锅炉炉内受热面管排整理的必要性分析

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【摘 要】 炉内受热面管排存在大量乱排、出排，防磨护铁缺失、损坏严重，容易发生锅炉

受热面爆漏事故。严重的影响了机组的安全、经济、可靠性运行，必须及时进行炉内受热面

管排整理及复位。将管排恢复到初装位置，达到设计要求，才能保证机组运行的安全性和经 济性。

【关键词】 管排 整理 质量 控制

大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂1号机组为亚临界300WM燃煤发电机组，投产于1991年8月25日，截止到 2010年3月机组第五次A级检修时已运行了近19年。

由于在2006年进行的A级检修和近几年的C级检修时检查发现炉内受热面管排存在大量乱排、出排，防磨护铁缺失、损坏严重。而且由于2005年以来的煤质劣化，机组由原来设计的满负荷110吨煤/300WM变为目前的150-200吨煤/300WM左右，燃煤量的增加，导致烟气量、烟气流速、烟气飞灰量的大幅增加，炉膛出口烟温升高，管排的夹板及定位块过热、腐蚀、磨损、脱落严重，强度下降。炉内布置的立式管排和尾部烟道中布置的卧式管排均有不同程度的下沉现象，导致局部摩擦，形成管与管之间的机械碰撞磨损加剧，而且发展速度非常快，不能保证一个小修周期内（C级检修约1-1.5年） 的运行，严重的影响了机组的安全、经济、可靠性运行，急需进行炉内受热面管排整理 及复位。需要将管排恢复到初装位置，达到设计要求，才能保证机组运行的安全性和经 济性。

通过炉内受热面管排整理项目实施过 程中全面质量控制管理，使锅炉炉内“四管”（水冷壁、省煤器、过热器、再热器）的形貌基本恢复到了原始状态，管排、管夹、管卡、固定滑块、防磨护铁等一系列部件全部进行了恢复和固定，对所有超标管段都进行了更换。1号机组自2010年6月17日A级检修正式报完工后一直运行到现在，未发生任何的炉内受热面泄漏事故，截止到目前（2012年7月27日）共连续运行了33个月，共计1007余天，创造了国内发电行业同类机组A级检修后连续运行的最高历史纪录。

1 炉内受热面不同位置存在的缺陷及隐患分析

（1）省煤器 省煤器防磨护铁损坏脱落严重，易造成烟气冲刷，而且会搭接在管排间晃动造成管排间的振动机械磨损；管卡及吊架也会有不同程度的损坏，造成各管排排列间距发生变化，个别管排无间距靠死，易发生机械磨损，由于空间较小，在检修时工作量较大，需做专项整治。

（2）低温过热器。1）低温过热器一层出口垂直段迎火面因环境温度较高，约400℃至430℃之间，如采用的是碳钢制造的防磨护铁，则容易发生脱落及烧损，应采用不锈钢制作。2）低温过热器一层蛇形管排卡子及支撑 板应进行加强处理，否则已发生变形，造成管排整体下沉。3）低温过热器容易发生重皮缺陷管段，主要是管材材质差所致。4）因烟气流速变化和1号锅炉水平烟道较短的影响，低温过热器前包墙出现了大量冲刷、磨损现象，需在检修时进行更换部分超标管段或加装防磨装置。如（图1）。5）需要恢复护铁；恢复蛇形管卡子及支 撑板；恢复下沉的管排；恢复一层低过与前包墙的原始间距，防止弯头部位磨损前包墙。

（3）大、小屏部分。

1）小屏底部夹屏管与屏间损坏的防磨装置存在机械磨损，均会有不同程度的减薄，需修复所有各屏屏间防磨装置，更换磨损严重的夹屏管。如（图2）。

2）小屏管间定位滑块开焊脱落或开裂严重，脱落部位形成凹坑，深浅不一，严重时回引起膨胀受阻后管排撕裂。如（图3、4）。

3）小屏各屏屏间防磨装置与各小屏夹屏 管磨损现象应在大修期间彻底消除，可提高 防磨装置的耐高温性，将原有防磨装置材质 1Cr18Ni9Ti 提高为1Cr20Ni14Si2或其它更耐烧的材质，只有防磨装置保证完好，与夹屏管预留一定间距，二者之间的磨损可大大降低；割管恢复大小屏出排严重的管子；重新安装大小屏管间滑块；对滑块脱落形成较深的凹坑部位，应予以换管。

（4）高温过热器部分。1）高过迎火面大部分护铁脱落，梳形卡子大面积损坏，管排混乱。2）需加装护铁；更换各排烧损的梳形卡子；整理固定管排，更换出排变形弯曲的管子，恢复管排间距。

（5）中温再热器部分。1）中温再热器管屏下部与水冷壁折焰角距离只有20-30mm，需进行提升，恢复到原始尺寸，否则受热膨胀后会与水冷壁折焰角发生挤压后爆漏。如（图5）。2）中再迎火面护铁大部分脱落或损坏，其中下弯头烧损变形的防磨护铁已全部割除，应利用大修加装全方位护铁；更换各排烧损的梳形卡子；整理固定管排，更换出排变形弯曲的管子，恢复管排间距。

（6）壁再部分。1）标高41800mm的入口联箱管接头处，壁再最下排穿水冷壁墙内弧弯头处与炉墙密封孔型鳍片卡死。主要原因为1 号炉壁再 改造时，遗留原始缺陷，壁再管弯头与炉墙密封圆孔鳍片圆孔尺寸配合间隙太小，个别 地方无法正常穿管，影响对口焊接，后由施工人员用气割进行扩孔，扩孔后留下参差不齐的锯齿状边缘在最下排固定节点随水冷壁向下膨胀时，由于个别点膨胀间隙不均匀有误差，管子便与鳍片锯齿状边缘相互摩擦造成管子外表面损伤）重点监督运行：建议大修做专项处理整治，以防磨穿壁再管壁。2）另外壁式再热器出口膨胀节在原始安装时工艺粗糙，漏点非常多，并有部分撕裂，造成炉顶漏灰严重，严重影响锅炉房内的文明生产，需进行更换。如（图6）。

（7）高温再热器部分 高再迎火面最下层吹灰器通道附近护铁部分脱落或损坏，需利用大修全部更换。

2 技术改造方案的设计

（1）对省煤器上三排管子的护铁、固定装置、悬吊装置等进行全部恢复工作。（2）对低温过热器变形的管排进行整理和部分更换，对固定卡子和支撑板进行更换，对磨损严重的省煤器吊挂管及低过管段进行更换，恢复下沉的管排。（3）小屏护屏管由于长期在高温段运行，发生塑性变形，自炉顶顶棚至下部弯头共计14米对所有滑块进行更换，对所有19屏小屏管排进行整理并更换所有夹持管弯头（19组）及更换管屏下部水平段与夹持管间防磨套管，更换所有管屏中变形严重及超标管段，更换所有汽冷定位管的支撑板并进行固定。（4）更换大屏管屏间的定位滑块并更换所有的超标管段。（5）更换高温过热器管屏间所有的梳形管夹并定位、整理出排和乱屏的管排，更换所有检查出的超标管，安装及更换所有的高温过热器护铁。（6）更换高温再热器管屏间所有的梳形管夹并定位、整理出排和乱屏的管排，更换所有检查出的超标管，安装及更换所有的高再护铁并对撕裂的包墙与水冷壁间的密封鳍片进行更换与补焊。（7）更换中温过热器管屏间所有的梳形管夹并定位、整理出排和乱屏的管排，更换所有检查出的超标管，安装及更换所有的中温再热器护铁，对中温过热器下部与水冷壁折焰角之间距离小于100mm处进行处理，使间距 达到设计值。（8）对壁式再热器发现的所有缺陷及超标管段进行处理及更换。（9）在水冷壁拉稀管背火侧吹灰器吹扫方向安装护铁。（10）对省煤器冷灰斗、省煤器一、二层人孔 门进行更换、安装。

3 炉内受热面管排整理技术要求

（1）管子不能强力对口，保证在无应力下焊接。（2）对接管口端面与管子中心线垂直，其偏斜度不大于管径的1%，且不大于2mm。（3）各管排整齐，固定牢固，间隙均匀，差不超过+5mm。（4）管子弯曲突出不得大于20mm，管排中各管子不得接触。（5）对口间隙1-3mm。局部错口不超过原壁厚的10%，且

4 现场全过程质量控制和项目管理

（1）对中标后的施工单位进行详细的技术交底，包括图纸、方案、施工安全、材料控制、焊接要求、热处理工艺、现场协调、作业指导书等。（2）在进行施工前先由专业防磨防爆人员进行检查和统计缺陷，掌握第一手现场资料，根据检查出的问题进行统计后汇总，安排施 工队伍分区域进行施工，减少交叉作业，防止出现“三不管地带”，同时防止上、下交叉作业造成人员伤害。（3）在施工过程中，根据编制的施工措施、技术方案及作业指导书对现场进行全面的质量管控，完成一项，验收一项，发现问题马上处理，不隔夜、不等靠，在关闭项目前分别由施工队伍的质量管理员、防磨防爆检查人员、设备点检员进行跟进检查和三级验收，（三层防护体系）任何一环没有签字则 不宇通过，形成闭环管理。（4）现场对焊接材料、备品备件、工器具、氩气等实行严格的管控，发现任何有缺陷的 材料、气体、工具、备件不得进如炉内施工现场。严禁在任何管段上进行打火，严格控 制火焊切割、管内遗留异物等问题发生。所 有焊口100%进行目测检验和射线检验，所有与受热面管段连接或附近需进行焊接的部位全部进行检查确认。（5）在水压试验前，由施工单位、防磨防爆检查组和设备部锅炉点检协同进行一次彻底的确认检查，以保证水压试验一次成功。

6 结语

通过炉内受热面管排整理项目实施过 程中全面质量控制管理，使锅炉炉内“四管”（水冷壁、省煤器、过热器、再热器）的形貌基本恢复到了原始状态，管排、管夹、管卡、固定滑块、防磨护铁等一系列部件全部进行了恢复和固定，所有超标管段都进行了 更换。

1号机组自2010年6月17日正式报完工后一直运行到现在，未发生任何的炉内受 热面泄漏事故，截止到目前（2013年3月20日）共连续运行了33个月，共计1007余天，创造了国内发电行业同类机组A级检修后连续运行的最高历史纪录。

因篇幅和编写时间的仓促，此次只是简单的介绍和分析了进行锅炉炉内管排整理及过程中的质量控制对提高锅炉受热面安 全运行保证的重要性，如有遗漏请各位专家 多提宝贵意见和建设性建议。谢谢！

参考文献：

[1]胡荫平.《电站锅炉手册》北京：中国电力出版社，2005.

[2]徐经华，何玉书.《300MW 机组运行、检修岗位技 术培训教材》.

[3]丁明舫.《锅炉技术问答》中国电力出版社，2002年.

[4]唐晓飞.《吹灰蒸汽对炉内受热面的吹损的分析》华北电力技术，2008 年.

[5]唐晓飞.《张电 8 号炉尾部受热面吹损现象分析》大唐张电技术，2007 年.