷中受熱過程中非常重要的一部分，水冷壁主要是鋼管組成，這些鋼管主要分布在鍋爐爐膛的四周，在水冷壁的周圍會有很多流動的蒸汽和流動的水，塔式鍋爐在運行的過程中，會接受來自鍋爐爐膛外部火焰的熱量，水冷壁在運行的過程中吸收的熱量主要是爐膛燃燒過程中產(chǎn)生的輻射熱量。本文就塔式鍋爐垂直水冷壁制造工藝進行研究，希望能夠在一定程度上提高塔式鍋爐垂直水冷壁的使用性能。

關(guān)鍵詞：塔式鍋爐；水冷壁；垂直管屏；制造技術(shù)

水冷壁又被稱之為上升管，其的主要作用就是吸收鍋爐高溫?zé)煔夂湾仩t內(nèi)火焰的輻射熱，現(xiàn)在我國很多鍋爐在蒸發(fā)受熱面都是由水冷壁組成的，作為水循環(huán)中經(jīng)常會應(yīng)用到的部件，垂直水冷壁能夠有效的對爐墻進行保護，對塔式鍋爐進行冷卻。垂直水冷壁能夠在鍋爐內(nèi)進行熱交換，保證爐膛既不會被高溫破壞，又能有效降低爐膛的溫度，起到對爐膛進行冷卻的作用。

1 垂直水冷壁部分結(jié)構(gòu)特點

一般塔式鍋爐在進行制造的過程中，一般采用的都是垂直式的水冷壁，這些水冷壁在進行設(shè)置的時候，一般都會設(shè)置成垂直管屏布置形式，采用螺旋管圈的設(shè)置方式，在進行管道上端設(shè)計的時候，施工人員采用的一般主要是Y型三通、直型三通的方式進行設(shè)計。相關(guān)人員在進行水冷壁垂直管屏設(shè)計的時候，可以采用水平布置的方式，這種設(shè)計方式能夠有效提高鍋爐本身的受熱面積。在進行水冷壁管屏設(shè)置的時候，相關(guān)人員可以采用不同的穿墻孔板的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，不僅能夠有效提高水冷壁本身出現(xiàn)的漏風(fēng)現(xiàn)象，還能提高其本身的氣密性。

大容量超臨界鍋爐爐膛下部水冷壁常采用螺旋管圈式，而爐膛上部則采用垂直上升管屏。這2種水冷壁之間的連接方法一般有2種，即采用中間集箱或分叉管。爐膛下部水冷壁由傾斜上升的螺旋管圈組成，在各面墻相交處均有成排彎頭，根據(jù)各廠設(shè)備情況可以采用臥式成排彎，立式成排彎2種方法彎制。采用成排彎的優(yōu)點是水冷壁管屏在工地可以直接焊成整體結(jié)構(gòu)，減少工地焊口數(shù)量，縮短現(xiàn)場組裝周期；缺點是制造廠內(nèi)制造周期長，工序多，成排彎頭精度不易保證，工地安裝難度較直管屏也有所增加。螺旋管圈水冷壁成排彎工藝雖然是可行的，但也給制造廠生產(chǎn)帶來了很大難度，如彎曲精度控制不好，極易造成空間彎頭現(xiàn)場大量返修。

2 垂直管屏部件制造難點

2.1 管屏中由6000多塊孔板組成4000多個腰形孔，孔板數(shù)量多，每個部件的孔板尺寸也不同?？装宓募庸こ尚图把b焊均有嚴(yán)格的尺寸要求，所以孔板的加工及裝焊均為管屏制造的難點。

2.2 MPM焊接成屏，對于管屏焊接孔板的位置處采取哪種MPM焊接分片的工藝方法更為簡單有效，又為管屏制造的難點之一。

2.3 前后墻管屏上部均焊接三通，數(shù)量大。裝焊尺寸要求嚴(yán)，三通的裝焊為此結(jié)構(gòu)管屏的又一難點。

3 垂直管屏關(guān)鍵制造工藝

3.1 穿墻孔板工藝

相關(guān)人員在進行垂直管屏制造的時候，要不斷加大對管屏節(jié)距裝配和公差等因素的重視度，采用位置和數(shù)量的分析方式對其的工藝進行實驗，并且在進行實驗的時候，還要采用對沖制成型工藝和數(shù)控氣割工藝，塔式鍋爐垂直水冷壁制造工藝的水平才能得到提升。相關(guān)人員在進行管屏節(jié)距裝配和公差的時候，要的不斷加大對余量的重視度，對孔板本身的寬度進行加工，并且采用沖制成型的方式進行施工，在進行孔板寬度加工的時候，相關(guān)人員要不斷加大對圓弧公差控制的重視度，保證其本身寬度外形尺寸能夠控制在相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。

3.2 針對大量的孔板裝焊問題，采取專用的裝焊工裝解決裝焊及精度問題

在進行孔板焊裝施工的時候，相關(guān)人員要不斷加大對工裝方法使用的重視度，嚴(yán)格按照施工圖紙相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進行施工，保證托板和孔板本身的尺寸能夠達(dá)到相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，在進行孔板施工的過程中，相關(guān)人員要保證孔板加工本身的準(zhǔn)確性。在進行孔板安裝施工的過程中，相關(guān)人員要保證管子和孔板位置能夠?qū)χ?，在進行管子定位的時候，相關(guān)人員要保證定位板本身的擺放的正確性。在進行孔板焊接施工的過程中，相關(guān)人員要保證焊接施工工藝能夠達(dá)到相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)人員還要手動將孔板拎起，才可以進行下一個孔板焊裝施工。

3.3 三通裝焊工藝措施如下

施工人員在進行裝焊施工的過程中，相關(guān)人員要不斷加大對焊裝管屏上端校正施工的重視度，對其的劃線進行科學(xué)的校正，對管屏的余量進行切割，在倒三角的內(nèi)部進行鏜孔。

在進行焊裝施工的過程中，焊接施工人員也會采用三通焊裝施工的方法進行施工，并且在進行施工的過程中，還要對其的水平線進行詳細(xì)的檢測，保證其的拉線能夠符合相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。施工人員在進行邊關(guān)施工的過程中，要不斷加大對工裝槽鋼施工的重視度，采用水平儀的方式對邊管進行找平，保證水冷壁邊管的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)能夠符合施工圖紙的要求。相關(guān)人員在進行施工的過程中，可以采用吊線的方式進行施工，三通支管本身的垂直性才能得到提升。

裝焊其他中間三通時以粉線及槽鋼上位置線為基準(zhǔn)裝焊，并與槽鋼點焊；裝焊所有三通時均不能強制裝焊，邊緣偏差≯1mm，內(nèi)壁允許的錯邊量≯0.5mm。

管屏油漆前去除輔助工裝槽鋼，并打磨焊點。

3.4 針對不同孔板的密集程度工藝上可以采用后開孔或空焊的工藝方法，管屏下端縮進結(jié)構(gòu)采取空焊工藝方法

當(dāng)管屏中孔彎管在管屏統(tǒng)一標(biāo)高位置且數(shù)量較多時，可以使用空焊工藝，即MPM焊機焊接到距孔彎管與管屏對接處一段距離提前停槍，抬槍空焊過孔彎管密集區(qū)域處一段距離后，再落槍繼續(xù)焊接管屏其余的位置。這樣既能節(jié)省焊材，又方便后續(xù)割磨管子與扁鋼，為鑲?cè)肟讖澒苤圃毂憷麠l件。

當(dāng)管屏中孔彎管數(shù)量較少時，采用后開孔工藝方法，即直管屏生產(chǎn)完成后，直接在管屏所需鑲?cè)肟讖澒芴幐钅ス茏优c扁鋼，鑲?cè)雽涌讖澒?，以完成產(chǎn)品要求。

4 管屏整體制造工藝流程

4.1 管子扁鋼下料，管子直管接長檢測合格，MPM焊接成屏，對于管屏焊接孔板位置采取空焊或者后開孔工藝方法。

4.2 管屏焊制成屏，消除旁彎、校正劃線合格后，進行焊接三通工序，三通焊接完成進行檢查合格。

4.3 管屏上部扁鋼氣割孔；管屏中部及下部裝焊孔板，裝焊孔板時采用專用裝焊工裝，裝焊完畢后采用檢驗棒檢查。

4.4 管屏所有裝焊補焊工序完畢校正合格。

4.5 管屏校正劃線進行完工工序，割余量、倒角、水壓、通球、油漆等工序。

5 結(jié)束語

綜上所述，在塔式鍋爐運行的過程中，垂直水冷壁發(fā)揮著非常大的作用，其在塔式鍋爐的爐膛內(nèi)部設(shè)置很多并聯(lián)管子，這樣不僅能夠有效提高其本身的受熱面，管內(nèi)的水會吸收鍋爐內(nèi)部的輻射熱量，降低塔式鍋爐內(nèi)部的溫度，從而起到對爐墻進行保護的作用。現(xiàn)在我國鍋爐垂直管屏制造技術(shù)已經(jīng)非常成熟了，這一技術(shù)不僅能夠在一定提高塔式鍋爐的整體性能，還能提高鍋爐的使用壽命。

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