超超（超）臨界機組鍋爐螺旋水冷壁安裝質量預控

趙志亮 斯日古楞 劉衛強

摘 要：超超（超）臨界壓力鍋爐水冷壁工作參數非常高，為了確保安裝質量，使設備能長期安全、滿負荷地連續運行。結合安裝過超超臨界鍋爐的經驗，針對鍋爐螺旋水冷壁安裝這一難題，總結提出一些質量預控措施，為以后超超臨界機組施工提供參考。

關鍵詞：安裝質量控制的重點；質量預控；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.041

0 引言

隨著節能減排問題的日益突出，發電機組采用高參數、大容量[3]的趨勢已經明確，機組參數的提高引起了鍋爐結構及受熱面材質發生大幅變化，超超（超）臨界鍋爐采用螺旋水冷壁結構，這對鍋爐安裝提出了更高的要求。將螺旋水冷壁的安裝關鍵質量控制點，進行明確說明，來保證鍋爐螺旋水冷壁的安裝質量。

1 螺旋水冷壁簡介

目前，超（超超）臨界壓力直流鍋爐爐膛四周一般為全焊式膜式水冷壁，由下部螺旋盤繞上升水冷壁（包括過渡段螺旋水冷壁、中部螺旋水冷壁、冷灰斗螺旋水冷壁）和上部垂直上升水冷壁兩個不同的結構組成，兩者間由過渡水冷壁和混合集箱轉換連接，爐膛角部為圓弧過渡結構。螺旋水冷壁作為超（超超）臨界鍋爐最為重要的承壓部件之一，安裝質量的控制一直以來是鍋爐受熱面施工過程中的一項技術難題。

2 螺旋水冷壁的質量預控

螺旋水冷壁在整個受熱面安裝質量保證中起關鍵性作用。螺旋水冷壁安裝過程中不可避免要在鰭片上進行焊接與切割工作，嚴格制約承壓部件損傷就成了一個必須解決的重要不足。為此，通過質量控制和合理安排工序，保證螺旋水冷壁的安裝質量，總結出以下幾個方面的質量控制措施。

（1）管排清潔度的質量控制。管排組合前內部清潔至關重要，對管排的吹掃、通球都要進行，要有技術人員的監督和監理相關人員旁站。 管排的組合安裝前都要對管口的封閉情況進行檢查，進行相關確認。管道內的異物堵塞是造成鍋爐運行超溫爆管的重要原因，在現場安裝過程中如果不嚴密控制受熱面內部清潔度，都會對機組運行埋下隱患。

鍋爐受熱面管子內部清潔度對鍋爐安全穩定運行的重要性不言而喻，它是確保鍋爐長期連續運行的最主要因素，現場必須制定嚴格的螺旋水冷壁內部異物檢查、清理工作貫穿整個鍋爐安裝過程，確保管排內部潔凈，最大限度地降低鍋爐爆管概率。

（2）管排的組合質量控制。考慮水冷壁高空作業的難度，以及質量控制的要求等。要從組合方式上控制水冷壁安裝防扭轉偏移，組合要嚴格控制以下幾點：1）螺旋水冷壁采取地面單側組合，然后分組件吊裝。最好采用前、后、左、右順序。2）對螺旋管屏進行整體預拼裝，拼裝時核對螺旋上升角，組件長度、寬度、對角線以及片間隙拼縫是否符合要求。3）中部螺旋水冷壁在地面單獨組合時，要仔細檢查管道連接接口位置，應符合圖紙要求。4）冷灰斗段螺旋水冷壁管排傾斜角度必須要保證，整體焊接前要復查驗收。

（3）管排的安裝質量控制。為了預控螺旋水冷壁整體上升角度和外形尺寸，需要嚴格控制螺旋管的標高和中心線與鋼架間距。對口焊接前復核一遍標高，并找正管屏中心線與鍋爐中心線的偏差即可。每一階段安裝時，先吊裝到位并進行初步調整，待四面墻同階段管排全部吊裝到位后，按已標識的縱向分段線進行定位，對管排縱向中心線按水冷壁向火面標識的縱向中心線進行測量定位。按圖紙中管排間的相對理論標高找正四片管排整體標高、螺旋升角、管間距。同時調整管排的垂直度及管排平整度。拉鋼絲檢查下片管排下端的立向直線度，調整管排之間的間距，以防管排的下撓。以最下段管的兩端管口中心為基礎在爐內進行整體找正，先檢查各爐面墻的中心線是否在一條鉛垂線上，然后再測量爐膛同一平面的對角線是否一致。根據測量情況用鏈條葫蘆調整四角對角線、爐膛寬度、上升角度，直到符合圖紙要求。

螺旋管排高度達30多米，為避免安裝誤差積累，在上層燃盡風上標高和下層燃燒器下標高之間，設置多層控制點，分層找正，減少誤差積累，安裝底部冷灰斗水冷壁，底部拐角與爐前后方向一致，確保水冷壁的中心線符合爐膛中心線，下聯箱的底標高符合設計要求。

（4）管排的焊接質量控制。螺旋管水冷壁轉角處的管子對口焊接，難度比較大、容易產生錯口、折扣，加強管子焊接的質量檢查。而且安裝密封鐵件和焊縫數量非常多，施工中必須采取相應措施，以防焊后變形。為防止角部焊鰭片引起變形，可采取以下措施：1）螺旋管屏與角部連接管焊后，立即把管節距調至設計值（如與螺旋上升角度有矛盾，可適當調整）鑲嵌鰭片間隙盡量小，并有90%以上與管焊位吻合，間隙為1～～2mm，多數間隙為1mm左右。2）管排組合焊接增加點焊長度及密度；采用分散跳焊，減少變形，對同一鰭片焊接，擬定焊接順序，交叉施焊。焊條、焊絲采用的型號，焊接電流控制的范圍等。為防止螺旋水冷壁平面波浪形變形，可在鋼性梁與管屏加墊金屬件，限制變形。

超超臨界壓力鍋爐的水冷壁工作參數非常高，其工作壓力達26.16Mpa以上，工作溫度為605℃，為了確保安裝焊接質量，使設備能長期安全、滿負荷地連續運行，應制訂符合相適應鍋爐的焊接工藝卡，使參加鍋爐受壓部件焊接的焊工水平進一步提高，以適應超超臨界機組的安裝。

3 結語

依據以上措施經過幾臺超超臨界鍋爐的安裝實踐，針對螺旋水冷壁的運輸、現場保管組合、吊裝、安裝以及重點的工序、質量控制等，取到了良好的效果，不僅保證了螺旋水冷壁的安裝質量，避免了螺旋水冷壁中心扭轉和焊接變形的難題，而且提高了施工效率，對以后超超臨界鍋爐螺旋水冷壁的安裝質量控制具有指導意義。

參考文獻：

[1]孟祥澤，宋朝輝.超超臨界機組鍋爐設備安裝[M].北京：中國電力出版社，2014（05）.

[2]魏海斌，王先文等.超臨界直流鍋爐螺旋水冷壁安裝介紹與措施[J].山西電力，2012（03）：58-60.

[3]電力行業火電建設標準化技術委員會.DL5190.2-2012電力建設施工技術規范 第2部分：鍋爐機組[S].北京.中國電力出版社，2012： 3-1.