超超臨界鍋爐安裝易發問題分析與對策

張耀慶

摘要： 本文針對超超臨界鍋爐安裝過程中可能存在的問題，提出有效的解決對策，旨在提高鍋爐安裝質量，確保鍋爐安全運行。

Abstract： This paper proposes effective countermeasures according to problems in ultra-supercritical boiler installation， aims at improving the quality of boiler installation， ensure the safe operation of the boiler.

關鍵詞： 超超臨界鍋爐；安裝；問題；對策

Key words： ultra-supercritical boilers；installation；problems；countermeasures

中圖分類號：TK229.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）11-0046-02

0 引言

近些年，我國電力建設工程火電大容量機組采用超超臨界鍋爐越來越多，超超臨界機組鍋爐熱效率高、發電煤耗低，節能效果明顯。但超超臨界機組鍋爐蒸汽壓力、溫度高，爐膛熱容量大，鍋爐及蒸汽管道熱膨脹量大，鍋爐在安裝運行后容易發生保溫外表超溫，熱力管道吊架安裝偏斜、彈性吊架受力不均，鍋爐膨脹相碰，鍋爐漏粉、漏灰等問題。下面筆者通過中國XX協會組織的電力建設工程創優咨詢檢查，對數十臺超超臨界機組鍋爐發生的問題進行原因分析并提出防范和改進對策。

1 超超臨界鍋爐易發問題及原因

1.1 超超臨界鍋爐及管道保溫外表超溫 國內絕大多數超超臨界、大容量火電機組鍋爐及管道保溫外表或多或少都存在超過鍋爐技術規范規定溫度現象。鍋爐本體保溫外表超溫發生的部位通常在鍋爐折煙角水冷壁底部、水冷壁中間集箱。鍋爐折煙角水冷壁底部保溫外表超溫，原因是鍋爐折煙角水冷壁安裝過程中一是拼縫焊接不嚴密，折煙角水冷壁拼縫漏焊；二是折煙角水冷壁焊縫強度不夠，鍋爐熱態運行時折煙角水冷壁拼縫拉裂，如此造成折煙角水冷壁產生縫隙，導致爐內高溫煙氣外漏、保溫外表超溫。水冷壁中間集箱保溫外表超溫多的也是如此。鍋爐蒸汽管道保溫外表超溫發生的部位通常在管道吊架處，主要原因一是管道吊架處保溫安裝不嚴實，蒸汽管道高溫傳至外表；二是蒸汽管道保溫外裝板安裝搭口長度小于規范要求，造成鍋爐熱態運行時因管道膨脹保溫外裝板脫開，雨水進入保溫外裝板內致保溫材料受損，使保溫材料隔熱效果大大降低。

1.2 鍋爐管道吊架安裝偏斜、彈性吊架受力不均 鍋爐熱力管道部分吊架熱態運行偏斜超標，主要原因一是鍋爐熱力管道安裝未按設計進行冷態吊架預偏安裝，吊架根部安裝位置不對；二是鍋爐四大管道導向裝置安裝不正確，未按鍋爐熱態運行膨脹方向進行安裝；三是鍋爐熱力管道配制尺寸與圖紙設計不符，造成管道安裝位置偏差；四是鍋爐主蒸汽集箱、再熱器進出口集箱、省煤器進口集箱定位不準確，造成后續連接管道位置偏差。鍋爐吹灰管道、送粉管道部分吊架偏斜超標，主要原因是吊架安裝根部位置未考慮爐膛向外膨脹。鍋爐熱力管道彈性吊架受力不均：鍋爐熱力管道熱態運行時，檢查發現部分熱力管道彈性吊架受力不均，有的彈性吊架不受力（彈性受力指示為零）、有的彈性吊架成為剛性吊架（彈性受力指示為最大值），主要原因是熱力管道彈性吊架安裝，冷態未進行初始受力調整，機組啟動、調試過程，熱態未進行平衡受力調整。

1.3 鍋爐熱態運行膨脹相碰 大多數機組發生鍋爐吹灰器及管道與鍋爐平臺、欄桿膨脹相碰；鍋爐燃燒器與鍋爐消防水管、熱工儀表管膨脹相碰；鍋爐蒸汽管道保溫及外護板與鍋爐平臺格柵膨脹相碰；鍋爐燃燒器處風道與平臺膨脹相碰；鍋爐剛性梁與電氣照明管膨脹相碰。主要原因一是管道、保溫及電氣施工人員在安裝管道、保溫及電氣儀表管時，不了解機組運行時鍋爐、管道熱態膨脹方向和膨脹量，未留有足夠膨脹間距；二是由于鍋爐設計錯誤造成鍋爐設備、管道膨脹相碰；三是施工過程及鍋爐點火啟動前，施工技術人員對鍋爐設備、管道膨脹檢查不夠細致。

1.4 鍋爐運行漏粉、漏灰 鍋爐燃燒器與送粉管道連接處漏煤粉，主要原因一是鍋爐燃燒器與送粉管道連接安裝未考慮鍋爐熱態膨脹對接口的影響；二是送粉管道膨脹節安裝不正確，未能起到吸收膨脹作用；三是鍋爐燃燒器與送粉管道連接處密封材料選用不當，密封材料不耐高溫。

鍋爐漏灰多數發生在鍋爐爐頂、水冷壁轉角、鍋爐孔門，鍋爐爐頂漏灰主要原因一是鍋爐爐頂密封焊接不嚴密，爐頂密封板漏焊；二是爐頂管排拼縫材料用錯，對合金鋼拼縫材料安裝后未進行光譜復查；三是爐頂管排安裝不平整、間距過大造成爐頂澆注料脫落，使爐膛高溫煙氣直接傳熱到密封板，造成密封板逐漸融化而漏煙灰。水冷壁轉角漏灰主要原因是水冷壁轉角拼縫焊接不嚴密，拼縫材料用錯。鍋爐孔門漏灰主要原因是無密封墊料或密封墊料選用不當。

2 對策

2.1 鍋爐及蒸汽管道保溫外表防超溫 在鍋爐折煙角水冷壁底部、水冷壁中間集箱安裝過程中需重點加強對水冷壁拼縫焊接質量檢查，折煙角、中間集箱處水冷壁拼縫需內外全密封焊接，如水冷壁拼縫用合金鋼材料的，需在安裝后進行光譜復查，以防拼縫材料用錯。蒸汽管道吊架處保溫應嚴實，垂直管道應設置保溫托架，室外露天蒸汽管道保溫外護板搭口長度應達到75mm。

2.2 管道吊架安裝防偏斜、防受力不均 管道吊架安裝防偏斜需對安裝管道設計圖紙進行會檢，結合現場核對尺寸，發現問題及時提出；了解管道膨脹方向、膨脹量；對鍋爐主蒸汽集箱、再熱器進出口集箱、省煤器進口集箱安裝位置進行驗收；根據蒸汽管道熱態位置確定吊架根部位置。管道吊架安裝防受力不均在鍋爐彈性吊架安裝后進行冷態初始受力調整，在啟動、調試過程進行熱態平衡受力調整，使同一管道彈性吊架受力均勻。

2.3 鍋爐安裝防膨脹相碰 需對管道、保溫及電氣施工人員安裝前鍋爐各層膨脹方向、膨脹量交底，使施工人員了解鍋爐、管道膨脹方向、膨脹量；在施工過程中，需對現場鍋爐安裝相互交錯的設備、管道、保溫等余留膨脹間隙進行檢查，發現問題及時糾正；在鍋爐啟動試運過程中，需關注在鍋爐不同蒸汽壓力、溫度下，鍋爐設備、管道膨脹量是否與設計值一致，如有偏差，需分析、查明原因；需做好每次鍋爐啟動試運過程鍋爐設備、管道熱態運行膨脹指示記錄，關注鍋爐冷態膨脹指示是否回原點，關注同一部位膨脹指示記錄數據每次是否相同，如有問題，需分析、查明原因。

2.4 鍋爐運行漏粉、漏灰 鍋爐燃燒器與送粉管道連接處漏煤粉需在送粉管道與燃燒器連接安裝中考慮鍋爐膨脹對接口的影響，送粉管道膨脹節安裝能夠吸收鍋爐膨脹，膨脹節膨脹自如。在鍋爐爐頂、水冷壁安裝過程中，需對爐頂、水冷壁管排拼縫材料（合金鋼）安裝后，再次進行光譜復查。爐頂、水冷壁管排間間隙、平整度需嚴格控制，若有爐頂、水冷壁管排間隙、平整度局部過大，需進行綜合調整；鍋爐水冷壁管排拼縫采用爐內、爐外雙面焊接，對管排拼縫焊接質量需全部復查。

3 結語

超超臨界機組鍋爐發生的鍋爐保溫外表超溫、管道吊架偏斜超標、管道彈性吊架受力不均、鍋爐熱態運行膨脹相碰，鍋爐運行漏粉、漏灰對機組安全運行、節能減排、經濟效益、鍋爐運行環境確有較大影響，因此，在超超臨界機組鍋爐安裝過程要針對上述鍋爐易發問題，采取相應對策措施，做好防范工作，加強施工過程檢查、驗收，最大限度消除減少鍋爐保溫外表超溫、管道吊架偏斜超標、管道彈性吊架受力不均、鍋爐熱態運行膨脹相碰，鍋爐漏粉、漏灰現象，使超超臨界機組鍋爐運行安全、穩定、高效、環保。

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