1000MW超超臨界鍋爐安裝過程中存在的問題及對策

林鎮

摘 要：經濟和社會的快速發展促進了我國工業技術水平的整體提升。超臨界和超超臨界機組在我國的實踐，證明了新一代技術的明顯進步。自20世紀80年代以后，耐高溫高壓金屬材料水平的提升，促使超臨界機組的技術升級，超臨界與超超臨界技術的可用率能夠達到85%以上。1000MW超超臨界鍋爐在我國的安裝，實現了技術和設備上的創新。但是，受超超臨界鍋爐技術高難度的限制，在實際安裝過程中，也發現了一些問題，針對1000MW超超臨界鍋爐的整體安裝運行，文章從兩個方面闡述了1000MW超超臨界鍋爐安裝的相關改進技術。

關鍵詞：超超臨界；鍋爐；安裝；問題；對策

引言

在電力建設中，隨著火電大容量機組的運行需要，超超臨界鍋爐應用得越來越廣泛。超超臨界機組鍋爐的熱效率高，發電應用的煤耗低，具有明顯的節能效果。但是，超超臨界機組鍋爐受溫度高、壓力高、膨脹量大等特點，在鍋爐安裝運行后，很容易發生一些設備上的物理性與化學性反應。正確認知超超臨界鍋爐的基本特性，掌握好安裝調試的技術，是火電廠按期安全可靠投產的重要保障。

1 1000MW超超臨界鍋爐安裝過程容易發生的問題

1.1 鍋爐與管道的外部表面超溫

在1000MW超超鍋爐的安裝使用過程中，最為明顯的弊端就是超超臨界鍋爐和管道的表面溫度較高。鍋爐本體容易發生溫度較高的地方多數在折煙角水冷壁區域，這是因為鍋爐的折煙角在安裝過程中，拼縫焊接容易出現不嚴密現象，折煙角的拼縫有漏焊的現象，或者焊接點的焊縫強度不夠，在鍋爐運行過程中，受溫度的冷熱變化，容易產生拉裂現象，這樣就會造成鍋爐漏煙，保溫外表溫度超高。另外，鍋爐蒸汽管道發生超溫主要是由于蒸汽管道外護板長度較小，不符合規范化要求，造成鍋爐在熱態運行時，保溫外護板脫開，保溫材料受損，降低了對鍋爐的隔熱效果。

1.2 鍋爐吊架容易偏斜超標，影響受力效果

鍋爐安裝過程中，管道安裝是一項重點內容。管道安裝發生偏斜的主要原因就是安裝過程沒有遵循設計規章，吊架根部位置不對，鍋爐的四大管道導向裝置安裝不正確，沒有考慮到鍋爐膨脹過程中的走向，鍋爐管道的尺寸與圖紙設計不相符合，造成后續連接的管道位置偏差，管道受力不均勻就會造成吊架傾斜。有的彈性吊架能夠承受的最大值是一定的，在初期冷卻沒有進行受力調整，機組啟動后，熱態狀態失去平衡。鍋爐管道吊架與管道裝置如果沒有實現整體平衡，就容易造成鍋爐吊架的整體傾斜。

1.3 鍋爐結構受熱之后的相互碰撞

1000MW超超臨界鍋爐的總體構造較為復雜，是多個設備集中安裝的結果。在安裝過程中，如果沒有考慮到鍋爐受熱之后的膨脹現象，就容易給鍋爐安裝帶來一系列問題，例如鍋爐平臺與欄桿的距離，鍋爐燃燒器與受熱面之間的空隙，熱工儀表管之間的膨脹相撞，保溫與護板之間的膨脹相撞等。鍋爐結構之間的膨脹相碰，就會造成各個結構之間的位置變化，使鍋爐運行存在結構上的隱患。如果對鍋爐管道的檢查不細致，沒有充分了解膨脹的程度，就容易使鍋爐發生運行危險。

1.4 鍋爐運行過程中的漏粉現象

漏粉主要是指鍋爐燃燒器與送粉管道連接地方出現的問題，一般原因都是鍋爐燃燒器與送粉管道連接時沒有充分考慮到鍋爐膨脹后的影響，在計算距離時，沒有掌握好延伸性的設計，造成連接點受熱膨脹產生了縫隙，出現了漏粉現象。另一種產生漏粉現象的原因是管道膨脹節安裝的不正確，沒有起到膨脹吸收的作用。再有就是鍋爐的燃燒器與送粉管道采用的密封材料不符合要求，沒有達到耐高溫的標準。鍋爐運行過程中的漏粉現象與鍋爐安裝的方法和材料有直接的關系。

1.5 因鍋爐內部清潔度控制不到位導致爆管

在超超臨界鍋爐的制造安裝過程中，不可避免地會產生垃圾，如果機組運行前內部未清理徹底，極易導致管排堵塞通流面積減小產生局部過熱爆管，而超超臨界機組受熱面管排中一般具有節流圈，管排孔徑急劇減小，極易造成管排堵塞，更容易造成鍋爐爆管事故。

2 解決1000MW超超臨界鍋爐安裝問題的對策

2.1 精確設計，防止鍋爐和管道的外部超溫

超超臨界鍋爐在安裝過程中，采用了大量的先進技術，運用了一些新興材料。鍋爐與管道的外表超溫容易造成鍋爐的早期老化，影響持續性生產。防止鍋爐和管道的外部超溫就要求對鍋爐的折焰角水冷壁底部和水冷壁中間進行無縫焊接，在焊接過程中，針對不同的受力點，采取不同強度的焊接工作。對待拼接的地方，要進行反復檢查驗收，使鍋爐的管道連接處能夠嚴密緊實。有效利用焊接技術是防止鍋爐和管道外部超溫的有效方法。

2.2 實施安裝技術，強化管道吊架的受力均勻

1000MW超超臨界鍋爐內部結構復雜，每一個部分都有大量的零件作為支撐，為了更好的進行尺寸核對，要對使用的材料有明確的了解，例如材料的主要性能，化學性能和物理性能，材料對環境的適應程度，材料在冷熱變化時的狀態等等。同時，對鍋爐過熱器集箱和再熱器進出口集箱或者省煤器集箱安裝的位置進行仔細檢查，防止初始狀態與受熱狀態后的明顯差異對結構的影響。管道和吊架的平衡需要在適當環境下進行啟動和調試，保證彈性受力均勻，以免影響鍋爐與管道之間的結構變化。

2.3 正確認知鍋爐設備，掌握鍋爐與管道的膨脹數值

1000MW鍋爐總體設計就是為了更好的運行機組設備，而鍋爐熱態下的設備膨脹，是鍋爐安裝中必須要考慮的問題，施工人員要充分了解鍋爐的膨脹量和膨脹方向，在啟動鍋爐后，適時調試設備，掌握膨脹的方向和數量，看看與設計值的差異是多少。鍋爐與管道之間的連接點，是膨脹容易造成傷害地方，在這樣的地方，需要記錄和分析每次試驗后的結果，根據結果查看容易出現問題的原因，并且進行必要的技術改進。

2.4 嚴密鍋爐與管道的接口，實現緊密銜接

1000MW超超臨界鍋爐的內部結構是各個系統之間的緊密連接，防止連接部位和連接設備的銜接矛盾，是安裝過程中需要注意的重點內容。例如送粉管道與燃燒器之間最容易出現漏粉現象，或者鍋爐爐頂與水冷壁之間容易出現拼縫銜接錯誤。對于鍋爐安裝工作而言，焊接技術應用水平尤為重要，所有焊接點必須要求堅實和平整，必要的地方實施雙面焊接，特別在爐內或者爐外嚴查拼縫質量，對1000MW超超臨界鍋爐的所有拼縫和連接地點進行整體復查。1000MW超超臨界鍋爐的溫度和壓力都處于很高的狀態，做好查驗工作是保證設備穩定運行的關鍵。

2.5 做好超超臨界鍋爐的內部清潔度管理

在受熱面對口前對管口進行嚴格密封，尤其對管口向上的受熱面和集箱加強封堵，防止掉落的焊渣等異物掉落。調試階段采用穩壓吹管方法，并在酸洗和吹管后，對各集箱內部割手孔進行清潔度檢查，針對節流孔區域進行拍片檢查。

3 結束語

1000MW超超臨界鍋爐安裝需要從多個方面進行調控。從鍋爐出廠的安全技術規范要求入手，通過對設計文件、產品質量合格證明和安全使用說明，以及監督檢驗證明的驗證，明確鍋爐從安裝、維修到改造的一些過程。鍋爐安裝過程中，要注意水壓試驗和安裝監檢，做好質量技術的監督備案，對于特種設備要進行具體的檢驗，設置專人負責，1000MW超超臨界鍋爐安裝不同于一般的鍋爐安裝，其設備的復雜性和技術的更新速度，需要在安裝過程中進行充分的試驗。明確容易出現問題的部位，并針對具體的部分進行適當的修正。

參考文獻

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