鍋爐安裝中的缺陷控制與預(yù)防

劉偉　郭文禮

【摘要】鍋爐屬于熱力設(shè)備，鍋爐內(nèi)部燃料燃燒，會(huì)產(chǎn)生巨大的熱量和高溫?zé)煔?，使設(shè)備本身發(fā)生很大的變化；安裝過程中相對(duì)固定的各個(gè)部分，在投入運(yùn)行以后也會(huì)發(fā)生相對(duì)位移。所以如何在安裝的過程中充分考慮到鍋爐運(yùn)行以后外部和內(nèi)部發(fā)生的變化，可以保障鍋爐順利穩(wěn)定的運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】鍋爐；缺陷預(yù)防；密封性；自由膨脹性

0.概況

安徽晉煤中能化工有限公司20萬噸甲醇項(xiàng)目，全廠部分蒸汽由兩臺(tái)75T/h循環(huán)流化床鍋爐提供。兩臺(tái)75T/h循環(huán)流化床鍋爐由濟(jì)南鍋爐廠供貨，燃料采用普通燃料用煤，鍋爐熱效率85%，蒸汽出口壓力3.82MPa，蒸汽出口溫度450℃，給水溫度150℃，排煙溫度150℃。通過向爐內(nèi)添加石灰石能有效降低二氧化硫和氮氧化物的排放。

兩臺(tái)鍋爐自2008年6月就開始陸續(xù)到貨，先由我們公司三分公司負(fù)責(zé)安裝，后由于甲方資金原因，安裝時(shí)斷時(shí)續(xù)。到2008年底，鍋爐裝置即徹底停工。2009年3月份，建設(shè)單位股份重組，晉煤中能有限公司占有該項(xiàng)目71%的股份，建設(shè)資金得到顯著改觀。應(yīng)項(xiàng)目部要求由我們項(xiàng)目部接管兩臺(tái)鍋爐的后續(xù)安裝工作。由于原來的安裝人員都早已撤走，而項(xiàng)目部的技術(shù)管理人員也發(fā)生了變更，故而現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)安裝情況沒有人清楚。只能靠帶著工人們一處一處的查找核實(shí)。

由于主蒸汽管網(wǎng)、2.5MPa蒸汽管網(wǎng)、1.0MPa蒸汽管網(wǎng)、0.5MPa蒸汽管網(wǎng)所用蒸汽均來之兩臺(tái)75T/h鍋爐，且沒有備用鍋爐，因而在整個(gè)聯(lián)動(dòng)試車期間、投料運(yùn)行階段兩臺(tái)鍋爐都不能出現(xiàn)絲毫的問題，負(fù)責(zé)將直接影響全廠各裝置的正常運(yùn)行。通過多次檢查，發(fā)現(xiàn)了許多問題。

1.鍋爐的危害

經(jīng)過多次細(xì)密的檢查，我們發(fā)現(xiàn)爐膛內(nèi)壁上有部分安裝安裝時(shí)的臨時(shí)吊耳未拆除，雖然只是幾個(gè)巴掌大的吊耳，但是以我們的經(jīng)驗(yàn)，知道它們一旦被留下，它們對(duì)整個(gè)鍋爐的危害將是無法彌補(bǔ)的，會(huì)直接導(dǎo)致鍋爐的停車、進(jìn)而引發(fā)全廠各裝置的大面積停車。循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行以后，流化風(fēng)從水冷風(fēng)室通過風(fēng)帽吹入爐膛，爐膛內(nèi)部的煤粉處于流化狀態(tài)（沸騰態(tài)），高溫的煤粉顆粒高速運(yùn)動(dòng)，而爐渣則落入穩(wěn)定層，最終通過放渣管排出爐外。一旦吊耳未被拆除并打磨平滑，高速運(yùn)動(dòng)的煤粉、煙氣將會(huì)在局部形成漩渦，對(duì)周圍的水冷壁鰭片、水冷壁管束造成極大的沖刷，造成局部破損，從而引發(fā)鍋爐停車、其他裝置也勢(shì)必受此影響而停車。

2.鍋爐的安裝

由于前后安裝的人員不是同一批人，所以哪些位置已經(jīng)完善，哪些位置尚未完工，均是未知數(shù)。通過在爐膛內(nèi)部設(shè)置照明燈具，進(jìn)行漏光檢查。又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很棘手的問題。各片水冷壁組對(duì)的焊縫有局部漏焊的，難度最大的是水冷風(fēng)室與爐膛結(jié)合處的Y型夾角處，蛇形板焊縫均未焊接。由于此處焊縫應(yīng)該在水冷壁組對(duì)時(shí)，外護(hù)板安裝之前施焊，而現(xiàn)在已經(jīng)錯(cuò)過了施焊的最佳時(shí)機(jī)，造成此處焊接難度相當(dāng)?shù)拇螅鈧?cè)下部就是兩個(gè)點(diǎn)火裝置所在的位置，上部是鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的一根橫梁和二次熱風(fēng)管道支管，施焊空間特別狹小，視野也不好，焊接質(zhì)量不容易保障。從所有焊工中挑選了兩個(gè)技術(shù)比較過硬，且又有耐心的焊工，讓他們兩人作為一組，輪流鉆進(jìn)去躺下施焊，在外面的那個(gè)人就負(fù)責(zé)給施焊者提供照明、焊條、手錘等輔助工作，兩個(gè)人交替作業(yè)。兩人共花費(fèi)了四天的時(shí)間，才將兩臺(tái)鍋爐的四道焊縫焊完。并且在后續(xù)的檢查中，以及水壓試驗(yàn)、投料運(yùn)行中經(jīng)受住了考驗(yàn)。

3.對(duì)鍋爐的檢查

在一次檢查中，意外的發(fā)現(xiàn)鍋爐旋風(fēng)分離器中心筒固定用的套筒和銷軸有三處不同程度的銹蝕，這兩個(gè)部件的材質(zhì)應(yīng)該是0Cr25Ni20Ti，在自然情況下不應(yīng)該出現(xiàn)銹蝕的情況，經(jīng)仔細(xì)核實(shí)生銹的幾處部件竟然是碳鋼材質(zhì)。估計(jì)是原廠供貨的部件在現(xiàn)場(chǎng)保管過程中丟失，被不知輕重的安裝人員拿普通鋼板代替。但是我們知道普通鋼板根本經(jīng)受不住旋風(fēng)分離器處八九百度的高溫，在高溫環(huán)境下鋼板變形，極容易導(dǎo)致中心筒脫落的重大事故。當(dāng)即與項(xiàng)目部相關(guān)負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了核實(shí)，并檢查了其他各個(gè)相關(guān)部位。

4.鍋爐的測(cè)量核實(shí)

在鍋爐四臺(tái)冷渣機(jī)安裝以后，通過認(rèn)真測(cè)量核實(shí)發(fā)現(xiàn)，鍋爐底部排渣管與冷渣機(jī)之間的間距不足以滿足鍋爐運(yùn)行以后熱膨脹間隙。排渣管底部距離配套的三通閥頂端距離僅有55mm，而按濟(jì)南鍋爐廠供貨說明書顯示，75T/h循環(huán)流化床鍋爐熱膨脹量95mm。如果不提前進(jìn)行整改，鍋爐在烘爐煮爐期間就會(huì)發(fā)生事故。排渣管底部首先會(huì)直接頂住三通閥，隨著溫度的升高，膨脹量的增加，將會(huì)造成排渣管與水冷風(fēng)室連接處的密封盒被撕裂、排渣管與爐膛底部水冷壁連接處被撕裂。從而造成停爐事件。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，并與業(yè)主單位、監(jiān)理單位現(xiàn)場(chǎng)協(xié)商決定，采用以下解決方案進(jìn)行整改。將冷渣機(jī)進(jìn)口的管口采用等離子切割機(jī)切割使之縮短了25mm；同時(shí)將三通插板閥的進(jìn)出口短管部位切除，將法蘭用鑄鋼焊條直接焊接到三通口的兩端，此項(xiàng)措施共增大空間23mm，至此排渣管底端至三通閥頂端的間距滿足了鍋爐的最大自由膨脹量。由于問題發(fā)現(xiàn)的早，處理及時(shí)，避免了一次停爐事故的發(fā)生。改造以后自投入使用至今，尚未出現(xiàn)過問題。

5.鍋爐剛性梁的安裝存在的問題

剛性梁的安裝存在問題，嚴(yán)重制約了上水冷壁的自由膨脹。上水冷壁受熱以后應(yīng)該是向左右兩個(gè)方向膨脹，即左側(cè)向左膨脹，右側(cè)向右膨脹，但是剛性梁的安裝卻出現(xiàn)了問題，限位孔的方向裝反了，所以根本起不到滑動(dòng)限位作用。由此及彼，將兩臺(tái)鍋爐的汽包、過熱器集箱、省煤器集箱等存在膨脹和位移的部位進(jìn)行了一次全面而徹底的檢查，一檢查發(fā)現(xiàn)問題還真不少。有的是限位孔方向裝反了，有的是螺栓過緊，均起不到應(yīng)有的限位作用。將以上各處均做了詳細(xì)的標(biāo)注，并安排專人逐個(gè)進(jìn)行了整改，避免了事故的發(fā)生。

鍋爐是一個(gè)看似靜止的設(shè)備，但一臺(tái)運(yùn)行的鍋爐每分每秒的狀態(tài)都是不同的。鍋爐自身每時(shí)每刻都在發(fā)生著變化。要想保證鍋爐投入運(yùn)行以后不出故障，維持鍋爐的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須掌握鍋爐的特點(diǎn)，了解不同工況下鍋爐發(fā)生的變化。根據(jù)我二十多年的工作經(jīng)驗(yàn)，以及十多臺(tái)鍋爐的安裝經(jīng)驗(yàn)，將鍋爐安裝的重點(diǎn)歸納為兩點(diǎn)。第一：密封性；第二：自由膨脹性。

5.1密封性，或者叫嚴(yán)密性

由于爐膛內(nèi)的介質(zhì)是燃燒的煤粉顆粒和高溫的煙氣，如果鍋爐爐膛密封不嚴(yán)，爐膛內(nèi)的高溫煤粉顆?；蛘吒邷?zé)煔鈬姵觯粌H有可能燙傷操作人員，還會(huì)使?fàn)t膛微正壓降低，誘發(fā)風(fēng)道風(fēng)門的開度加大風(fēng)機(jī)負(fù)荷加大等一系列連鎖反應(yīng)，噴出的煙氣還會(huì)使現(xiàn)場(chǎng)的操作環(huán)境惡化，最主要的泄漏點(diǎn)處的煙氣沖刷還會(huì)加速水冷壁管道的磨損，使膜式水冷壁的使用壽命大大縮短。

5.2自由膨脹性

由于鍋爐屬于熱力設(shè)備，運(yùn)行以后鍋爐整體各部位都會(huì)發(fā)生不同程度的膨脹和位移，因此如何滿足鍋爐各部位自由膨脹的需要，確保鍋爐周圍的鋼構(gòu)、管道、平臺(tái)等不會(huì)限制鍋爐的自由膨脹，是滿足鍋爐安全運(yùn)行的基本保障。特別要注意的是鍋爐水冷壁下部呈上大下小的V字型，因此其周圍的間隙應(yīng)能夠滿足爐膛正常的下沉。

6.總結(jié)

由于鍋爐前期的安裝是否達(dá)標(biāo)直接影響到后期的安裝，甚至鍋爐投料以后的正常運(yùn)行，因此如何在各個(gè)安裝階段做好質(zhì)量控制、隱患消除，是高質(zhì)高效的完成鍋爐安裝的基礎(chǔ)。這就要求我們現(xiàn)場(chǎng)安裝的各位，都能夠嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行安裝，嚴(yán)格要求自己，不放過每一個(gè)小的缺陷，出現(xiàn)的問題能在第一時(shí)間得到解決，這樣才能使我們的安裝水平整體上升到一定的高度。真正做的了這一點(diǎn)，我們的能力才會(huì)不斷的提高，我們的公司才會(huì)越來越強(qiáng)大。[科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］路美春，程世慶，王永征．循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備與運(yùn)行[M]．北京：中國電力出版社，2003．