淺談鍋爐手孔裝置改造在燃氣鍋爐中應用

李心鳳

摘 要：本文通過對外置式焊接手孔裝置的結構、使用特性進行介紹，指出了外置式焊接手孔裝置優越于內置式密封手孔裝置的特點，是一種值得大力推廣的先進技術。在實際生產過程中，通過將內置式密封手孔裝置改造為外置式焊接式手孔裝置，提高了手孔裝置的嚴密性，經過實際運行檢驗，確定此改造的必要性，經驗值得推廣。

關鍵詞：外置式焊接手孔裝置；簡捷；嚴密性

燃氣鍋爐屬于特種設備，運行壓力、溫度高，故對其各連接部件的強度要求高。鍋爐手孔是燃煤鍋爐上的一個小檢修口，也是一種集箱手孔裝置，包括集箱本體，它的特征是手孔管接頭設于集箱本體或集箱端蓋外端，手孔管接頭φd的孔與集箱本體或集箱端蓋φd的孔連接，手孔管接頭端頭設有球形端蓋或平端蓋。

本實用新型的優點是焊接工藝簡單，焊接裝配方便，不容易發生泄漏；使用安全可靠；可重復利用；電廠安裝、檢修方便，由于焊接工藝簡單，能確保安裝、檢修后的焊接質量；由于手孔管接頭、手孔端蓋已標準化、通用化，能有效降低成本，提高制造質量。在各臺鍋爐運行過程中發現其設備設計結構上存在一定缺陷，影響燃氣鍋爐高效穩定運行。主要問題在于：

1）集箱手孔易發生泄漏。大型鍋爐集箱上都設有手孔裝置，用作對集箱內部進行檢查、清理，以保證制造、安裝、檢修后集箱內部清潔無異物。手孔裝置是鍋爐上的受壓組件，結合面要求可靠密封，一旦發生泄漏，將影響鍋爐安全運行。

2）在運行中手孔圈焊道多處、反復出現裂紋，每次停爐時需對焊道進行打磨、補焊，既影響鍋爐的安全運行又增加了檢修工作量，嚴重泄漏時易導致鍋爐被迫停爐。

一、工藝系統簡介

宣鋼設備能源部熱力二作業區共有6臺全燃氣中壓鍋爐，75t/h鍋爐三臺，130t/h鍋爐二臺，180t/h一臺。其中5#鍋爐就是一臺130t/h鍋爐，2005年11月建設，2006年8月投產。2016年1月進行第一次大修。

1）5#鍋爐參數為：額定蒸發量130t/h；過熱蒸汽壓力 3.82MPa（表壓）；過熱蒸汽溫度450℃；給水溫度104℃；熱風溫度340℃；冷空氣溫度20℃；排煙溫度≤160℃；鍋爐排污率≤2%；

2）5#鍋爐汽水系統流程：給水由高壓給水泵經給水管道送入省煤器，給水在省煤器內吸熱后進入汽包，并沿下降管經下集箱不受熱，自然循環流入水冷壁，水在水冷壁中吸收爐膛輻射熱而形成汽水混合物并流入汽包，汽水混合物在汽包中經汽水分離器裝置分離后，蒸汽油汽包上部送入過熱器并形成過熱蒸汽，過熱蒸汽油過熱器出口集箱輸送到用戶。

3）5#鍋爐上手孔裝置共有55 個，其中：出口集箱上1個，冷凝器上2個，水冷壁聯箱及其下降管上28個，省煤器上12個，過熱器上12個。在10年運行中，手孔裝置的泄露即危害到鍋爐的安全運行又使鍋爐的熱損失增加。在鍋爐檢修中手孔泄露是需經常檢修的項目，也多次由于水冷壁、省煤器、或過熱器上手孔泄露而被迫停爐檢修，一臺130t/h一次檢修直接經濟損失1萬元。為此，該部利用5#鍋爐大修對鍋爐上手孔裝置進行了改造。

二、內置密封式手孔存在的問題

目前安裝的鍋爐集箱手孔裝置為內置式橢圓手孔裝置，由于這種手孔結構密封面太窄（約4mm），且使用墊片密封，正中的螺桿產生的壓力在結合面分布不均勻，故在運行中經常泄漏，從泄漏點高速噴出的水或蒸汽將手孔密封面損壞，因密封面在集箱內修復很困難。

在鍋爐檢修中手孔泄露是需經常檢修的項目，也多次由于水冷壁、省煤器、或過熱器上手孔泄露而被迫停爐檢修，一臺130t/h一次檢修直接經濟損失1萬元。為此，該部利用5#鍋爐大修對鍋爐上手孔裝置進行了改造。

2010年6月10日5#鍋爐水冷壁下聯箱中手孔泄露，二級過熱器上聯箱南側手孔泄露，被迫停爐30小時檢修。增強了維修工人的勞動強度，直接和間接經濟損失2萬元。

2014年10月25日5#鍋爐水冷壁上聯箱中手孔泄露，一級省煤器下聯箱中手孔泄露，被迫停爐30小時檢修。增強了維修工人的勞動強度，直接和間接經濟損失2萬元。

三、外置式焊接手孔裝置的特點

通過對比國內其他鍋爐本體結構的優秀設計理念，利用平時鍋爐檢修的機會，結合鍋爐實際結構特點確定將集箱手孔裝置由內置密封式改為外置焊接式。改造前對短管強度進行了核算，確定符合運行標準。

隨后利用5#鍋爐2016年大修的機會，對5#鍋爐集箱、省煤器聯箱、水冷壁聯箱手孔進行改造。將原來的手孔蓋去掉，在聯箱原手孔位置重新擴孔，在102mm×88mm手孔尺寸基礎上擴孔至Φ133 mm圓孔，焊接短管，并采用球形封頭。盲管和封頭的材料為20G，盲管規格為d133mm×13mm，L=150mm。

特點：將內置式密封手孔裝置改造為外置式焊接式手孔裝置，后一種手孔結構簡單，安裝便捷，嚴密性高，有效消除手孔頻繁泄漏問題。

四、效果及經濟效益分析

改造后的手孔裝置型式結構簡單，嚴密性高。通過將手孔裝置由內置墊片密封改為外置短管焊接密封型式后，手孔泄漏情況得到有效改善，自2016年4月1日5#鍋爐大修后運行至今，12個月未發生過手孔泄漏現象，消除了因手孔泄漏鍋爐被迫停爐的情況發生，延長了鍋爐的檢修周期和運行周期，改善了鍋爐運行狀況，降低鍋爐不必要熱損失，節約了鍋爐成本，減少了鍋爐停爐費用，降低了維修工人的勞動強度。

五、結語

通過前期調查與實際應用，我們認為外置式焊接手孔裝置優于內置式密封手孔裝置的特點，結構簡單，嚴密性高，易檢修更換，降低了鍋爐的運行成本，是值得推廣的一種先進技術。

參考文獻：

[1] 鍋爐人孔和手孔裝置[J].品牌與標準化，2014，（18）：92.

[2] 李愛國.低壓蒸汽鍋爐手孔裝置滲漏的原因分析[J].中國鍋爐壓力容器安全，1992，（04）：34.

[3] 祝興有.提高鍋爐集箱手孔裝置焊接一次合格率[A].發耳電廠4×600MW機組工程施工論文總結匯編[C].2010：2.

[4] 葉鈞.工業鍋爐手孔（人孔）蓋泄漏的原因及其預防[J].鍋爐壓力容器安全，1990，（01）：28-29.