電站鍋爐設備安裝技術與管理探究

任遠波

（山東電力建設第三工程公司，山東青島，266100）

電站鍋爐設備安裝技術與管理探究

任遠波

（山東電力建設第三工程公司，山東青島，266100）

電站鍋爐設備的安裝質量不僅決定其是否能夠平穩運行，更關系其安全狀態。本文結合我國電站鍋爐安裝現狀、電站鍋爐安裝及運營中的問題，并參考ASME等國際標準，對電站鍋爐的一系列安裝技術與管理技術，如EPC模式和運行電站技術，進行了深入、全面的闡述，并針對鍋爐安裝技術與管理、運行與檢測、提升安裝質量、加強管理等方面，對減少成本提出了合理化建議。

電站鍋爐安裝問題；安裝技術與管理；電站鍋爐設備的質量管理

引言

眾所周知，電站鍋爐是復雜、龐大的設備系統［1-6］。由于單機容量的迅速增加，鍋爐設備的構造變得越來越笨重，所選取的鋼種越來越多，整體構造也越來越復雜。現階段，相關人員只有在完全掌握鍋爐設備安裝的基本特點及運行過程中容易發生的狀況，同時加強對有關環節的管理工作，才有助于從本質上減少安裝工期和投入費用，保障設備的安全運行。

本文探討了電站EPC模式，即“設計、采購、施工一體化”的模式，為保障電站鍋爐安全運行提供前期設計端的保證。

1 電站鍋爐安裝及運行的易遇問題

1.1膨脹受阻

鍋爐內管道撕裂并造成泄漏，設備發生變形，或者出現四側包墻，亦或是水冷壁系統緊貼鋼結構平臺，若是平臺安裝時未能留出充足的空間縫隙，設備在運行過程中就非常容易出現變形的狀況。鍋爐疏水管道特別是爐后包墻疏水由于緊貼著鋼梁，設備的安裝空隙不夠大，同時分布較長的管線，因此在具體的布置環節中必須注重管線走向，避免這些管道出現變形，從而干擾疏水工作。

1.2汽水系統爆管

首先，管道堵塞，即管排或者管線在安裝時未能依照有關規定進行吹掃或通球，進而出現管道堵塞的現象。其次，管道材料選用不合理。鍋爐范圍內管道高壓管路由于管線數量及規格眾多，各種質地的管線需要進行光譜實驗并及時做出標記、區分。此外，在設備安裝好之后應當進行光譜復檢，如若發現材料不合格的情況立即更換，目的是避免爆管事故的不斷出現。再次，吹灰系統所留存的疏水坡度不夠。也就是說，吹灰系統若出現疏水不通暢、管線內大量積水等情況，當再次吹灰時，較容易導致冷水進入到爐膛內，從而引起過熱器管排局部爆管的問題。因此，鍋爐設備在安裝過程中必須檢查是否留足了疏水坡度，避免一系列安全隱患的出現。

1.3閥門泄漏

除了上述兩方面的問題，閥門的泄漏也是需要格外關注的一個問題。其主要包括閥門內漏以及閥門壓蘭泄漏兩個方面。第一，閥門內漏。由于閥門的安裝位置選取得不適宜，在進行水平安裝過程中很可能出現閥座底物雜物的堆積現象，并且難以排出，再次關閉時容易損壞閥芯。因此，截止閥在安裝的環節中需要盡可能垂直分布。第二，閥門壓蘭泄漏。在相關人員進行設備的安裝及運行調試環節所出現的一項具體問題。此外，在進行管道安裝之前未能及時清理，加上閥門通常安置于疏水及排汽等位置，它是酸洗及吹管無法涉及的死角，所以必須經過嚴格的檢驗才可以有效防范此類問題的出現。由于鍋爐設備的安裝及運行過程中會出現多種多樣的問題，上述是對較為典型問題的闡述，旨在揭示其本質。

2 電站鍋爐設備安裝技術及管理

2.1電站鍋爐設備各部件安裝技術

（1）鋼架

相關人員應當在鋼架及其各零部件安裝前進行嚴格的檢驗，若發現不符規定的偏差，應當利用冷態法、熱態法等校正方式及時校正，或者更換零部件等。在鋼架的安裝過程中，可以依照鍋爐的現場施工環境、吊裝機具的情況，通過散裝、預組合安裝等各種方法進行安裝。首先，散裝即把每一根立柱、橫梁及連接件進行單獨起吊及安裝。當立柱安放好后進行拉緊固定，接著進行校正，然后再安裝橫梁并固定，待形成一個整體時進行焊接處理。其次，預組合安裝，也就是把立柱、橫梁、扶梯等零件組合在一起，形成一大片構件，通常裝成于鍋爐兩側。在合理的位置，進行焊接，最終進行吊裝，并把兩片間的橫梁進行固定、焊接，形成整體。

（2）空氣預熱器

通常選取組合法來安裝空氣預熱器，其主要要求一般為保障一切連接處具有嚴密性，避免外界及“空氣通道”的氣體漏進“煙氣通道”中。要想加強空氣預熱器的嚴密性，最好在出口法蘭面配置石棉繩進行填塞。還有，進行組裝之前，應確保支架位置的合理性以及管組對接處的正確性，目的是保障更好的嚴密性和正確的焊接操作。當管組安裝完畢后，在它的上方安裝膨脹補償設備，需要保證膨脹方向的正確性。

（3）汽包及聯箱

進行汽包、聯箱的吊裝操作前需要首先完成鍋爐結構的找正及固定環節。在進行汽包和聯箱安裝找正的時候，必須依照架構中心線及汽包、聯箱上已經復核過的統眼中心線來測量。安裝的實際標高為一米。除此之外，汽包及聯箱的支座及吊環在進行安裝前需要檢查接觸位置，保證良好的接觸性、接觸角度不超過90度，同時滿足制造設備技術性文件的基本要求；膨脹指示器也需要進行安裝和固定，并且合理布置、正確指示；鍵連接件安裝完畢后應當點焊，避免之后出現松動。另外，汽包的內部裝置安裝過程中需要滿足下列規定：一，零部件的數目不可太少；二，蒸汽、給水等任何連接隔板必須保證其嚴密性，各焊接處無漏焊和裂紋；三，一切法蘭面均非常嚴密，連接件配有止退設備；四，進行封閉前需要對汽包內的雜物徹底清理干凈。

（4）蒸汽過熱器

在蒸汽過熱器的安裝環節中，應當首先找正聯箱位置及標高等，然后進行固定，接著根據設計尺寸及預設距離等安裝基準管排。其次，過熱器的裝配過程中，需要留足自由膨脹的空間，同時準確安裝吊桿，每個過熱器聯僅在一個支座上固定，另一支座必須保障聯箱熱膨脹時的移動性。

（5）受熱面管道及水冷壁管

受熱面設備是電站鍋爐設備的關鍵所在，因此必須格外重視其安裝。在進行相關設備的安裝前需要對表面有無裂紋、龜裂、壓扁、分層等缺陷進行核查。當表面缺陷深度在管子規定厚度的1/10以上時，應當提交業主和制造商進行相關處理。受熱面管在進行組裝前應進行嚴格的通球實驗，在這一環節通過后還應及時做好有效的封閉措施。此外，受熱面管線應盡可能選取機械切割，比如說：火焰切割，鏟除鐵渣及不平面。根據圖紙設計做好坡口，對口間隙必須均勻，在進行管子的焊接處理前清理干凈油漬和鐵銹，知道露出金屬光澤。受熱面管對口端面應中心線垂直，其端面傾斜應滿足規定。對口偏折度采取直度檢查，距離焊縫中心20 cm處，離縫通常不超過2 mm（如圖1所示）。

圖1　受熱面管子機械切割要求示意圖

關于水冷壁及其組件的安裝，應當選取適當的吊點，并加以固定，在運輸及起吊環節中不出現永久變形即可。光管水冷壁相鄰管間需留有一定縫隙，目的是使得設備運行過程中具有相對位移的膨脹空間。

2.2電站鍋爐設備質量管理——以EPC模式和運行電站技術為例

電站EPC模式，又作“設計、采購、施工一體化”模式，指的是電站設備投入運行之后，按照項目決策階段同承包商簽訂好的承包合同的相關規定進行操作，對設備的費用、質量、安全運行及使用情況等進行全面的管理和控制，例如EP+C、EPCm、EPCa等都是該模式下衍生出的具體結構。它們使得總承包商具有更高的主觀能動性，可以借助先進的管理經驗為業主和自身創造更大的價值，通過各環節明確的分工，提升設備采購、安裝和投入使用的效率，減少協調工作量。另外，運行電站技術在當前的電站設備，尤其是鍋爐設備的管理中，應用也相當廣泛。它指在原有電站運行前提下進行的各種電站管理與服務項目，主要特征包括：對原有的設備能夠進行不同程度的合理利用，以增量調動存量，以更小的投入獲得更大的回報，在電站設備安裝及管理中有著舉足輕重的地位。

以下三方面是在EPC模式及運行電站技術下對設備管理的一些具體要求：

（1）汽包、聯箱的支座及吊掛設備需滿足的要求在汽包和聯箱的支座安裝時，需符合以下要求：支座同橫梁接觸平整嚴密；預留膨脹間隙充足，方向明確。吊掛裝置需要滿足各部件之間連接牢固、焊接工藝符合標準、吊桿緊固時注意負荷的均勻分配、水壓前對吊桿進行受力檢查等要求。

（2）受壓元件焊縫的質量檢驗

首先，受壓元件焊縫的外觀需滿足基本要求。例如：焊縫高度高于母材表面，焊縫與母材間應保證有一個圓滑的過渡，焊縫及熱影響區域表面不應出現裂紋等缺陷，焊縫咬邊深度適宜（通常不超過0.5 mm）。此外，還應保證射線探傷人員持有技術監督部門頒發的相關資格證書，并且只能在證書有效期內進行射線探傷工作；鍋爐受熱面管子及本體管道焊縫的射線探傷，必須在外觀檢查通過后方可進行。

（3）自行布置管道及支吊架的相關要求

首先，管道應當擁有合理、美觀的布局，留有充足的疏水坡度，并且不影響通道；其次，支吊架合理裝配，結構堅固，同時不影響管子的膨脹；此外，閥門的安裝必須重視介質的方向，傳動設備必須易操作、易維護等。

3 結束語

綜合全文所述，國內外電站在鍋爐設備的安裝技術方面，可借鑒ASME等國際標準的規定，同時結合自身的基本狀況，在鍋爐設備的安裝工作開始前就應制定合理、系統的規劃，在安裝過程中提升技術水平、強化管理質量，安裝完畢后進行反復檢查，保障設備安裝的質量，減少相關事故的發生，確保鍋爐的安全穩定運行。此外，還可以借助EPC模式等來加強電站的技術管理工作，更好地保障電站企業的平穩運行。

［1］潘恒林， 任忠庫， 李井文. 淺談電站鍋爐的安裝［J］. 黑龍江科學，2013（12）: 43.

［2］趙開題. 淺談大型火電廠的鍋爐安裝技術［J］. 中國產業，2012（9）.

［3］陳靜波. 余熱電站鍋爐的安裝技術［J］. 中國新技術新產品，2011（10）: 131.

［4］馬志強. 淺析鍋爐受熱面設備安裝前期準備的重要性［J］. 科技創新導報， 2009（33）: 69.

［5］董碩. 電站鍋爐能效測試計算與管理系統的研究與開發［D］.北京: 北京郵電大學， 2014.

［6］王華. 電站鍋爐RBI技術模型建立研究［D］. 甘肅: 蘭州理工大學， 2011.

任遠波（1970-），男，漢族，山東淄博人，本科學歷，助理工程師。作者常年從事海外電站項目管理工作，長期擔任大型國際電站EPC項目經理職務，對電站設備安裝技術具有較強的認識和豐富的技術管理經驗。

E-mail: ryb@sepco3.com

Installation Technology and Management of Power Plant Boiler Equipment

Yuanbo Ren（SEPCOⅢ Electric Power Construction Corporation， Qingdao， Shandong， 255100， China）

The installation quality of the power plant boiler equipment not only determines whether it can run smoothly， but also relates to the safety of the power plant. Combining with China power station boiler installation status， power plant boiler installation and operating problems， and with reference to the ASME International standards such as that of boiler in power plant， a series of installation technology and management technology， such as the EPC mode and operation of the power station technology， are deeply and broadly elaborated. In order to reduce the cost， the paper has put forward rational suggestions for the boiler installation technology and management， operation and testing， the quality of the installation， the management enhancement， and so on.

Installation Problem of Power Station Boiler； Installation Technology and Management； Quality Management of Power Plant Boiler Equipment

TM05

A

2095-8412 （2016） 04-642-03

工業技術創新 URL： http://www.china-iti.com 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.04.016