防止電廠鍋爐受熱面泄漏技術(shù)措施

國(guó)家電投集團(tuán)中電投電力工程有限公司 鮑傳春

為確?；鹆Πl(fā)電機(jī)組鍋爐受熱面長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，減少鍋爐受熱面泄漏，參考近年來(lái)全國(guó)范圍內(nèi)火力發(fā)電廠鍋爐機(jī)組在設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行中存在的問(wèn)題，要求鍋爐廠對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化、管控制造工藝；針對(duì)鍋爐安裝過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，要求施工單位加強(qiáng)過(guò)程管理等措施；調(diào)試單位在整套調(diào)整試驗(yàn)階段須按照設(shè)計(jì)、設(shè)備廠圖紙及技術(shù)資料，結(jié)合調(diào)試相關(guān)規(guī)程規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)試程序；使設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試中每一步質(zhì)量可控在控，扎實(shí)做好防止鍋爐受熱面泄漏各階段工作，特提出本技術(shù)措施，最終實(shí)現(xiàn)鍋爐受熱面泄漏大幅度下降。

1 設(shè)計(jì)、制造階段采取的措施

鍋爐爐膛水冷壁采用螺旋管圈＋垂直管圈型式，螺旋管圈采用內(nèi)螺紋管。水循環(huán)計(jì)算各項(xiàng)安全指標(biāo)要留有足夠裕度，確保各種負(fù)荷下水循環(huán)的安全可靠。對(duì)水冷壁管子及鰭片應(yīng)進(jìn)行溫度和應(yīng)力計(jì)算，使鍋爐啟動(dòng)、停爐和各種負(fù)荷工況時(shí)管壁、鰭片溫度均低于許用應(yīng)力值。合理選用過(guò)熱器和再熱器管子壁厚和材質(zhì)，用計(jì)算機(jī)對(duì)每根管子的各管段作不同工況下的壁溫計(jì)算，同時(shí)對(duì)蛇形管同屏和屏間流量分配與偏差進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。由此選擇材料與壁厚，管子和強(qiáng)度計(jì)算與許用應(yīng)力嚴(yán)格按相關(guān)的規(guī)定計(jì)算確定。管子的設(shè)計(jì)壁溫留有足夠裕度。過(guò)熱器和再熱器系統(tǒng)采用完備的氣溫調(diào)節(jié)措施，過(guò)熱器設(shè)二級(jí)噴水減溫器，再熱器采用平行煙道擋扳調(diào)溫，并設(shè)有事故噴水減溫器，可有效地保證鍋爐蒸汽參數(shù)，減少左右側(cè)氣溫偏差，防止管壁過(guò)熱超溫。

加強(qiáng)原材料、外協(xié)件、外購(gòu)件入廠檢驗(yàn)工作。凡按相關(guān)程序文件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢驗(yàn)合格的原材料、外協(xié)件、外購(gòu)件方可入庫(kù)。對(duì)關(guān)鍵的直發(fā)用戶的外購(gòu)件，發(fā)貨前應(yīng)通知監(jiān)造人員到制造現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收合格后方可發(fā)運(yùn)。加強(qiáng)對(duì)管材的質(zhì)量控制，在原有入廠檢驗(yàn)項(xiàng)目上增加渦流探傷檢查，以確保不合格的管材不投入生產(chǎn)。

具體做法是：首先是對(duì)管材進(jìn)行100%渦流探傷，凡渦流檢查不合格的管材嚴(yán)禁使用；其次庫(kù)房加強(qiáng)對(duì)原材料的維護(hù)、保養(yǎng)，標(biāo)識(shí)清楚，分類(lèi)堆放。監(jiān)造人員應(yīng)不定期對(duì)庫(kù)房的賬、卡、物一致性進(jìn)行抽查，杜絕材料混用現(xiàn)象；再次關(guān)鍵工序制定和完善工藝流程，如集箱和水冷壁管屏裝焊工藝流程、管屏通球工藝流程、水壓試驗(yàn)工藝流程、熱處理工藝流程，焊接工藝流程等，做到關(guān)鍵工序有章可依，保證關(guān)鍵工序的制造質(zhì)量；最后加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程的巡回檢查和停工待檢制度。把原材料、焊接、熱處理、水壓試驗(yàn)、無(wú)損探傷、通球等工序作為停工待檢點(diǎn)，嚴(yán)格檢查且做好記錄，確保驗(yàn)收質(zhì)量。

2 安裝階段采取的措施

2.1 設(shè)備檢查

設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，嚴(yán)格按規(guī)程、規(guī)范對(duì)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收，加大設(shè)備外觀、材質(zhì)的檢查范圍和力度，對(duì)母材裂紋、折疊、龜裂、砂眼和分層、表面凹坑、材質(zhì)錯(cuò)用、焊縫根部氧化、過(guò)燒、未融、氣孔、夾渣、未填滿、焊縫焊偏、咬邊、管子割傷、劃傷、電弧擊傷及運(yùn)輸變形、損傷等缺陷進(jìn)行更換和補(bǔ)焊，必要時(shí)進(jìn)行返廠處理。加大對(duì)受熱面管子的外徑和壁厚進(jìn)行抽查的比例，重點(diǎn)檢查水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器等部件彎管部位壁厚和橢圓度，對(duì)不符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的全部予以更換。組合和安裝前，嚴(yán)格按規(guī)范要求對(duì)全部合金材質(zhì)部件進(jìn)行光譜復(fù)查并做好標(biāo)識(shí)，檢查記錄和報(bào)告齊全、完整。

2.2 保證系統(tǒng)內(nèi)部清潔

對(duì)受熱面管管排及單管在組合和安裝前分別進(jìn)行通球試驗(yàn)，嚴(yán)禁將球遺留在管內(nèi)，通球后應(yīng)做好可靠的封閉措施。嚴(yán)格按電力規(guī)范要求，按照不同管子內(nèi)徑和彎曲半徑選擇合適直徑的鋼球，設(shè)專(zhuān)人保管，建立初始臺(tái)帳和跟蹤臺(tái)帳，詳細(xì)記錄領(lǐng)用日期、歸還日期、人員和鋼球種類(lèi)、數(shù)量，在鍋爐全部受熱面通球工作結(jié)束后，應(yīng)保證最終鋼球種類(lèi)、數(shù)量與初始臺(tái)帳相符。加大對(duì)組合安裝前所有聯(lián)箱內(nèi)部及接管座的檢查清理工作，對(duì)集箱接管座用鋼絲繩進(jìn)行逐一檢查，徹底清除“鉆孔底片”(俗稱(chēng)眼鏡片)；保證每個(gè)接管座通暢，集箱用壓縮空氣吹掃、清理后用內(nèi)窺鏡、攝像頭等方法仔細(xì)檢查，確保內(nèi)部清潔度。

在大口徑管對(duì)口前再次用人工和大功率吸塵器（或壓縮空氣）對(duì)集箱內(nèi)部進(jìn)行清理、檢查，合格后方可對(duì)口封閉，徹底清除有可能在施工過(guò)程中遺留在集箱內(nèi)部的焊渣、磨頭、焊條頭、手套、小型工器具等雜物。所有小口徑單管在對(duì)口安裝前用壓縮空氣吹掃、通球后方可安裝。對(duì)中大口徑的汽水連接管在吊裝前進(jìn)行吹掃、通球，防止在制造、運(yùn)輸過(guò)程中泥土、沙石、塑料管蓋等雜物遺留在管內(nèi)。對(duì)內(nèi)壁銹蝕嚴(yán)重的管子內(nèi)壁進(jìn)行噴砂處理，并用壓縮空氣吹掃干凈。通球后的管子、聯(lián)箱做好可靠封閉、標(biāo)識(shí)清晰。在管口打磨過(guò)程中應(yīng)有防止鐵屑、磨頭落入管道內(nèi)的措施。

2.3 對(duì)焊接的要求

制定針對(duì)性的焊接技術(shù)方案或作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，保證焊接、熱處理、無(wú)損檢測(cè)作業(yè)按作業(yè)指導(dǎo)書(shū)工藝要求進(jìn)行，對(duì)于易產(chǎn)生應(yīng)力集中部位，可采用熱處理等手段進(jìn)行預(yù)防控制。從事焊接、熱處理、無(wú)損檢測(cè)的人員必須持證上崗，其中高壓焊工須經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)模擬考試合格后方能上崗。不得在承壓部件上直接引弧，對(duì)T91/P91、TP347等高合金鋼或不銹鋼采用有高頻引弧功能的電焊機(jī)。對(duì)發(fā)生電弧擦傷的部位，必須進(jìn)行打磨（補(bǔ)焊）處理，經(jīng)PT 或MT檢查合格后方能閉環(huán)，對(duì)于缺陷無(wú)法消除的部位必須進(jìn)行換管處理。對(duì)割傷的管子根據(jù)廠家或規(guī)范規(guī)定的工藝標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行補(bǔ)焊或更換。換管所用管材在使用前必須進(jìn)行測(cè)厚、光譜復(fù)查，防止出現(xiàn)管子壁厚、材質(zhì)錯(cuò)用現(xiàn)象。

對(duì)于更換和補(bǔ)焊處理的管子要做好相關(guān)記錄，增加焊口應(yīng)在焊口定位圖中標(biāo)出。對(duì)于T91材質(zhì)管道必須做好預(yù)熱工作并形成相關(guān)記錄文件，對(duì)于P91材質(zhì)管道必須全程溫控記錄，禁止中途拆除溫控設(shè)施。在焊接結(jié)束進(jìn)行熱處理過(guò)程中必須保證保溫棉的厚度、寬度及熱處理升降溫速度、恒溫時(shí)間，防止出現(xiàn)硬度過(guò)高、過(guò)低現(xiàn)象。焊口缺陷返修時(shí)，嚴(yán)禁使用火焰切割或碳弧氣刨。組合（安裝）焊接過(guò)程中的電焊線不得破損，對(duì)于存在破損的焊線必須進(jìn)行包扎或更換處理防止在移動(dòng)過(guò)程中電弧擊傷管子。熱處理機(jī)必須采用雙路供電，熱處理部位必須有可靠地防雨雪措施。在受熱面安裝、焊接工作結(jié)束后，對(duì)合金部件、焊縫全部進(jìn)行光譜復(fù)查，以防錯(cuò)用。

3 調(diào)試及試運(yùn)階段采取的措施

3.1 機(jī)組化學(xué)清洗

為確保鍋爐本體和爐前系統(tǒng)化學(xué)清洗質(zhì)量，盡可能多地采用正式系統(tǒng)和設(shè)備，擴(kuò)大化學(xué)清洗范圍（除氧器、高低加、排汽裝置及相應(yīng)系統(tǒng)）。承擔(dān)化學(xué)清洗的單位應(yīng)具備相應(yīng)資質(zhì)。清洗完畢后對(duì)鍋爐水冷壁下集箱、省煤器進(jìn)口集箱進(jìn)行100%的割管檢查、清理，對(duì)除氧器、高低加和凝汽器進(jìn)行徹底清理等有效可行的措施，實(shí)現(xiàn)鍋爐本體和爐前系統(tǒng)內(nèi)部清潔。化學(xué)清洗結(jié)束至鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)間控制在20天內(nèi)，如超過(guò)20天應(yīng)采取相應(yīng)的防銹蝕措施。

3.2 鍋爐點(diǎn)火吹管

在鍋爐點(diǎn)火升壓及吹管過(guò)程中，應(yīng)按規(guī)程要求進(jìn)行汽、水品質(zhì)監(jiān)督，汽水不合格不得進(jìn)行吹管。為防止鍋爐升溫升壓速度過(guò)快，導(dǎo)致再熱器超溫，應(yīng)做到：

開(kāi)大機(jī)組高低壓旁路，增加鍋爐排污，加大鍋爐給水流量；保持除氧器水溫較低；優(yōu)化磨煤機(jī)調(diào)整，保證足夠的煤粉濃度和合適的煤粉細(xì)度。嚴(yán)格控制爐膛出口煙溫不超過(guò)500℃或按制造廠的要求。加強(qiáng)對(duì)鍋爐膨脹系統(tǒng)檢查，加強(qiáng)對(duì)各汽水管道的彈簧支吊架檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。吹管過(guò)程中，應(yīng)注意充分疏水，防止過(guò)熱器和再熱器因管內(nèi)積水而形成的水塞，引起局部區(qū)域的管壁過(guò)熱。

至少應(yīng)有一次中間停爐冷卻，且冷卻時(shí)間12h以上，以提高吹洗效果。吹管過(guò)程中要重點(diǎn)監(jiān)視啟動(dòng)分離器前螺旋水冷壁出口溫度，水冷壁出口混合聯(lián)箱溫度及凝渣管出口聯(lián)箱溫度，并通過(guò)調(diào)節(jié)水煤比將其控制在上限報(bào)警溫度以下。吹管結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行鍋爐內(nèi)部清潔度專(zhuān)項(xiàng)檢查，檢查范圍包括分隔屏過(guò)入口集箱、屏過(guò)、高過(guò)入口集箱、高再入口集箱、高溫過(guò)熱器及再熱器底部U 型彎（抽查）。系統(tǒng)經(jīng)清潔度檢查合格后，封閉時(shí)采取可靠的措施，防止造成二次污染。封閉后不得在管道上再進(jìn)行可能影響管道內(nèi)部清潔的工作。

3.3 機(jī)組整套啟動(dòng)

機(jī)組啟動(dòng)前應(yīng)提高給水溫度以利于汽溫調(diào)節(jié)，防止超溫和汽溫劇烈波動(dòng)。鍋爐升溫升壓應(yīng)嚴(yán)格按制造廠升溫升壓曲線進(jìn)行。啟動(dòng)初期應(yīng)合理安排投運(yùn)油槍數(shù)目或粉嘴數(shù)目和布置，防止大量煤點(diǎn)燃后噴入爐膛導(dǎo)致鍋爐升溫升壓速度過(guò)快，造成受熱面壁溫差過(guò)大，產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，造成受熱面壽命縮短甚至泄漏等危害。啟動(dòng)前應(yīng)編制防受熱面超溫預(yù)案，啟動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)超溫情況及時(shí)按超溫預(yù)案處理，各級(jí)過(guò)熱器和再熱器出口壁溫控制值嚴(yán)格按照鍋爐廠壁溫計(jì)算書(shū)要求設(shè)定，并在DCS 上設(shè)置報(bào)警。

4 結(jié)語(yǔ)

在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，火電機(jī)組在我國(guó)仍占據(jù)主導(dǎo)地位。隨著火電技術(shù)的進(jìn)步，高參數(shù)、大容量、高效率的機(jī)組越來(lái)越多。因此，防受熱面泄漏的工作顯得尤為重要，只有不斷總結(jié)，不斷完善此項(xiàng)技術(shù)，才能推動(dòng)火電機(jī)組的技術(shù)管理水平，確保機(jī)組長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行。