淺析鍋爐整體水壓試驗方案

摘 要：以某鍋爐安裝工程為例，闡述了鍋爐整體水壓試驗方案，根據水壓試驗中所存在的缺陷，提出了相應的改進措施。

關鍵詞：鍋爐;水壓試驗;減溫水調節閥

0 引言

電廠鍋爐是涉及安全生產的特種設備，隨著我國電力企業節能增效戰略的實施，優化鍋爐運行能效成為了電力企業優化生產的重要內容。鍋爐整體水壓試驗是鍋爐投入運行的關鍵環節，也是檢驗鍋爐安裝質量的最后步驟。因此，結合水壓試驗結果，及時調整鍋爐運行參數，對于保證電力企業的安全生產具有重要的現實意義。

1 工程概述

某熱力發電廠共安裝了3臺蒸發量72.3 t/h的自然循環余熱鍋爐，鍋爐采用獨立鋼構架，由柱、梁、頂板等部件組成，高45 760 mm，長28 000 mm，寬16 000 mm。鍋爐本體由鍋筒（含內部裝置）、水管系統、上升管系統、下降管系統、屏式蒸發器、一/二級蒸發管束、過熱器系統（含減溫器系統）、省煤器系統、一次風蒸汽加熱空氣預熱器系統、吊掛系統、汽水管路系統、給水系統、鋼結構、平臺扶梯、剛性梁、導向裝置、膨脹系統、密封系統、門類雜件、熱工儀表等組成。

鍋爐水壓試驗范圍包括給水進口到蒸汽出口的所有受熱面承壓部件，即省煤器、鍋筒、水冷壁、蒸發管屏、空氣預熱器蒸汽側加熱管、過熱器和鍋爐范圍內的管道及附件等。水壓試驗應在環境溫度5 ℃以上進行，若低于此溫度，則必須采取可靠的防寒措施。水壓試驗用水為經過處理的除鹽水或軟化水。上水速度應緩慢，上水溫度一般為20～70 ℃。鍋筒工作壓力為4.4 MPa，水壓試驗壓力取鍋筒工作壓力的1.25倍，即4.4×1.25=5.5 MPa。

2 鍋爐整體水壓試驗步驟

2.1? ? 風壓試驗

風壓試驗是水壓試驗前的重要檢查手段，其目的是檢查試壓范圍內的管子、閥門、焊口在較低壓力（≤0.3 MPa）狀態下的強度及泄漏情況。由于使用的介質是空氣，隨時可以進行降壓處理，既省時又經濟。其具體步驟為：（1）按照鍋爐整體水壓試驗臨時管路示意圖，檢查臨時系統的管道是否安裝完好。（2）風壓試驗前，檢查如下閥門開關狀態：1）水壓臨時系統上閥門#1、#2、#3關閉;閥門#4、#5開啟;2）水冷壁、下降管、省煤器等下部集箱的排污一次門、二次門全部開啟;3）汽包水位計、平衡容器、緊急放水、省煤器再循環管一次門、二次門全部開啟;4）汽包取樣、加藥和連排一次門開啟，二次門關閉;5）汽包壓力表一次門、二次門開啟，其他熱工測點閥門全部關閉;6）爐頂放空閥一次門開啟，二次門關閉;7）過熱器系統的疏水一次門開啟，二次門關閉;8）其他閥門全部關閉。（3）開啟空壓機，對系統進行風壓試驗。（4）當汽包頂部的壓力表壓力達到0.3 MPa時，對系統進行檢查，如發現泄漏應做好標記和記錄，待停機泄壓后再處理。處理完畢并經檢查合格后再繼續做風壓試驗檢查，直至發現沒有泄漏為止，風壓試驗才算結束。（5）關閉臨時壓縮空氣管路上的閥門#5，打開爐頂放空氣二次門，對系統降壓。

2.2? ? 水壓試驗

水壓試驗步驟為：

（1）鍋爐上水。打開上水閥門#1，給臨時水箱補水，上水過程中注意保證水箱最低水位，防止水泵空轉;打開爐頂放空閥門二次門，打開上水閥門#2，啟動上水泵，開始上水;當鍋爐頂部一個放空閥流出水一段時間，并確認不出空氣后，關閉該放空閥二次門;當所有放空閥流出水，確認不出空氣，并全部關閉放空閥二次門后，說明鍋爐系統基本充滿水，此時關閉閥門#2，停上水泵，停止上水;觀察系統有無泄漏之處，如有應做好記錄并報告有關領導，以便決定是否需處理。

（2）鍋爐升壓。首先開啟閥門#1，給升壓水箱注水，將閥門#5前壓縮空氣膠管解開，做好升壓準備。其次開啟閥門#3、#4，啟動電動試壓泵，開始加壓。再次通過開啟閥門#5，將升壓速度控制在<0.3 MPa/min以下。當壓力升至水壓試驗壓力10%即0.55 MPa時，關閉閥門#4，停泵停止升壓。檢查有無滲漏及其他異常現象。如未發現，可繼續升壓;否則應處理好后再升壓。最后當壓力升至汽包工作壓力，即4.4 MPa時，關閉閥門#4，停泵停止升壓。檢查有無滲漏或其他異常情況，如未發現，關閉汽包水位計、平衡容器一次、二次閥門隔離后，繼續升壓至試驗壓力，即5.5 MPa，否則應待處理好后再升壓。緩慢開啟爐頂連通管放空門，把壓力降至4.4 MPa時，進行全面檢查。同樣做好壓力記錄，檢查期間應保持壓力不變。

（3）鍋爐降壓。經系統水壓試驗后，開啟放空閥，降壓速度不超過0.3 MPa/min，超壓階段降壓不超過0.1 MPa/min。

（4）水壓后保養。水壓后，鍋爐內部水不排放，在酸洗前維持充滿水的狀態，不致使空氣進入，對鍋爐進行滿水保養。盡量縮短與鍋爐堿煮之間的時間，如時間過長，則按現行行業標準DL/T 889的相關規定進行保養。

3 鍋爐整體水壓試驗所存在的缺陷及改進措施

經過整體水壓試驗發現，鍋爐不足以消除鍋爐左、右側蒸汽溫度偏差，末級過熱器出口蒸汽溫度達不到額定值。剖析原因主要是由于過熱器減溫水調節閥發生不同程度的堵塞造成的，鍋爐過熱器減溫水源取自省煤器進口，水溫約295 ℃，壓力接近30 MPa，Fe3O4溶解度較高，當減溫水流經調節閥籠套時，由于節流孔（直徑為1～3 mm）的作用，壓力突然降低，水中的Fe3O4溶解度降低，在節流孔上集中析出、沉積，最后堵塞整個節流孔，造成減溫水流量的降低。針對該問題可采取以下改進措施：

3.1? ? 調節閥籠套結構改造

在機組運行中發現，與二級、三級減溫水調節閥相比，一級減溫水調節閥堵塞速度慢，其原因為一級減溫水調節閥籠套節流孔徑大，減溫水流經調節閥時，壓力變化相對較小，Fe3O4析出少，且節流孔徑大，不易造成沉積、堵塞。為此，選擇機組日常運行中堵塞最為嚴重的一級、二級減溫水調節閥（共計4臺）進行籠套改造。改造后的調節閥流量特性能滿足減溫水調節要求，經過多次運行檢驗，沒有發生堵塞現象。改造后的二級減溫水調節閥流量特性曲線如圖1所示。

3.2? ? 改變水處理方式

由于鍋爐過熱器減溫水調節閥堵塞會影響鍋爐的安全運行，發電廠積極開展了機組給水加氧工作，1、2號機組分別進行了給水加氧工作，水處理方式由AVT方式改為CWT（加氧）方式。2號機組在AVT和CWT兩種水處理方式下的機組熱力系統含Fe質量分數測定結果如表1所示。

從表1可以看出，機組采用CWT水處理方式后，熱力系統中各區域，尤其是給水泵出口至省煤器進口區域的Fe質量分數顯著降低。

4 結語

從治理結果來看，減溫水調節閥籠套改造和改變機組水處理方式（加氧），都可以解決減溫水調節閥堵塞問題，但是從機組長遠運行來看，改變機組水處理方式（加氧）要優于減溫水調節閥籠套改造。

[參考文獻]

[1] 張厚軍.電廠鍋爐過熱器調節系統優化研究[J].通信電源技術，2018（10）：65-66.

[2] 郭馨.660 MW超超臨界二次再熱鍋爐調溫策略研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2017.

收稿日期：2020-01-06

作者簡介：盧軍（1992—），男，江西上饒人，助理工程師，研究方向：電氣自動化。