超超（超）临界机组锅炉螺旋水冷壁安装质量预控

赵志亮 斯日古楞 刘卫强

摘 要：超超（超）临界压力锅炉水冷壁工作参数非常高，为了确保安装质量，使设备能长期安全、满负荷地连续运行。结合安装过超超临界锅炉的经验，针对锅炉螺旋水冷壁安装这一难题，总结提出一些质量预控措施，为以后超超临界机组施工提供参考。

关键词：安装质量控制的重点；质量预控；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.041

0 引言

随着节能减排问题的日益突出，发电机组采用高参数、大容量[3]的趋势已经明确，机组参数的提高引起了锅炉结构及受热面材质发生大幅变化，超超（超）临界锅炉采用螺旋水冷壁结构，这对锅炉安装提出了更高的要求。将螺旋水冷壁的安装关键质量控制点，进行明确说明，来保证锅炉螺旋水冷壁的安装质量。

1 螺旋水冷壁简介

目前，超（超超）临界压力直流锅炉炉膛四周一般为全焊式膜式水冷壁，由下部螺旋盘绕上升水冷壁（包括过渡段螺旋水冷壁、中部螺旋水冷壁、冷灰斗螺旋水冷壁）和上部垂直上升水冷壁两个不同的结构组成，两者间由过渡水冷壁和混合集箱转换连接，炉膛角部为圆弧过渡结构。螺旋水冷壁作为超（超超）临界锅炉最为重要的承压部件之一，安装质量的控制一直以来是锅炉受热面施工过程中的一项技术难题。

2 螺旋水冷壁的质量预控

螺旋水冷壁在整个受热面安装质量保证中起关键性作用。螺旋水冷壁安装过程中不可避免要在鳍片上进行焊接与切割工作，严格制约承压部件损伤就成了一个必须解决的重要不足。为此，通过质量控制和合理安排工序，保证螺旋水冷壁的安装质量，总结出以下几个方面的质量控制措施。

（1）管排清洁度的质量控制。管排组合前内部清洁至关重要，对管排的吹扫、通球都要进行，要有技术人员的监督和监理相关人员旁站。 管排的组合安装前都要对管口的封闭情况进行检查，进行相关确认。管道内的异物堵塞是造成锅炉运行超温爆管的重要原因，在现场安装过程中如果不严密控制受热面内部清洁度，都会对机组运行埋下隐患。

锅炉受热面管子内部清洁度对锅炉安全稳定运行的重要性不言而喻，它是确保锅炉长期连续运行的最主要因素，现场必须制定严格的螺旋水冷壁内部异物检查、清理工作贯穿整个锅炉安装过程，确保管排内部洁净，最大限度地降低锅炉爆管概率。

（2）管排的组合质量控制。考虑水冷壁高空作业的难度，以及质量控制的要求等。要从组合方式上控制水冷壁安装防扭转偏移，组合要严格控制以下几点：1）螺旋水冷壁采取地面单侧组合，然后分组件吊装。最好采用前、后、左、右顺序。2）对螺旋管屏进行整体预拼装，拼装时核对螺旋上升角，组件长度、宽度、对角线以及片间隙拼缝是否符合要求。3）中部螺旋水冷壁在地面单独组合时，要仔细检查管道连接接口位置，应符合图纸要求。4）冷灰斗段螺旋水冷壁管排倾斜角度必须要保证，整体焊接前要复查验收。

（3）管排的安装质量控制。为了预控螺旋水冷壁整体上升角度和外形尺寸，需要严格控制螺旋管的标高和中心线与钢架间距。对口焊接前复核一遍标高，并找正管屏中心线与锅炉中心线的偏差即可。每一阶段安装时，先吊装到位并进行初步调整，待四面墙同阶段管排全部吊装到位后，按已标识的纵向分段线进行定位，对管排纵向中心线按水冷壁向火面标识的纵向中心线进行测量定位。按图纸中管排间的相对理论标高找正四片管排整体标高、螺旋升角、管间距。同时调整管排的垂直度及管排平整度。拉钢丝检查下片管排下端的立向直线度，调整管排之间的间距，以防管排的下挠。以最下段管的两端管口中心为基础在炉内进行整体找正，先检查各炉面墙的中心线是否在一条铅垂线上，然后再测量炉膛同一平面的对角线是否一致。根据测量情况用链条葫芦调整四角对角线、炉膛宽度、上升角度，直到符合图纸要求。

螺旋管排高度达30多米，为避免安装误差积累，在上层燃尽风上标高和下层燃烧器下标高之间，设置多层控制点，分层找正，减少误差积累，安装底部冷灰斗水冷壁，底部拐角与炉前后方向一致，确保水冷壁的中心线符合炉膛中心线，下联箱的底标高符合设计要求。

（4）管排的焊接质量控制。螺旋管水冷壁转角处的管子对口焊接，难度比较大、容易产生错口、折扣，加强管子焊接的质量检查。而且安装密封铁件和焊缝数量非常多，施工中必须采取相应措施，以防焊后变形。为防止角部焊鳍片引起变形，可采取以下措施：1）螺旋管屏与角部连接管焊后，立即把管节距调至设计值（如与螺旋上升角度有矛盾，可适当调整）镶嵌鳍片间隙尽量小，并有90%以上与管焊位吻合，间隙为1～～2mm，多数间隙为1mm左右。2）管排组合焊接增加点焊长度及密度；采用分散跳焊，减少变形，对同一鳍片焊接，拟定焊接顺序，交叉施焊。焊条、焊丝采用的型号，焊接电流控制的范围等。为防止螺旋水冷壁平面波浪形变形，可在钢性梁与管屏加垫金属件，限制变形。

超超临界压力锅炉的水冷壁工作参数非常高，其工作压力达26.16Mpa以上，工作温度为605℃，为了确保安装焊接质量，使设备能长期安全、满负荷地连续运行，应制订符合相适应锅炉的焊接工艺卡，使参加锅炉受压部件焊接的焊工水平进一步提高，以适应超超临界机组的安装。

3 结语

依据以上措施经过几台超超临界鍋炉的安装实践，针对螺旋水冷壁的运输、现场保管组合、吊装、安装以及重点的工序、质量控制等，取到了良好的效果，不仅保证了螺旋水冷壁的安装质量，避免了螺旋水冷壁中心扭转和焊接变形的难题，而且提高了施工效率，对以后超超临界锅炉螺旋水冷壁的安装质量控制具有指导意义。

参考文献：

[1]孟祥泽，宋朝辉.超超临界机组锅炉设备安装[M].北京：中国电力出版社，2014（05）.

[2]魏海斌，王先文等.超临界直流锅炉螺旋水冷壁安装介绍与措施[J].山西电力，2012（03）：58-60.

[3]电力行业火电建设标准化技术委员会.DL5190.2-2012电力建设施工技术规范 第2部分：锅炉机组[S].北京.中国电力出版社，2012： 3-1.