(中電華創電力技術研究有限公司,上海 200086)
新建火電廠基建技術監督是電力生產全過程技術監督的重要組成部分,是實現火電建設工程達標投產的關鍵環節,是實現技術監督工作“關口前移,閉環管理”的重大舉措[1]。目前,新建大型火電機組由于容量大、參數高、系統復雜、制造技術及工藝要求高,導致現場安裝工作量大、工程質量控制環節多且難度大,易發生工程質量問題,造成重大安全隱患和嚴重的經濟損失;同時,火電建設工程及電力生產中發生的安全問題和設備事故,有相當一部分是源于基建階段把關不嚴,設計制造存在缺陷,安裝質量不符合要求,調試中問題沒有暴露,這些基建遺留問題,在生產期間卻無法徹底解決或處理成本很高。因而將技術監督早日延伸至基建期,提早發現并解決問題成為發電業主的一個迫切需求。
電力技術監督是原蘇聯電力生產模式下的技術管理方式,并引進到我國電力生產中,經過半個世紀的不斷地改進,已經趨于完善,成為國內電力系統安全生產保障體系的重要環節。技術監督工作涵蓋發電設備的設計審查階段、制造安裝階段、調試階段、竣工階段、運行階段、檢修階段等電力生產的全過程。一直以來,技術監督內容和重點都放在生產期,對于基建期甚至更早至設計階段的監督,提出了要求,但很少有具體實施[2]。
當前火電行業正在發生著前所未有的變化,隨著行業形勢的發展,為了提升火電工程整體質量水平,避免因基建期間設計缺陷、制造質量、控制不嚴、安裝不符合規范等引起的非停事故,確保新建機組順利投產,投產后能夠安全、穩定、清潔、高效、經濟運行,加強火電工程建設階段的技術管理已勢在必行[3-5]。
大部分火電廠由于工程建設與生產管理脫節,本應該是技術監督全過程管理重要組成部分的工程建設階段技術監督,并沒有像生產技術監督一樣廣泛開展,缺乏全過程、系統化的對設備安全、質量、經濟運行有關重要參數指標進行監測與控制,造成基建遺留問題較多,機組投產后經濟、技術指標不良。同時基建和生產管理對技術監督的認識存在著較大差異,基建技術監督的定位不清晰,也給具體工作開展帶來困難。
根據實際開展基建期間技術監督工作的經驗教訓,并進行了大量的調研、分析、交流和討論。現將基建期間鍋爐專業存在的共性問題和應重點關注點總結如下:
(1)基建期監督中對設計的監督是很關鍵的一個環節,但目前介入仍嫌太晚。現在很多工程的設計都雷同,由于缺少設計回訪,缺陷和不足就被不斷復制和重演。但另一方面,目前由于種種原因對設計監督的介入都太遲。往往監督介入時,設計早已完成,很多發現的問題還要追溯到設計,這時考慮到進度、資金,業主要更改已非常困難,有時明知有問題也只能繼續。所以如何敦促設計單位去“瞧一瞧、想一想和改一改”是一個值得重視的問題[6]。
(2)項目建設條件的好壞是決定項目今后性能指標及經濟效益的關鍵因素,因此在可研階段必須做好相關外部條件的優化,落實工作,包括選用的煤種指標、水源及冷卻水溫、氣象條件、環境排放要求等。尤其是涉及煤種來源,運輸方式及投資(鐵路、公路等)、供水路由及高程、送出工程墊資成本等外部因素影響,經常成為基建期的重大遺留問題,建議提前做好備選預案,并加強與相關部門尤其是政府管理的部門的溝通工作。
(3)項目可研報告一般都會明確提出滿負荷下,主機主要技術條件及優化指標,但經常忽略機組在變工況運行時系統和設備的運行方式,從而保證機組帶部分負荷時穩定運行且具有較好的經濟性。建議設計階段,應研究不同工況下設備或系統的運行方式、特性和調節方式,計算不同工況下機組的熱耗、廠用電率、供電煤耗等。并研究單臺機組運行時,公用系統輔機設備的運行方式,以降低單臺機組運行時的廠用電率。
(1)設備倉儲、保管不滿足要求。存在管道封堵脫落;設備直接擺放在地面上;設備未實現定置分區存放;設備的臨時防護設施損壞等問題。
(2)安裝環境不滿足要求。組合場不平整、未硬化(或采取有效抑塵措施);受熱面組合架搭設不平整;施工現場不清潔、不整齊,焊條頭、焊絲、鐵絲未及時清理回收。
(3)鍋爐受熱面通球實際用球直徑小于理論計算球徑,通球簽證及發放球記錄不完整、不規范,鋼球未編號等。
(4)管道封堵措施落實不徹底。存在封堵脫落;封堵不嚴;對口工作未完,未采取封堵措施工作人員即離開現場等,造成二次污染。
(5)鍋爐樓梯、平臺、欄桿施工未能實現與鋼架施工同步安裝。已安裝的欄桿固定不牢固,踢腳板安裝不全,柵格板敷設不平整、不整齊,欄桿轉角處安裝不規范,欄桿球頭處未滿焊、未打磨光滑等。
(6)管道對口間隙不均,有強制對口、錯口、折口超標現象。
(7)壓力容器焊工資質的管理不到位。如:DL/T 679—2012第6.3.5條規定,鍋爐密封焊接焊工資質為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類,但工程現場存在Ⅲ類焊工焊接受熱面與密封片之間的焊縫(承壓部件的焊接),Ⅲ類焊工僅能焊接兩密封片間的焊縫。
(8)對高強度螺栓管理不到位,存在亂扔、亂放、移作他用、混用等,初擰至終擰時間超過規范要求(DL5190.2第4.3.9條要求48h內完成),未有因結構位置原因梅花頭未掉的螺栓統計臺賬等。
(9)管道支吊架安裝偏斜超標,吊桿(花籃螺栓)未有調整余量,螺桿絲扣欠扣,吊桿調整螺母止退措施不可靠(漏裝止退螺母或止退螺母未擰緊),吊桿、欠載、過載或失載,彈性支吊架定位銷未拔出或拔出過早等。
(10)施工質量驗評劃分表申報不及時,項目統計不全,監理公司對工程項目的驗評情況統計不清且更新不及時,不能真正的與工程進度計劃完全結合起來。驗評表填寫不規范,質量檢查結果一欄未填寫實際實測數據或評價依據,僅填寫為滿足圖紙要求或滿足標準要求,不能真實反映工程實際質量狀況,造成施工技術保證文件不可追溯。
(11)技術交底未能起到實效。設計交底滯后,交底內容不滿足工程需求。設計單位應結合現場工程進展,由各專業主設人在施工前進行逐一進行設計交底,交底內容包括:設計意圖、施工中應重點關注的問題,交底雙方簽字確認;施工交底記錄不規范,不能清晰表示出應參加交底的人員清單,對未參加交底的人員統計不清。
(12)工程專業標準清單存在過期作廢的標準。應分專業,按設計、施工、制造、驗收、評價、試驗等進行統計。按國家法律、法規,國標、電力行業標準或能源局標準、其他行業標準、集團公司標準順序編排。并由專人負責定期查新。
(13)現場布置的管道、閥門或支吊架位置不合理,阻礙通道的暢通,不滿足集團公司《達標投產考核辦法》(2010版)要求。
(14)不銹鋼管道與支吊架未正確使用墊片,造成易管道發生電位腐蝕。
(15)施工作業指導書編制上存在的通病:
①鍋爐鋼架安裝緩裝件未經過詳細計算、未采取臨時加固措施、未取得供貨商技術部門的書面同意文件;
②對臨拋、臨時吊點、設備就位及調整的臨拉等設施未有詳細的措施和計算書。
(1)必須關注重視工程前期機組的清潔度控制,督促施工單位對熱力系統管道清潔度的安裝控制;在分系統投運階段加強對管路的沖洗、擾動、各用戶的排放檢查,并進行化驗記錄,對于導則要求目測澄清的沖洗要求,可進行濁度化驗;機組整套啟動前,利用輔助蒸汽對高壓加熱器清潔度進行控制輔助蒸汽參數;168h試運前清理一次凝結水泵入口濾網。
(2)加強鍋爐蒸汽沖管階段的汽水品質控制:冷熱態沖洗期間應投運凝結水精處理裝置;鍋爐蒸汽沖管前應完成凝結水精處理系統的全部調試工作;鍋爐蒸汽沖管期間應對各個汽水取樣點進行取樣化驗。
(3)嚴格監督水汽品質,不達到標準要求不允許升負荷和相關操作。在分部試運和吹管期間,充分利用每次啟、停爐的機會,加強機組的全面放水、凝汽器的沖洗和清理工作。整套啟動期間每次點火啟動均嚴格按照指標控制鍋爐汽水品質,保證了各試運階段汽水品質的合格。
(4)機組能夠安全運行,測點的準確性至關重要,準確性有兩種含義,一是測量顯示準確,二是位置準確。測點的傳動驗收工作,是保證測點位置準確的基礎。目前對于帶保護的測點,都能夠在就地一次元件處發信號并逐一傳動,而對于大量的DAS點(不帶保護,只做監視),尤其是發電機風溫、鍋爐壁溫等測點,則很少進行逐一校驗。一旦鍋爐壁溫超溫,則不能夠準確定位超溫點。因此建議在調試過程中,對于DAS點,也要求在就地一次元件發信號,并逐一傳動,保證測點的準確性。如在某電廠帶負荷調試過程中發生鍋爐壁溫超溫,根據報警點,迅速準確的定位了超溫點,為調整和消缺爭取了時間,提供了依據。
(5)對閥門的驗收工作,除了常規的開關時間、開關位置、狀態反饋,還需要對閥門的方向及壓力等級進行檢查,避免閥門裝反、閥門壓力等級不匹配等問題的發生。對重要閥門如鍋爐煙風系統的擋板,全部要求實際觀察擋板的開關狀態,確保閥門工作正常。而對于影響機組經濟指標的手動門,如一次風系統的可調縮孔,在安裝前即進行檢查校驗,對縮孔的開關情況拍照留影,并組織相關單位現場進行驗收,保證機組運行后,不因閥門問題影響經濟指標。
(6)整套啟動階段,生產管理部門應按時統計機組除鹽水消耗量、燃煤消耗量、燃油消耗量、燃氣量、機組發電量、廠用電量等重要能耗指標。調試單位應根據運行參數進行機組鍋爐效率、發電煤耗、廠用電率、供電煤耗等重要指標的初步測算,并將測算結果與機組各項設計值進行對比,查找影響機組經濟性的主要因素,并提供機組經濟運行的技術建議和措施。
(1)鍋爐性能試驗技術監督工作內容應包括:審核試驗大綱是否符合標準,檢查試驗儀器儀表的檢驗報告,現場跟蹤性能試驗測點儀表安裝,現場跟蹤檢驗系統隔離,現場檢查試驗工況是否滿足要求;現場檢查試驗過程是否滿足試驗規程的要求;檢查試驗項目是否實現“火電工程達標投產考核辦法”所要求的性能試驗技術指標全面覆蓋;檢查試驗報告中的試驗結論,是否計算正確,修正方法是否合理;復核驗證試驗計算結果。
(2)試驗報告應由試驗負責單位編寫、需業主、設備廠商、試驗單位三方簽字認可。全部試驗報告應在試驗完成后一個月內編寫完成并提及業主[7]。
除化學專業外,目前國家和電力行業均沒有專門編制關于基建技術監督的標準體系或導則,相關的DL/T 1051-2019《電力技術監督導則》中“4.3 發電企業的主要監督內容”中也沒有鍋爐監督,取而代之的是節能監督和金屬監督,不利于基建期間對鍋爐系統設備(包括鍋爐本體、制粉系統、燃燒系統、風煙系統、除灰渣系統等)及其輔助系統設備和工藝流程的設計、制造、安裝、調試等環節開展技術監督。因此有必要研制一部全專業、全過程、全方位的火力發電廠基建技術監督體系文件[8]。
此外,火電工程基建期間,統計計算有關能耗的重要性能參數、指標,基本上無從下手,節能管理也不是該階段的工作重點,因此建議相關導則在對原《節能技術監督實施細則》里,規劃、設計和建設階段的內容充分保留、合理拆分的情況下,用鍋爐技術監督代替節能技術監督的思路進行編寫。
基建期間,工程量大,工期長,參建單位多,涉及技術監督的12個專業中互有交叉,尤其是原來的節能監督變為鍋爐監督后,為實現相關內容的零遺漏全覆蓋,又避免出現內容重復,負責權限模糊不清的問題,建議導則編寫開始之前,就要對各專業技術監督的對象,進行明確的分工。
分工原則建議按照DL/T 5294-2013《火力發電建設工程機組調試技術規范》中關于專業調試項目配額的規定,首先明確鍋爐技術監督的對象包括:燃燒系統,汽水系統,煙風系統,制粉系統,灰渣系統,輸煤系統及其輔助系統等。
其次,鍋爐和其他專業技術監督工作多有交集,關于一些模糊交叉的領域,再進行明確規范:
(1)鍋爐監督與金屬監督的分工
鍋爐專業與金屬專業之間聯系是最緊密,凡是涉及到相關壓力容器、特種設備的管理,材料檢測和評價,焊接技術管理的方面,都由金屬專業負責相關的監督工作,鍋爐專業技術監督偏重設備和系統選型設計和性能參數方面;設備監造和安裝方面以及鍋爐沖管重大節點監督,兩個專業均有涉及但各有側重。
(2)鍋爐監督與汽機監督的分工
旋轉機械的振動監督歸汽機負責,爐側風機的選型安裝和驗收歸鍋爐負責,空冷風機和汽動引風機的小汽機及輔機系統歸汽機專業負責監督,余熱利用系統歸汽機專業負責監督,鍋爐房輔汽系統歸汽機專業負責監督,暖風器和爐水循環泵歸鍋爐專業負責監督。
(3)鍋爐監督與環保監督的分工
脫硫脫硝以及除塵系統,灰庫灰場以及尿素制氨系統歸環保專業負責監督,輸灰輸渣系統歸鍋爐專業負責監督,垃圾焚燒發電廠的垃圾坑系統,滲濾液系統,物料輸送系統,環保排放系統歸環保專業負責監督,壓縮空氣系統歸鍋爐專業負責監督,CFB鍋爐的床料和石灰石添加系統歸鍋爐專業負責監督。
(4)鍋爐監督與化學監督的分工
化學清洗,水壓試驗和蒸汽沖管的汽水品質監督歸化學專業負責,汽水油品質監督和加藥、取樣、廢水處理系統歸化學專業負責監督,輸煤系統的選型安裝和驗收歸鍋爐專業負責監督,燃料存儲,入廠燃料、入爐燃料、燃油、灰、渣、石子煤以及環保物料等的取樣、送樣、制樣、化驗、存樣歸化學專業負責監督,節水指標監督歸化學專業負責監督,燃油及點火系統(包括等離子、微油點火系統)歸鍋爐專業負責監督。
(5)鍋爐監督與熱工監督的分工
能源計量表計監督歸熱工專業負責,相關邏輯保護經雙方專業共同討論后決定。
(6)鍋爐監督與電氣監督的分工
電能計量監督和電動機能效歸電氣專業負責,電氣和照明設備的節能選型設計及性能考核歸電氣專業負責。
(7)鍋爐監督與燃機監督的分工
燃機設備的節能選型設計及性能考核歸燃機專業負責,余熱鍋爐和啟動鍋爐系統歸鍋爐專業負責監督。
基建技術監督專業性較強,需要依據國家、行業有關標準、規程,采用有效的測試和管理手段,為有效開展相關工作,可委托具有技術監督資質的技術研究單位開展,同時可對基建工程人員開展培訓,便于基建與生產技術監督無縫銜接。
基建技術監督服務單位應具備開展十二項技術監督服務的能力,專業配置齊全,具備多年從事技術監督的經歷、完善的組織機構及健全的質量保證體系。
基建技術監督區別于工程期間的監理、質檢站檢查,是工程單位對電力設備的健康水平及與安全、質量、經濟運行有關的重要參數、性能、指標進行監測與控制,通過技術管理指導建設和生產。基建技術監督工作定位不同于其它工程管理,可有效避免因工程目標、進度要求而忽視建設質量水平的問題。
技術監督管理要有相應的權責考核,不然基建技術監督發現的問題就很難得到重視和有效解決。在基建技術監督管理體系上,應強化監督管理的力度,提出的監督問題要有閉環程序,必要時可進行考核。基建技術監督要有督促監理工作的權力,在現場監理存在缺陷時,可對監理監督考核。
應按照相關規定的技術監督資料目錄和格式要求,建立健全技術監督各項臺賬、檔案、規程、制度和技術資料,確保技術監督原始檔案和技術資料的完整性和連續性。
應建立本專業監督檔案資料目錄清冊,并及時更新;根據監督組織機構的設置和設備的實際情況,明確檔案資料的分級存放地點,并指定專人整理保管,實現技術檔案的電子信息化。
所有技術監督檔案資料,應在檔案室保留原件,各專業技術監督專責人應根據需要留存復印件。