鍋爐水冷壁爐管更換檢修探究

摘要：水冷壁由許多排并聯(lián)的鋼管組成，分布于鍋爐爐膛的周?chē)?，起到承受鍋爐爐膛內(nèi)火焰熱量的作用。水冷壁在設(shè)計(jì)之初，并不是為了承受鍋爐爐膛內(nèi)火焰的熱量，而是為了冷卻爐膛。在使用的過(guò)程中，水冷壁良好的熱交換功能使其逐漸取代了鍋爐爐膛原有的受熱設(shè)備，因此加強(qiáng)鍋爐水冷壁爐管的更換與檢修是確保鍋爐安全、高效工作的必然選擇。

關(guān)鍵詞：鍋爐；水冷壁；爐管更換；爐管檢修；受熱面 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TK228 文章編號(hào)：1009-2374（2017）05-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.039

此次課題的探究從鍋爐水冷壁爐管的檢修工作入手，水冷壁作為鍋爐的主要受熱面，主要是由多根并聯(lián)的鋼管組成的冷包殼覆蓋在鍋爐的爐膛周?chē)纬傻?。通常情況下，水冷壁組建要在組合平臺(tái)上組隊(duì)驗(yàn)收合格以后，才能進(jìn)行整體吊裝完成水冷壁的安裝任務(wù)。為了研究鍋爐水冷壁爐管的更換與檢修過(guò)程，筆者通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的觀察與資料的查閱，對(duì)鍋爐水冷壁爐管的拆除與安裝施工工程進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并利舊集箱、爐附件等相關(guān)檢修施工，從而得出了文中的結(jié)論。

1 鍋爐水冷壁爐管的檢修原理

鍋爐水冷壁爐管在檢修過(guò)程中，必須遵從以下三項(xiàng)檢修原理：首先，為了確保集箱在鍋爐水冷壁爐管的檢修過(guò)程中不發(fā)生較大幅度的位移，在檢修前，可以對(duì)集箱進(jìn)行限位控制，不僅可以確保集箱始終保持在原來(lái)的安裝位置，還可以實(shí)現(xiàn)爐管拆除前的動(dòng)態(tài)平衡；其次，在鍋爐水冷壁爐管的檢修過(guò)程中，切忌進(jìn)行一次性的拆除，要采取一邊拆除一邊安裝的方式進(jìn)行檢修。在實(shí)際的工作中，可以先拆除部分水冷壁爐管對(duì)其進(jìn)行檢修，檢修完成后將合格的爐管安裝完成后，再將后一部分水冷壁爐管卸下，開(kāi)始檢測(cè)工作，這種更替式的施工不僅有效地保證了施工中水冷壁整體結(jié)構(gòu)不受破壞，還能夠達(dá)到有效控制下部集箱位移的效果；最后，為了有效地提高施工的效率，在正式施工前，可以通過(guò)模擬排管或者是管道編號(hào)等方法，來(lái)減少爐管使用或供貨方面出現(xiàn)的人為失誤，提高施工的整體效率及質(zhì)量。

2 材料進(jìn)場(chǎng)前的質(zhì)量檢測(cè)

水冷壁作為鍋爐的受熱裝置，其檢修質(zhì)量的好壞直接影響到鍋爐使用的安全。因此，在鍋爐水冷壁爐管更換檢修工作正式開(kāi)始前，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的爐管逐根進(jìn)行檢查。具體如下：首先，將爐管的實(shí)際型號(hào)與供貨清單上的型號(hào)進(jìn)行比較，確保每個(gè)爐管的型號(hào)與實(shí)際需要的型號(hào)一致；其次，對(duì)鍋爐水冷壁爐管的外觀進(jìn)行檢查，確保進(jìn)場(chǎng)的水冷壁不存在撞傷、凹陷、裂紋、砂眼等質(zhì)量問(wèn)題；最后，采用通球試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)爐管是否滿足相關(guān)的規(guī)范要求，在一切檢查合格以后，才能作為最后施工使用的候選材料。除此之外，在實(shí)際的工作中，有時(shí)會(huì)應(yīng)業(yè)主的需求，在進(jìn)場(chǎng)的爐管中抽取40根，對(duì)爐管加工成型的坡口進(jìn)行滲透檢測(cè)，排除供貨爐管加工坡口工序可能造成裂紋的隱患。

3 鍋爐水冷壁爐管檢修施工程序

鍋爐水冷壁爐管在更換與檢修的過(guò)程中，必須遵守相應(yīng)的原則。在工作正式開(kāi)始以前，要先做好必要的準(zhǔn)備工作，對(duì)進(jìn)場(chǎng)前的爐管材料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，確保質(zhì)量合格，才能入場(chǎng)作為候選材料進(jìn)行使用。然后便可以開(kāi)始正式的檢修施工，具體如圖1所示：

3.1 限位加固

在通常情況下，為了防止鍋爐水冷壁原來(lái)的平衡狀態(tài)被打破，在將舊爐管切除以前，要采用一些技術(shù)手段，對(duì)其中涉及到的重要構(gòu)件以及重點(diǎn)部位進(jìn)行位置限定以及加固處理，例如集箱、剛性梁等構(gòu)件。確保這些構(gòu)件在舊管切割完成以后，依舊保持在原來(lái)的位置，這就是所謂的限位加固處理。

3.2 左右水冷壁拆除

在進(jìn)行完限位加固以后，要對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)中的一些障礙結(jié)構(gòu)以及附件進(jìn)行拆除，以免對(duì)鍋爐水冷壁爐管的檢修工作造成不利的影響，例如爐門(mén)、爐蓋等。然后，便可開(kāi)始對(duì)左右水冷壁進(jìn)行拆除。在左右水冷壁拆除的過(guò)程中，要遵從以下兩點(diǎn)原則：首先，左右水冷壁在拆除的過(guò)程中，必須要采取從上至下進(jìn)行三段式的拆除法進(jìn)行拆除。為了避免爐管吊裝過(guò)于分散引發(fā)的安全隱患，在拆除的過(guò)程中，盡可能地使用波形板進(jìn)行成片拆除。相較于傳統(tǒng)的拆除與吊裝的情況來(lái)看，成片吊裝和拆除能夠有效地提高拆除與吊裝施工的效率與進(jìn)度，減少了安全隱患發(fā)生的可能性；其次，為了使鍋爐在左右水冷壁拆除的過(guò)程中保持平衡狀態(tài)，不要將爐管完全拆除，要留以下12根，也就是左、中、右各4根，對(duì)鍋爐整體的平衡狀態(tài)起到了微調(diào)與牽引的作用，使左右水冷壁在拆除過(guò)程中的安全性得到了有效的保障。

3.3 后水冷壁的拆除

左右水冷壁的拆除工作結(jié)束以后，便要對(duì)后水冷壁進(jìn)行拆除。后水冷壁在拆除的過(guò)程中，也要考慮到鍋爐的整體平衡狀態(tài)，也要保留左、中、右各3根，共9根爐管，確保后水冷壁拆除過(guò)程中的安全性。由于后水冷壁構(gòu)造上的特殊性，在拆除后水冷壁的過(guò)程中可以不按照固定的順序進(jìn)行拆除，為了提高施工效率，減少不必要的工作，可以采取層層撥入的拆除策略，先拆后、再拆前，先拆外、再拆內(nèi)，以免后水冷壁的拆除施工存在不徹底的情況。

3.4 地面模擬排管

后水冷壁拆除結(jié)束以后，便可進(jìn)行前水冷壁的拆除，前水冷壁主要采取從下至上的分段拆除方式，目的同上。然后便要進(jìn)行地面模擬排管的工作，也是鍋爐水冷壁爐管檢修過(guò)程中最為復(fù)雜，也是最容易出現(xiàn)問(wèn)題需要采取措施的工作之一。地面模擬排管的作用在于使用視覺(jué)對(duì)爐管加工的尺寸進(jìn)行判斷，確保爐管加工的尺寸與實(shí)際需求相符。此外，使用地面模擬排管的方法，還可以在工作完成以后，對(duì)上部鏈接集箱的彎管拍照，并將其與拆除前爐管同一部位進(jìn)行對(duì)比，如果爐管中存在不一致的情況，便很容易被發(fā)現(xiàn)。

由于地面模擬排管工作是爐管安裝前的模擬工作，因此在排管結(jié)束確認(rèn)正確以后，要用明顯的記號(hào)筆在爐管上進(jìn)行標(biāo)記，確保標(biāo)記清晰。如此一來(lái)，在正式開(kāi)始安裝的過(guò)程中，施工人員便可以根據(jù)爐管上的編號(hào)拿去爐管進(jìn)行使用，大大提高的爐管安裝工作的效率。此外，在左右水冷壁爐管的挑選過(guò)程中，要注意標(biāo)注有“左右各一”特性的爐管，這種爐管絕對(duì)不能用反，在實(shí)際的施工中一定要引起施工人員的重視。

3.5 前水冷壁的安裝

為了防止后水冷壁折焰角爐管的安裝影響到前水冷壁的安裝，在爐管的安裝過(guò)程中，可先對(duì)前水冷壁按照由上到下的順序進(jìn)行安裝，依舊采取三段式的安裝方式，首先對(duì)第一段和第二段進(jìn)行安裝，第三段則需要在前后水冷壁安裝完成以后，拆除腳手架后才能開(kāi)始。

3.6 后水冷壁的安裝

在后水冷壁的安裝過(guò)程中，折焰角爐管的安裝要采取由內(nèi)到外的安裝方式進(jìn)行安裝，一旦先完成了集箱外側(cè)爐管的安裝，將會(huì)導(dǎo)致里側(cè)爐管無(wú)法安裝。由于折焰角部分的形狀較為特殊，因此，折焰角爐管在安裝的過(guò)程中，應(yīng)該設(shè)立專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)協(xié)助負(fù)責(zé)鍋爐整體平衡的施工人員，確保折焰角爐管安裝的順利施工。隨著爐管的安裝，腳手架也可以開(kāi)始逐層進(jìn)行拆除。

3.7 左右水冷壁的安裝

在左右水冷壁爐管的安裝過(guò)程中，為了有效地提高工作的效率，可以采取左右同時(shí)安裝的策略進(jìn)行安裝。由于左右水冷壁使用的爐管都由上下兩部分組成，因此在安裝的過(guò)程中，要確保安裝方向的正確性。

3.8 替換拆除時(shí)的保留管

在左右水冷壁徹底安裝完成以后，便可以對(duì)前水冷壁的最后一段爐管進(jìn)行安裝。在此之后，整個(gè)鍋爐水冷壁爐管的安裝工作已經(jīng)完成了90%以上，可以將之前為了保持平衡狀態(tài)而留下的保留管進(jìn)行拆換。

3.9 波形板的安裝

波形板的安裝無(wú)法通過(guò)個(gè)人施工來(lái)完成，需要進(jìn)行內(nèi)外結(jié)合施工，施工人員先要進(jìn)入到爐膛內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部施工，再與外部人員配合，平齊水冷壁爐管進(jìn)入到波形板的槽內(nèi)進(jìn)行焊接。

3.10 剛性梁的安裝

與集箱相同，剛性梁也是鍋爐水冷壁的重要組成構(gòu)件，剛性梁在正式安裝前，必須要按照設(shè)計(jì)圖紙上的技術(shù)要求，核對(duì)剛性梁各個(gè)組建在圖紙中表明的偏置量后進(jìn)行安裝，確保熱脹冷縮量。剛性梁在安裝的過(guò)程中，要按照從上至下的順序進(jìn)行安裝，在焊接襯墊塊與搭鉤的時(shí)候，要注意對(duì)水冷壁管子的保護(hù)，以免使其受到損傷。

此外，在鍋爐水冷壁爐管檢修與更換工作結(jié)束以后，要對(duì)焊口進(jìn)行射線抽檢，確保焊接工作的質(zhì)量能夠滿足鍋爐壓力等級(jí)以及電力規(guī)范的相關(guān)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鍋爐水冷壁爐管更換檢修工作是一項(xiàng)極其重要的工作，定期的更換與檢修有助于鍋爐使用壽命的延長(zhǎng)，減少安全事故發(fā)生的幾率。然而，鍋爐水冷壁爐管的更換與檢修，又是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工作，其中涉及到諸多復(fù)雜的施工程序與注意事項(xiàng)，稍有不慎，便會(huì)使鍋爐的整體狀態(tài)受到影響。因此，在鍋爐水冷壁爐管更換檢修的施工過(guò)程中，需要遵守水冷壁管檢測(cè)的基本原則，按照鍋爐水冷壁爐管的拆除與安裝順序進(jìn)行逐步安裝，在確保施工安全的情況下，提高施工的工作效率，從而使鍋爐的使用壽命更為長(zhǎng)久。

參考文獻(xiàn)

[1] 湯鵬杰.鍋爐水冷壁管壁溫影響因素及超溫行為研究[D].南京工業(yè)大學(xué)，2015.

[2] 焦曉翠.超臨界鍋爐水冷壁管材的點(diǎn)蝕性能研究[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2014.

[3] 陳亞?wèn)|.電廠煤粉鍋爐水冷壁管爆管分析與防護(hù)措施研究[J].商品與質(zhì)量，2016，（30）.

[4] 王璞.600MW超臨界壓力W火焰鍋爐水冷壁水動(dòng)力及傳熱特性的試驗(yàn)研究[D].上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院，2015.

作者簡(jiǎn)介：高志軍（1962-），安徽淮南人，大唐安徽淮南洛河發(fā)電廠助理工程師，研究方向：鍋爐檢修。

（責(zé)任編輯：蔣建華）