堿回收鍋爐連續鰭片省煤器制造工藝技術

康寶龍，齊 鵬，鄧立鑫

（高效清潔燃煤電站鍋爐國家重點實驗室（哈爾濱鍋爐廠有限責任公司），黑龍江 哈爾濱150046）

“連續鰭片”式省煤器作為堿回收鍋爐中的主要部件，其管屏結構與常規電站鍋爐省煤器有較大區別，常規電站鍋爐省煤器一般為“H”型鰭片或光管蛇形結構，而該部件管屏為類似膜式壁，但整個管屏沒有形成封閉的膜式結構，管屏兩端與集箱組裝，管屏外形長度較長，結構復雜，制造難度較大。本文重點針對該部件在制造過程中的難點及解決措施進行相應介紹。

1 產品結構特點

管屏中單根管子的長度為22500mm，管子兩側各焊接連續式鰭片，相鄰鰭片之間采用間斷式焊縫連接，管屏兩端接小集箱，管屏中的管子兩側除端部外，通常焊接鰭片，整個管屏管子只允許在中間位置有一道拼接焊口。管屏形式見圖1，管屏結構尺寸，見表1。

表1 管屏結構尺寸

圖1 堿回收鍋爐“連續鰭片”式省煤器管屏局部圖

2 主要制造難點

2.1 集箱與管子焊接困難，質量難以保證

一般鍋爐產品中的全焊透結構均為短管接頭，便于根部外封底后焊縫背面成型質量檢查和修磨，而該項目集箱與管子組裝時管子為22500mm左右，目視完全無法滿足焊縫內部根部的檢查要求，根部封底后只能采用內窺鏡配合檢查背面成型質量，但是上集箱節流孔孔徑僅為Φ8mm，內窺鏡探頭無法伸入，必須制定特殊的工藝流程。

2.2 彎管結構鰭片管尺寸難以保證

彎管結構鰭片管示意見圖2，由于管子總長22.5m，同時限制只允許有1道焊口，常規該結構制造方法為先彎管，再采用手工焊接方式焊接鰭片，此種方式會導致管子變形較大，需增加后期校正工作量。

圖2 彎管結構鰭片管

2.3 集箱節流孔加工困難

以往類似產品在設計時，管屏與集箱焊縫為非全焊透形式，在產品運行過程中焊縫經常出現泄漏。因此該項目的該位置焊接結構采用了全焊透加強型結構。優化后的集箱節流孔結構見圖3。

圖3 優化的全焊透節流孔結構

上集箱的管孔為節流孔形式，集箱節流孔的尺寸為Φ8。常規此類節流孔槽采用搖臂鉆床分多次進行加工，所用工裝主要為倒角器及相關刀具，首先鉆Φ8底孔，然后倒角器的導柱以孔為定位進行周邊凹槽的加工，但是此孔孔徑僅為Φ8，實際加工時，倒角器的導柱過細導致強度不足，經常出現折斷、卡在筒身管孔內無法取出的現象。

3 主要制造技術

3.1 管子與集箱裝焊技術

為實現管子根部的內窺目的，制定特殊的工藝流程如下：

（1）先將直管采用熱絲TIG焊進行對接，再將管束與扁鋼采用MPM焊機進行焊接，形成單支鰭片管，逐根元件管進行通球檢驗，避免鰭片管內部出現焊漏的情況。

（2）上集箱（節流孔側）與管束按照合格的WPS進行手工氬弧焊封底，焊接過程中嚴格控制線能量，保證背面成型均勻且不會出現較大焊瘤。

（3）從管束接下集箱側伸入內窺鏡探頭，對上集箱管座背面成型質量進行內窺鏡檢驗，對于未焊透管座進行返修直至合格，內窺鏡檢測示意圖見圖4。

圖4 上集箱節流孔側內窺鏡檢測示意圖

（4）上集箱與管束焊縫采用手工氬弧焊進行蓋面，完成后，按第3條要求重復對該角焊縫背面進行內窺鏡檢測，避免焊縫蓋面過程中出現焊漏的情況。

（5）下集箱與管束進行氬弧焊封底，控制背面成型質量。

圖5 彎管結構鰭片管彎制順序

（6）從下集箱端蓋位置伸入內窺鏡，利用輔助塊對下集箱管座進行內窺鏡檢驗。

（7）下集箱與管束焊縫采用手工氬弧焊進行蓋面，保證背面質量。

（8）焊接下集箱端蓋，對管接頭角焊縫及下集箱端蓋焊縫表面進行磁粉檢測。

（9）管屏組件采用鉆孔的等邊角鋼，上下兩根夾持，利用螺栓螺母進行緊固，整個管屏夾持5道等邊角鋼，保證管屏整體剛性，便于管屏的起吊、轉運。

（10）管屏組件整體進行水壓試驗，水壓后通過管屏傾倒、壓縮空氣吹掃，必要時進行進爐烘干，保證管屏內部積水排干，最終油漆發貨。

按照上述流程進行制造，可確保集箱與管束角接焊縫的焊接質量。

3.2 彎管結構鰭片管制造技術

針對此產品的特殊結構，采用先焊鰭片后彎管的制造流程，具體過程為在直管狀態下采用MPM焊接管子雙側鰭片，彎管區域預留空焊，預留長度滿足后續彎管需要，然后割除空焊區域扁鋼，在彎管機進行管子的彎曲。

彎曲時采用短滑槽配合調頭彎制的方法，控制彎管模具中滑槽的長度小于中間橋彎的直段長度，按照圖5所示的順序進行彎管。彎管時在彎管機前端做支撐架，同時采用水平尺輔助控制彎頭的空間偏差，在即將彎管的彎頭前300mm內進行水平度測量，確保相鄰彎頭在同一平面內再夾緊彎管，避免管子彎曲后平面度差。

采用此方法可以保證彎管結構鰭片管整體平面度及形位尺寸，不需在彎管后增加校正工序，可有效保證產品質量。

3.3 集箱節流孔加工技術

針對集箱節流管孔加工困難的問題，工藝上制定了特定的工藝措施，更換了加工設備，采用穩定性更好的鏜床，并提制了專用的加工刀具工裝一體鏜刀，該加工方法既提高了設備的穩定性，又避免了鉆床加工時因晃動導致導柱折斷現象的發生。同時避免鉆床加工的多次進刀，大大提高了加工效率，降低刀具使用成本，為最終產品質量提供保障。

4 結束語

本文結合我公司堿回收鍋爐二級省煤器產品的制造經驗，整理出明確的制造方案與工藝流程，同時對產品質量有嚴格的質量控制措施，用于指導后續此類產品的生產制造。