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【摘要】 本文从“精品工程”角度,通过大庆华能新华电厂1X330MW发电机组和宏伟热电厂2X100MW扩建工程中遇到的设计、安装、设备问题,来分析热控工艺质量的控制方式要点及优化方向,并例举一些成功解决的方案及经验,探讨如何提高在建工程热控安装工艺质量,努力实现哈热2X300MW机组达标、改善热控施工工艺水平。
【关键词】 热控,工艺质量,精品工程,优化,规范化施工,提高
中图分类号:TM6文献标识码: A
1 概述
热控工艺质量是机组安全、可靠、经济运行的重要保证,它直接关系到的自动调节、保护及监视功能的实现,过去曾有多起因工艺质量问题给电厂的安全生产造成不必要的经济损失、给生产达标带来的相当大的困难。
随着社会的进步和发展,人们的观念和思维都在一天天的进步、老机组多年遗留的难题的出现及现代化电厂的生产理念提升、电建市场的优质化服务等,都在无息地推动着人们对工艺质量更高目标追求。优异的工程质量、“精品工程”、“达标投产”已成为建设单位和参战单位关注的热门课题。许多优秀的工程质量因此而诞生,但由于设计、选型、设备制造、施工、资金、观念等差异,热控工艺质量在祖国的东西南北也存在着很大的差异和发展空间,许多课题仍需我们去不断地发现、解决。
2工艺质量、达标创优的不足
“精品工程”在火电安装工程中被定义为外表工艺精美,内在质量精良。在热控安装来说可理解为以下方面:外表工艺质量标准的提高、信号及自动保护的准确可靠投入、设备缺陷及问题的合理化改进、设计方面的优化处理。目前的一些差异和不足主要表现在电缆敷设接线、表管敷设及仪表、现场的设计优化处理、设备的安装改进、自动保护方面的改进,其达到的目标应为满足信号准确、自动保护可靠投入、工艺质量精美、经济适用。
2.1外表工艺质量标准的提高:
外表工艺质量与其他几方面相比,无论从技术投入还是施工力量投入上所占的份额都是比较大的,尤其热控专业它不仅仅是靠能工巧匠的精心打造、还受到良好环境氛围的影响,同时更需要的是应用现场技术人员设计优化和及时发现问题、处理问题的能力,这是其难以保证的关键。这里所涉及到的二次设计对象包括:仪表、仪表管、箱盒、配制的架构铁件、接线、电缆以及电缆管等。人的审事角度不同,处理问题也多样化,加之专业的设计习惯,现场专业安装易出现“百花齐放”局面,控制方法—通过采用以统一规范的技术管理规范施工对象,达到‘模具式’施工的效果来树立品牌。专业的技术管理但必须遵循事物的特性,注意的方面如:仪表的动作值或量程及仪表的要求、表管里介质参数及特性、信号的干扰消弱及抗干扰、热态膨胀、管路洁净、严密性等等。
宏伟及新华工程是两个施工特点不同、工作量较大的机组,专业施工期都在八个月左右,前者是在摸索改善工程质量的途径,后者则是再实践,虽然有工期的一方面压力,但精细、到位、超前的技术管理是目标得以实施的关键,哈热扩建工程2台机组的建设与其具有许多相似之处,会从中得以启示和借鉴:
2.1.1 .统一規范化施工,给热控专业施工质量方向定位的一种强有力手段,具体操做是依靠填补施工图空缺,让施工人员施工可有据可依,是提高专业水平。如铁构的配制图安装图、盘柜的接线模拟图等。新华、宏伟工程中的仪表排污槽、仪表架、执行器底座、接线盒架等均是同类型标准配制出来的。参见(图1)示
(图1)排污槽及表架配制图
(图2) 盘柜接线前模拟示意图(图3) 盘柜接线后图片
2.1.2拓宽拓深观察问题处理问题的视野切实作好现场优化,保障设备运行的安全可靠、符合环境及物性特征、有利于工程质量的提高,量衣体裁而不盲目。
2.1.3解放思想、破陈出新求存。从专业设计角度讲仪表、箱盒及部分桥架等是没有设计的,为施工安全考虑,安装上往往的习惯选择较偏僻的角落安装仪表设备或是采用过于分散的安装方式,但从仪表的采光、检修维护、工艺等方面有很大不足。随着社会的发展,人们的观念和需求也在改变。
宏伟新华近期两个工程的专业安装都是将仪表、箱盒等多安装于通畅明朗要道侧,不站用空间、专业工艺特点可以淋漓尽至的体现,以上问题也得到了解决,建设方的反馈一致比较好。图7~8所示为安装后的图片。
(图4) 布置于炉前运转层的仪表图 (图5) 布置的远程I/O及接线盒图
2.1.4做细做实技术管理工作即是抓工艺质量,‘小’中见‘大’。工程质量中许多的大问题追踪源于‘小’问题、‘小’环节的忽视或遗漏、接口问题的考虑不周、不留工程的‘死角’。表管焊口、仪表接头是易出现‘小’问题的高频发生区;表管走向问题易被现场技术人员所忽视,导致产生一些不该有的测量误差,施工前应综合介质特性及仪表的技术规范,绘出仪表布置及表管走向图,这样才会使技术要点能得到操做而不失控。重视现场仪表排污液的处理问题, 仪表排污槽的配备安装必须齐全配套,不应有遗漏或不装的现象使得废液满地。
(图6) 仪表及表管施工示意图
燃烧器部位空间狭小、聚集的热控设备繁多,工艺质量方面是工程中“死角”和难点,施工前应依据锅炉设备主体及空间,对电缆管、表管、箱盒、设备等以施工示意图形式进行整体的技术规划,改变杂乱的局面、实现热控设备、设施的安全可靠。
2.2 信号及自动保护的准确可靠投入
自动保护的可靠投入必须是信号的采集真实、信号传输无误。磨煤机出入口差压是停保护、哈三#3机试运行期间曾因取样设备选型及磨出口压力表管敷设不合理造成保护误动、多次磨煤机停运。新华出口压力取样器同样选型存在问题、为解决以上问题,自行加工配制旋风式除尘取压器(见图7),取样介质从取样器的侧面进入取压器后,粉尘落入其底部而较为洁净的取样介质从取样器的上部进入仪表管,压力表管均采用上引至炉前12.6m运层平台的变送器布置区,经过168小时的试运该保护未出现过误动的情况。类似的还有凝汽器真空保护的鼠笼探头及相关管路优化改造,也较为成功(因篇幅关系此处略)。
另一重要方面是防电磁干扰,即保证信号传输过程信号的洁净。由于现场电磁场无处不在,尽量避免或减小差模、共模耦合的干扰信号进入信号回路,施工时对较弱的信号应保护加倍,此工作应在施工开展初期的电缆桥架、电缆管、接线盒、仪表架施工时统筹考虑。如汽机本体的TSI信号、火检等,尽量远离动力、电源电缆。保证电缆在进入机柜前屏蔽完好,接地系统电阻、机柜浮空等各项符合技术指标要求。
(图7) 旋风式除尘取样器加工图
2.3设备缺陷及问题的合理化改进
锅炉燃烧器二次风挡板电动执行机构直接受燃烧器热辐射,运行环境温度过高。重则出现过烧损设备、电缆的情况,轻则设备、电缆过快地老化。为保证设备安全运行,改变原设备的不和布局,缺陷优化的实施可分为两个方面:第一远离热辐射区,将电动执行机构的安装位置向远离燃烧器方向移300~350mm,转动轴加长;第二减少直接传热,每个角的传热载体由14个减少到4个。施工图及施工前后图片见(图8~10)所示。
磨煤机冷热一次风电动执行机构的安装位置本可装于C~K1排炉前12.6米运转层主通道,考虑安装电动执行机构数目较多问题,不利于运行人员紧急通行、维护检修及影响机组美观协调,一次热风道的气动插板门维护问题并不能得到解决。利用6m标高的K1排梁及C排梁生根平台,按实际挡板位置横向增加维护检修平台,贯穿15台电动执行机构和5个气动执行机构档板的下方,两端分别与K1排6m标高的走梯相连。经过试运行是比较值得推荐的安装方式。
2.4 设计方面的优化处理
2.4.1由于一些原因电缆夹层桥架在设计深度上普遍存在不足的情况、主要表现在检修维护及通行困难、电缆敷设的硬件条件不利于电缆敷设工艺达标,宏伟、哈热和新
(图8) 炉四角二次风执行器优化前图 (图9) 炉四角二次风执行器优化后图
(图10) 炉四角二次风执行器确定的优化施工图
华设计上都存在以上问题,一般可做为优化的重点。宏伟、哈热的优化方式为降低桥架标高,增加上引电缆竖井至盘下联通汇流梯架,现已是比较成熟的设计优化方案,安装示意图见(图11)。
2.4.2 热控仪表及设备的合理、统一布置。国内的设计仪表、箱盒等就地设备的安装位置不做具体设计,所以,不同的施工队伍完成同样的机组安装,其结果也大不相同,现场二次设计布置的好可以很大程度提高机组的观感、信号的准确传送和检修维护的极大
(图11) 宏伟电缆夹层的优化方式施工图
便利。近期的龙风、宏伟、新华等电厂对此优化非常满意。(图12)为新华炉前12.6m运转层的优化施工图。
(图12) 新华炉前12.6m运转层的热控设备优化布置施工图
2.4.3顶棚壁温的安装施工炉热控安装的重点,也是锅炉安全运行的重要监视对象,安装质量不好其准确性和维护量都很难得到保证。新华电厂锅炉为国产引进型亚临界参数、一次中间再热炉,最大连续蒸发量为1018t/h,过热器和再热器的出入口集箱、過热器减温器都被封包在顶棚的5.4米高大密封罩内,常规运行时罩内环境温度达450~500℃,测温元件无法检修更换。为减少安装维护的工作量、运行期间可以自由更换金属壁温及信号采集的准确性,加工生产了如下图所示集热块及配套元件安装方式;顶棚金属壁温因其安装要求较高的故障率较难控制,新华顶棚197支壁温,试运无一故障免维护率达100%。图13所示为按测点布置情况现场增加的400×150电缆槽盒,作为金属壁温冷端接线盒及电缆的汇集地。
(图13) 新华炉顶棚壁温优化布置施工图
2.4.4汽机本体汽缸金属壁温的安装优化,由于本体测温元件属本体生产商供货范围,一般提供均为短支铠装热电偶、卡套式安装固定方式,虽首次安装较为便利,但以后的维护及检修工作却极为不便、元件的冷端及电缆长期处于高温环境中安全运行方面存在很大的隐患,其存在的主要问题是设备的设计选型,其决定权主要在建设方和生产商,这也是施工优化的难以实施的关键。
优化方向改用长支铠装热电偶、热电偶冷端集中安装的方式,其安全性高、可行性强、检修维护方便、应是建设、设计单位实现机组达标的一个考虑因素。
结束语:
现代化电力建设的迅速发展和人们认识观念的提升,不断的给建设、设计、施工提出新的课题,提升工程质量、实现机组达标的重要性已不言而喻,通过在建机组的建设和一个个课题的攻克,渐渐的积累一定的处理观察问题和处理问题的能力,同时给我们留下了宝贵的经验和借鉴,在完成生产任务和经济效益的同时,更应注意“精品”“达标”意识的培养,从点点滴滴做起,热控的外表工艺质量标准提高、信号及自动保护的准确可靠投入、设备缺陷及问题的合理化改进、设计方面的优化处理都应韧而解。总结过去、把握今天,找出其中的差距和不足、扬长避短,对于未来的机组安全经济运行及达标投产、电力建设的发展与国际接轨都具有重要的意义。
作者简介:姓名 :于国华性别 :男籍贯:黑龙江明水县 民族:汉 出生年月:19661015 工作单位:黑龙江省火电第三工程公司 职称:工程师现工作单位:黑龙江省火电第三工程公司 学历:本科 研究方向:火力发电厂热控安装。
【关键词】 热控,工艺质量,精品工程,优化,规范化施工,提高
中图分类号:TM6文献标识码: A
1 概述
热控工艺质量是机组安全、可靠、经济运行的重要保证,它直接关系到的自动调节、保护及监视功能的实现,过去曾有多起因工艺质量问题给电厂的安全生产造成不必要的经济损失、给生产达标带来的相当大的困难。
随着社会的进步和发展,人们的观念和思维都在一天天的进步、老机组多年遗留的难题的出现及现代化电厂的生产理念提升、电建市场的优质化服务等,都在无息地推动着人们对工艺质量更高目标追求。优异的工程质量、“精品工程”、“达标投产”已成为建设单位和参战单位关注的热门课题。许多优秀的工程质量因此而诞生,但由于设计、选型、设备制造、施工、资金、观念等差异,热控工艺质量在祖国的东西南北也存在着很大的差异和发展空间,许多课题仍需我们去不断地发现、解决。
2工艺质量、达标创优的不足
“精品工程”在火电安装工程中被定义为外表工艺精美,内在质量精良。在热控安装来说可理解为以下方面:外表工艺质量标准的提高、信号及自动保护的准确可靠投入、设备缺陷及问题的合理化改进、设计方面的优化处理。目前的一些差异和不足主要表现在电缆敷设接线、表管敷设及仪表、现场的设计优化处理、设备的安装改进、自动保护方面的改进,其达到的目标应为满足信号准确、自动保护可靠投入、工艺质量精美、经济适用。
2.1外表工艺质量标准的提高:
外表工艺质量与其他几方面相比,无论从技术投入还是施工力量投入上所占的份额都是比较大的,尤其热控专业它不仅仅是靠能工巧匠的精心打造、还受到良好环境氛围的影响,同时更需要的是应用现场技术人员设计优化和及时发现问题、处理问题的能力,这是其难以保证的关键。这里所涉及到的二次设计对象包括:仪表、仪表管、箱盒、配制的架构铁件、接线、电缆以及电缆管等。人的审事角度不同,处理问题也多样化,加之专业的设计习惯,现场专业安装易出现“百花齐放”局面,控制方法—通过采用以统一规范的技术管理规范施工对象,达到‘模具式’施工的效果来树立品牌。专业的技术管理但必须遵循事物的特性,注意的方面如:仪表的动作值或量程及仪表的要求、表管里介质参数及特性、信号的干扰消弱及抗干扰、热态膨胀、管路洁净、严密性等等。
宏伟及新华工程是两个施工特点不同、工作量较大的机组,专业施工期都在八个月左右,前者是在摸索改善工程质量的途径,后者则是再实践,虽然有工期的一方面压力,但精细、到位、超前的技术管理是目标得以实施的关键,哈热扩建工程2台机组的建设与其具有许多相似之处,会从中得以启示和借鉴:
2.1.1 .统一規范化施工,给热控专业施工质量方向定位的一种强有力手段,具体操做是依靠填补施工图空缺,让施工人员施工可有据可依,是提高专业水平。如铁构的配制图安装图、盘柜的接线模拟图等。新华、宏伟工程中的仪表排污槽、仪表架、执行器底座、接线盒架等均是同类型标准配制出来的。参见(图1)示
(图1)排污槽及表架配制图
(图2) 盘柜接线前模拟示意图(图3) 盘柜接线后图片
2.1.2拓宽拓深观察问题处理问题的视野切实作好现场优化,保障设备运行的安全可靠、符合环境及物性特征、有利于工程质量的提高,量衣体裁而不盲目。
2.1.3解放思想、破陈出新求存。从专业设计角度讲仪表、箱盒及部分桥架等是没有设计的,为施工安全考虑,安装上往往的习惯选择较偏僻的角落安装仪表设备或是采用过于分散的安装方式,但从仪表的采光、检修维护、工艺等方面有很大不足。随着社会的发展,人们的观念和需求也在改变。
宏伟新华近期两个工程的专业安装都是将仪表、箱盒等多安装于通畅明朗要道侧,不站用空间、专业工艺特点可以淋漓尽至的体现,以上问题也得到了解决,建设方的反馈一致比较好。图7~8所示为安装后的图片。
(图4) 布置于炉前运转层的仪表图 (图5) 布置的远程I/O及接线盒图
2.1.4做细做实技术管理工作即是抓工艺质量,‘小’中见‘大’。工程质量中许多的大问题追踪源于‘小’问题、‘小’环节的忽视或遗漏、接口问题的考虑不周、不留工程的‘死角’。表管焊口、仪表接头是易出现‘小’问题的高频发生区;表管走向问题易被现场技术人员所忽视,导致产生一些不该有的测量误差,施工前应综合介质特性及仪表的技术规范,绘出仪表布置及表管走向图,这样才会使技术要点能得到操做而不失控。重视现场仪表排污液的处理问题, 仪表排污槽的配备安装必须齐全配套,不应有遗漏或不装的现象使得废液满地。
(图6) 仪表及表管施工示意图
燃烧器部位空间狭小、聚集的热控设备繁多,工艺质量方面是工程中“死角”和难点,施工前应依据锅炉设备主体及空间,对电缆管、表管、箱盒、设备等以施工示意图形式进行整体的技术规划,改变杂乱的局面、实现热控设备、设施的安全可靠。
2.2 信号及自动保护的准确可靠投入
自动保护的可靠投入必须是信号的采集真实、信号传输无误。磨煤机出入口差压是停保护、哈三#3机试运行期间曾因取样设备选型及磨出口压力表管敷设不合理造成保护误动、多次磨煤机停运。新华出口压力取样器同样选型存在问题、为解决以上问题,自行加工配制旋风式除尘取压器(见图7),取样介质从取样器的侧面进入取压器后,粉尘落入其底部而较为洁净的取样介质从取样器的上部进入仪表管,压力表管均采用上引至炉前12.6m运层平台的变送器布置区,经过168小时的试运该保护未出现过误动的情况。类似的还有凝汽器真空保护的鼠笼探头及相关管路优化改造,也较为成功(因篇幅关系此处略)。
另一重要方面是防电磁干扰,即保证信号传输过程信号的洁净。由于现场电磁场无处不在,尽量避免或减小差模、共模耦合的干扰信号进入信号回路,施工时对较弱的信号应保护加倍,此工作应在施工开展初期的电缆桥架、电缆管、接线盒、仪表架施工时统筹考虑。如汽机本体的TSI信号、火检等,尽量远离动力、电源电缆。保证电缆在进入机柜前屏蔽完好,接地系统电阻、机柜浮空等各项符合技术指标要求。
(图7) 旋风式除尘取样器加工图
2.3设备缺陷及问题的合理化改进
锅炉燃烧器二次风挡板电动执行机构直接受燃烧器热辐射,运行环境温度过高。重则出现过烧损设备、电缆的情况,轻则设备、电缆过快地老化。为保证设备安全运行,改变原设备的不和布局,缺陷优化的实施可分为两个方面:第一远离热辐射区,将电动执行机构的安装位置向远离燃烧器方向移300~350mm,转动轴加长;第二减少直接传热,每个角的传热载体由14个减少到4个。施工图及施工前后图片见(图8~10)所示。
磨煤机冷热一次风电动执行机构的安装位置本可装于C~K1排炉前12.6米运转层主通道,考虑安装电动执行机构数目较多问题,不利于运行人员紧急通行、维护检修及影响机组美观协调,一次热风道的气动插板门维护问题并不能得到解决。利用6m标高的K1排梁及C排梁生根平台,按实际挡板位置横向增加维护检修平台,贯穿15台电动执行机构和5个气动执行机构档板的下方,两端分别与K1排6m标高的走梯相连。经过试运行是比较值得推荐的安装方式。
2.4 设计方面的优化处理
2.4.1由于一些原因电缆夹层桥架在设计深度上普遍存在不足的情况、主要表现在检修维护及通行困难、电缆敷设的硬件条件不利于电缆敷设工艺达标,宏伟、哈热和新
(图8) 炉四角二次风执行器优化前图 (图9) 炉四角二次风执行器优化后图
(图10) 炉四角二次风执行器确定的优化施工图
华设计上都存在以上问题,一般可做为优化的重点。宏伟、哈热的优化方式为降低桥架标高,增加上引电缆竖井至盘下联通汇流梯架,现已是比较成熟的设计优化方案,安装示意图见(图11)。
2.4.2 热控仪表及设备的合理、统一布置。国内的设计仪表、箱盒等就地设备的安装位置不做具体设计,所以,不同的施工队伍完成同样的机组安装,其结果也大不相同,现场二次设计布置的好可以很大程度提高机组的观感、信号的准确传送和检修维护的极大
(图11) 宏伟电缆夹层的优化方式施工图
便利。近期的龙风、宏伟、新华等电厂对此优化非常满意。(图12)为新华炉前12.6m运转层的优化施工图。
(图12) 新华炉前12.6m运转层的热控设备优化布置施工图
2.4.3顶棚壁温的安装施工炉热控安装的重点,也是锅炉安全运行的重要监视对象,安装质量不好其准确性和维护量都很难得到保证。新华电厂锅炉为国产引进型亚临界参数、一次中间再热炉,最大连续蒸发量为1018t/h,过热器和再热器的出入口集箱、過热器减温器都被封包在顶棚的5.4米高大密封罩内,常规运行时罩内环境温度达450~500℃,测温元件无法检修更换。为减少安装维护的工作量、运行期间可以自由更换金属壁温及信号采集的准确性,加工生产了如下图所示集热块及配套元件安装方式;顶棚金属壁温因其安装要求较高的故障率较难控制,新华顶棚197支壁温,试运无一故障免维护率达100%。图13所示为按测点布置情况现场增加的400×150电缆槽盒,作为金属壁温冷端接线盒及电缆的汇集地。
(图13) 新华炉顶棚壁温优化布置施工图
2.4.4汽机本体汽缸金属壁温的安装优化,由于本体测温元件属本体生产商供货范围,一般提供均为短支铠装热电偶、卡套式安装固定方式,虽首次安装较为便利,但以后的维护及检修工作却极为不便、元件的冷端及电缆长期处于高温环境中安全运行方面存在很大的隐患,其存在的主要问题是设备的设计选型,其决定权主要在建设方和生产商,这也是施工优化的难以实施的关键。
优化方向改用长支铠装热电偶、热电偶冷端集中安装的方式,其安全性高、可行性强、检修维护方便、应是建设、设计单位实现机组达标的一个考虑因素。
结束语:
现代化电力建设的迅速发展和人们认识观念的提升,不断的给建设、设计、施工提出新的课题,提升工程质量、实现机组达标的重要性已不言而喻,通过在建机组的建设和一个个课题的攻克,渐渐的积累一定的处理观察问题和处理问题的能力,同时给我们留下了宝贵的经验和借鉴,在完成生产任务和经济效益的同时,更应注意“精品”“达标”意识的培养,从点点滴滴做起,热控的外表工艺质量标准提高、信号及自动保护的准确可靠投入、设备缺陷及问题的合理化改进、设计方面的优化处理都应韧而解。总结过去、把握今天,找出其中的差距和不足、扬长避短,对于未来的机组安全经济运行及达标投产、电力建设的发展与国际接轨都具有重要的意义。
作者简介:姓名 :于国华性别 :男籍贯:黑龙江明水县 民族:汉 出生年月:19661015 工作单位:黑龙江省火电第三工程公司 职称:工程师现工作单位:黑龙江省火电第三工程公司 学历:本科 研究方向:火力发电厂热控安装。