（中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东济南 250001）
摘要：600MW及以上超（超）临界机组锅炉以热效率高、运行经济等优势，成为了国内外主流机组。因其运行参数高，受热面管径小，节流孔多的特点，也引发了机组试生产期间锅炉爆管频发的问题。爆管的原因很多，其最主要的原因是锅炉汽水系统内部清洁度不佳造成。因此，如何控制好制造、安装、调试过程中锅炉汽水系统的洁净度，是防止锅炉产生爆管的一个重要课题。
关键词：运行经济 运行参数高 管径小 内部清洁度 防止爆管
0.引言
600MW及以上超（超）临界机组锅炉大多为超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、燃煤锅炉。锅炉受热面分炉膛、水平烟道和尾部竖井三部分，炉膛上部布置有分隔屏过热器、后屏过热器；水平烟道区域按照烟气流程分别布置高温过热器，后屏再热器，高温再热器；尾部竖井内分为两部分，前部为水平低温再热器，后部为水平低温过热器，在后竖井下部各布置一级省煤器。工程特点为：（1）水冷壁采用内螺纹垂直管圈+节流孔圈结构。（2）采用小管径集箱和混合器结构。（3）过热器节流孔圈多。（4）锅炉水冷壁下集箱直径的设计尺寸比较小，而且水冷壁下集箱节流装置孔圈在锅炉厂已经焊接在与水冷壁下集箱相连的水冷壁散管的立段内，这部分水冷壁散管水压前都需要安装，整体水压和酸洗后也无法拆除。正是由于水冷壁下集箱节流装置安装位置和安装方式的改变，致使锅炉整体水压、酸洗后节流装置孔板位置累积过多的杂物而无法清理，最终导致锅炉冲管及机组的试运行和正常运行期间出现锅炉爆管，同时给今后机组的安全可靠、经济运行带来很大的隐患。
为保证锅炉水冷壁、省煤器、过热器、再热器等系统以及主蒸汽、主给水和再热蒸汽冷段、热段等管道，特别是水冷壁下集箱节流装置孔板内部的清洁度，提高锅炉设备及管道的安装质量，避免锅炉整体水压和酸洗后水冷壁下集箱节流装置孔板处堵塞，确保顺利完成机组冲管及移交试生产，特进行了专项探讨，提出洁净化施工的处理措施，具体内容如下：
1. 施工前期策划
1.1在设备制造期间派专人进行监造，设置监造点，对设备制造过程中的关键点进行重点的现场见证。
1.2 项目开工前，首先，技术人员根据工艺流程策划制定施工方案，并编制相应的控制文件，找出施工控制难点，根据难点的特点进行分析，选择确定先进的检查工具，设计制造特殊测量工具，以便进行各个环节的有效控制。其次，编制工艺流程环节检查检验控制点计划，对各个环节进行控制记录。最后，对参加项目施工的人员进行交底，施工人员按照检查检验控制计划进行控制。同时，工程师和监理工程师进行见证控制。
2.设备制造洁净化控制
设备制造期间，根据设备制作工艺及流程对关键点进行重点检查，避免形成隐蔽工程。
2.1集箱制造洁净化控制
集箱筒身钻孔完成后，检查是否采用内倒角磨具对钻孔端内壁进行打磨，清除钻孔毛刺存留，彻底清除“眼睛片”、“草帽边”及“铁刨花”。
集箱管接头根部焊接缺陷返修时是否使用机械打磨方法消除，焊接完毕后检查集箱内部是否粘附焊瘤、药皮。
2.2 设备水压后洁净化控制：清理设备水压后火焊割除各接管的临时封头产生的杂物。
2.3检查工艺流程卡，确认通球试验所用钢球是否满足规定，已做通球试验受热面是否有登记记录。
3. 现场受热面洁净化控制
3.1 小口径管道洁净化施工
受热面组合安装前磨口后吹扫、通钢球。首先施工人员先将受热面管口打磨完毕后，用压缩空气对每根管子逐一吹扫，吹扫干净后进行通球试验，通球完毕立即封口可靠，在管排上标明通球日期及通过情况，并办理通球签证。若出现通球不过的，做好清晰标识和记录，按照设备管理程序上报，按批准的方案进行处理，然后重新进行通球试验。
3.2 大口径管道、集箱洁净化施工
大口径管道或集箱采取人员进入设备内部用抛光机或钢丝刷进行清理；无法进人的管道或集箱，如果内部锈蚀或重皮比较严重采取喷丸处理，然后用压缩空气吹扫干净或者用大功率吸尘器进行清理，保证内部清洁。对于无法观察设备采用内窥镜对其内部进行检查，特别是要检查集箱接管处有无眼镜片等，确保清理干净。如有污垢特别严重的，需单独进行酸洗清理，酸洗后再用常规检验方法检查，确保管道和集箱的内部清洁。集箱接管座管道弯曲不规则不便于检查，较短的直管用手电筒和肉眼观察，较长弯曲的管子采用专用镀锌钢丝绳穿通检验以确认内部无异物。
3.3 受热面高空焊口施工控制
3.3.1垂直管排高空焊接前上排管口磨口时，要用管口盖或胶带将下部管口全部封闭，防止杂物进入管口内部；下管排管口磨口前用水溶纸严密塞入管内合适深度，磨口后先将铁屑清出，再将水溶纸及时取出。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆需要特别注意：打开一个管帽磨一个口，严禁整排管口同时打开；不用的管口保持封闭可靠。
3.3.2管排长度偏差大，管口需要切除一段，采用坡口机、机械切割机等机械进行处理并将其周围管口进行封闭，严禁使用割炬切割。
3.3.3锅炉上布置合理的压缩空气管道，在安装对口前将吊挂时间长、经过高空磨口的受热面管排进行重新吹扫，吹扫时将管口上下管帽去除，吹扫合格后方可进行对口焊接作业。
3.3.4锅炉水压、酸洗、临时系统管道安装时采用套装法进行管道的连接，安装前对临时管道进行检查、清理，投用前进行水冲洗或蒸汽吹扫，以保证不会有杂物进入正式系统。
4. 受热面保护措施
4.1 高空受热面防护。受锅炉安装特点的影响，受热面管屏及集箱在高空存放往往时间比较长，经过工序多，封口盖易脱落。在施工过程中一旦发现有脱落的管口及时进行封堵。在焊口前用布置在锅炉上的压缩空气进行重新吹扫，检查确认无误再进行下一步的施工。
4.2 合金部件的控制。锅炉所有合金材料在安装过程中均验证其钢号，防止错用，组装后对其进行一次全面光谱复查，且对高合金材料部件如T91/P91、T92/P92、HR3C、SUPER304H光谱复查后的光谱灼烧点均用抛光机打磨去除，以防止因光谱灼烧后部件表面产生应力集中区。
4.3 受热面切割操作控制。受热面管排由于设备制造的偏差，设备组合安装（如水冷壁、包墙组合安装）过程中往往需要对鳍片进行切割处理，操作不当极易损伤设备。因此鳍片切割时一方面安排合格火焊切割人员参与施工，同时对受热面切割人员进培训，持证上岗。另一方面，采用机械切割机进行鳍片的切割，防止出现设备的损伤。
4.4 受热面焊接控制。受热面管子都是高压管道，焊接人员应为合格高压焊工，并且经过焊前练习考试合格持证上岗，严禁非受热面电焊工在管排上进行焊接，同时不得在管排上拖拉电焊皮线，防止电弧击伤受热面管子。
4.5 过程跟踪和控制。施工过程中，加强现场检查力度，有切割鳍片的地方，以及焊口区域鳍片密封前，必须经过三道检查：首先施工人员自行检查，有无割伤、损坏管子；然后由工程师逐一检查，从受热面内部外两侧全面检查，发现问题作好标识和记录，及时整改处理；密封焊接后再进行检查，有无咬边现象。最后验收。通过这几道工序的检查、处理，能全面消除安装焊接过程中产生的缺陷。
5. 节流孔圈安装控制
由于锅炉受热面节流孔圈孔径种类繁多，极易出现安装错误。因此在节流孔圈安装过程中，首先对节流孔圈和安装位置进行编号标识，然后由工程师与和质检工程师进行施工现场复查，进一步确认节流孔圈编号和标识正确, 并用自行设计制造锥形专用测量工具逐一测量、复核节流孔圈的孔径，确保每一个孔圈规格、安装位置符合设计要求，安装完毕后再由质检工程师和监理工程师进行检查验证。
6. 锅炉酸洗、吹管后受热面内部洁净控制
6.1 锅炉采用酸洗方式，酸洗前后各系统分别进行大流量水冲洗，尽量将系统内杂物冲出。
6.2酸洗结束后对怀疑有可能留存杂物的水冷壁下集箱、中间集箱及省煤器入口集箱的手孔割除，对其内部进行检查，如留存杂物予以清理。
6.3锅炉采用两阶段降压吹管的方式，先吹扫过热系统，后吹扫再热系统，适当调整锅炉启停次数，提高了蒸汽吹扫的效果。
6.4吹管结束后对水冷壁下集箱所有的节流孔圈以及对过热器系统所有节流孔圈采用γ射线进行射线检查，无法采用射线检查的使用电子内窥镜检查，探查有无异物遗留，及时发现，及时清除。
7. 锅炉运行洁净控制
为了能够进一步对受热面的洁净度进行确认，在机组运行期间要重点对节流孔位置进行温度偏差的监控，出现温度偏差超出规范要求时，及时进行原因分析，如果是系统内部杂物造成，应及时进行处理，最终完全保证系统洁净度要求，为机组的安全运行打下坚实的基础。
8．结束语
超超临界锅炉受热面严格执行洁净化施工工作要点进行操作，从设备的制造至锅炉的吹管，技术及质检人员监督到位，确保工程一直处于可控状态，实现运行期间锅炉零爆管，提高锅炉运行指标，能产生比较好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1] 孟祥泽，宋朝辉.超超临界机组锅炉设备安装[J].中国电力出版社.2014.5.
[2] 《电力建设施工质量验收及评价规程》（锅炉机组篇）DL/T5210.2-2009；
[3] 《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）DL 5190.2-2012；
[4] 《电力建设安全工作规程》（第一部分：火力发电厂）DL5009.1-2014
论文作者:袁立顺
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/2/25
标签：锅炉论文; 水冷论文; 酸洗论文; 机组论文; 洁净论文; 管道论文; 下集论文; 《电力设备》2018年第25期论文;