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【摘要】许多电厂为了满足企业、工厂对电力的需求,纷纷引进了很多大容量、大功率的发电机组,锅炉的结构变得越来越复杂,而锅炉的安装又是一项非常复杂的工作,安装质量的好坏直接关系到锅炉运行是否安全平稳,所以在锅炉安装过程中,安装的质量控制非常重要,处于安全性和经济性的考虑,本文探讨电厂锅炉安装过程中的质量控制措施是非常必要的。
【关键词】电厂锅炉;安装质量;控制措施
1、引言
锅炉作为发电机组中的三大主机之一,是电厂机组最重要的组成部分,设备体积庞大,必须要在施工现场才能完成安装。锅炉如果没有安装好就使用,可能会发生爆炸事故,后果不堪设想。所以在对锅炉进行安装、使用、维护的过程中,必须严格遵守操作程序,避免安全事故的发生。
2、安装过程中的常见问题
2.1受热面存在问题
在安装前,要清理干净水冷壁管里的杂物,避免锅炉运行过程中,管道壁内有大量的水垢存在,从而损坏了管道,一定程度上影响管道的传热性能。管道处于高温状态时,由于受热面存在问题,局部出现过热情况,形成鼓包,鼓包对应的位置,管壁会变薄[1]。另外,受热面管壁受损的原因还包括:水冷壁管循环不顺畅、管子焊口有缺陷、管材质量不好等。
2.2钢架安装存在问题
在组合钢架前,忽视了验收和检查钢架,没有发现钢架的变形,从而导致组合时,组合不平整,很容易因放置不当而引起变形。钢架整体吊装的过程中,会因为吊装点的错误选择,而导致吊装的变形。安装过程中要用的仪器、测量量具等都要经过检验,合格后才能投入使用,否则会因数据出现误差导致垂直度、标高、位置等数据出现差异。
2.3水压实验存在问题
水压实验对锅炉设备缺陷、安装质量的检验,有利于保证锅炉安装的质量。水压实验前,要全面检查锅炉的表面,以防实验中,压力上升的过快或时间过长,以致内部还残留空气。此外锅炉安装前,要对水压实验的阀门有严密的试验和严格的强度检测[2],避免安装后存在问题。
2.4辅助设备存在问题
由于市场上锅炉风机规格不同,质量也参差不齐,而且当前国内的锅炉控制都是借助计算机模糊控制,因此往往在调试的过程中,会因为数据没有设置好而影响锅炉的安全性。辅助设备经常会出现以下几类问题:轴承器各轴承之间,缝隙太大,容易发生螺栓松动的情况;轴承的冷却水供不应求,影响摩擦热量的挥发;锅炉基础强度不够或基础失稳[3]。
3、明确锅炉安装的基本工序
3.1准备阶段
安排专业人员管理和登记锅炉设备各个细节上的零件;由于锅炉安装的时间比较长,体积大的设备只能露天保管,所以要注意选择合适的地点,避免雨水等给设备造成不必要的损伤腐蚀;承压部件的外露口径必须封闭处理,防止沾染上泥沙、灰尘等杂物。
3.2对安装人员进行系统培训
锅炉安装有着精密的要求,参与安装的人员必须经过系统的培训,才能高质量、低成本地完成安装任务。安装人员必须了解安装的全部细节,通过操作技能方面的考核,达到相应的规范标准,才能参与锅炉的安装。锅炉安装对于焊工的要求更严格,因为安装过程中,大部分组件的对接需要焊工进行手动的焊接,所以安装组织部门和监督部门必须在安装前,选择通过技术考核并取得优异成绩的焊工。
3.3安装的具体步骤
3.3.1校准大型配件和基础配件,勾勒出安装线,按照一定的顺序进行焊接、吊装的工作,然后由质量监督部门进行严格的检测试验,在施工质量好的基础上再继续安装。
3.3.2做顶棚管线、前/测水冷壁的焊接和吊装,完成过热器管线的焊接之后,再进行检测。重点是在水冷壁组合成片的时候,拍片应安装焊缝的四分之一比例,在压缩通球检验结果符合标准后,再加固,在焊接、吊装好水冷壁侧包墙管之后,对炉膛内部进行焊接、吊装操作[4]。
3.3.3后水冷壁的安装、炉膛的密封要依次完成,检验好密封性之后,安装安全阀和本体管线,最后安装煤/烟道和护板。
3.3.4完成所有工序之后,质量监督部门要进行煮炉测试和压力测试,96小时安全运行、正常作业之后,验收锅炉。
4、质量控制措施
4.1加强工人的教育,提高工人的技术
电厂的循环流化床锅炉,由于锅炉燃烧室内流化层大热容量的热平衡特性不同于煤粉炉,这种特性会随着运行情况的不同而变化,从而使锅炉燃烧过程中实现自动控制变得困难。普通锅炉与循坏流化床锅炉的自动控制相比,耦合关系要相对单纯的多。减温水流量和给水流量与其它变量的耦合关系比较弱,可以成为一个独立的系统,因此,锅炉的减温水控制和汽包水位控制与煤粉炉相同。燃烧控制是锅炉一个复杂的难题,循坏流化床锅炉的燃烧控制系统如下:由于煤粒比较粗,给煤量控制系统燃烧过程更为复杂,再加上燃烧室内的床料具有很大的蓄热能力和热惯性,因此给煤量变化后,主蒸汽压力的响应跟煤粉炉相比,惯性和迟延要大得多。经过实际的计算,一台锅炉,纯迟延就有5-15分钟。锅炉具有时变的特性,非线性强,很难建立有效的补偿和预估手段,只能靠调试者在调试中一步步摸索出规律,在控制过程中逐步实现。
4.2详细的施工方案
为了保证施工质量,必须制定出详细的施工措施,针对安装过程中出现的问题,规定明确的施工计划、质量控制的方法、检验的要求,负责人在施工前应仔细了解施工方案的内容,督促工作人员认真落实施工方案。锅炉施工方案的内容包括:保温油漆、风压试验、水压试验、燃油管道的关装、烟风道组合的安装、汽水系统设备以及管道的安装、燃烧器的安装、附属机械的安装、三器的安装、水冷壁的安装以及钢架的安装。审查时,审查者必须联系工程实际,综合分析管理、经济、组织、技术等方面,使施工方案经济上合理、工艺上先进、技术上可行,同时符合国家相关的评定标准。只有这样,管理者才能对质量进行预控,使工程师、施工人员和技术人员有了保证质量的指导文件,共同严守质量关。 4.3关键技术设备的调试
在锅炉调试过程中,必须全面深入的了解锅炉机组的特点,采取必要的调整方式和处理原则。调试工作开展前,根据现场发现的问题和调试措施,整理出调试的清单,以便运行检查和安装准备。以循环流化床锅炉作为例子,炉膛负压过高过低、汽包水位低时,保护动作的结果是迅速停止运转高流风机、点火风机、播煤风机、二次风机、一次风机、引风机,保护风水冷渣器烟室及其内置、热交换器烟室、烟风道、炉膛不大幅变形、不爆破冲击、受热面不干烧。其余状态下的保护动作与常规锅炉相似。
此外,为了减少重复热态或停运期间、压火启动时的瓦斯爆破的可能性,通风过程要有充分的引风抽吸过程,完成后才能启动正压侧,每次抽吸或停炉时,要在彻底停止燃料的供应以后,降低炉温到380-399摄氏度,氧气含量达到18-21%,一方面要照顾炉本体热膨胀的释放过程,另一方面要考虑防爆。
5、安装质量检验程序
5.1检验前期准备
检验前,要核对所有的材料,核对项目包括:安装人员的资格证明、施工图纸、锅炉安装设计计划、锅炉内压安全性能检测报告、出厂质量证明、电厂锅炉说明书[5]。此外,还要制定质量检验评分表、锅炉压力的检验方案等材料。
5.2现场实物抽检
首先要抽样检查节点的焊缝,焊缝的合格率用抽样检测的结果来确定,并且同步登记焊接头的损害情形;其次,抽样检测合金焊接的接头,抽样率要高于工程总量的1%[6],对检查的项目要仔细,注意到每一个细节,必要的时候,使用光谱分析来核查。
5.3安装工序的检验
锅炉安装关键的工序包括煮炉/试水环节、无损/水压检测环节、细节部件核查以及最终的试运行[7],安装部门必须与技术部门、质量监督部门同时检验,使检测透明化。
5.4落实检验责任人
为了保证检验人员的认真程度和严肃程度,每一个检验项目都要有相应的责任人,落实分级签名检验制度,严守锅炉的质量关,如果后期出现质量问题,相关的责任人要承担相应的责任。分级签名检验制度经过了长期的验证,是一项比较完善的检验制度,在一定程度上决定了电厂锅炉的质量水平。
5.5保存检验结果
安装过程中的所有检测环节和检测结果都要用文字的形式记录下来,并进行归档保存,因为它准确而完整地揭示了锅炉安装过程的所有环节和锅炉的质量情况[8]。工程结束时,监督部门也会派专人审查施工情况,文字形式的检验结果就是审查的主要依据,清楚可靠。
锅炉安装是一项浩大复杂的长期工程,施工中设计焊接、电力、建筑、材料等各种技巧和知识,同时还要求工作人员掌握一定的技术内容和科学知识,从客观上说,锅炉的安装过程不仅反映了施工的速度和质量,而且客观地展现了施工人员的技术水平和电厂的科学管理水平,对施工人员和电厂的长时期的发展也有预言性的作用,因此电厂的锅炉安装一直是社会各界高度关注的、集技术、管理和施工三位一体的工作。电厂锅炉安装质量的好坏直接影响了电厂锅炉长期稳定安全可靠的运行,在安装前,要制定详细全面、切实可行的安全预防措施。对于安装过程中出现的问题和异常现象,要提前制定好解决措施。同时加强质量的监督管理,保证锅炉安装的质量。此外,在安装前,调动安装人员的积极性也很重要,建立一定的激励机制、奖励体系,培养员工的主人翁意识,使安装人员能充分发挥自身的主观能动性,严格执行锅炉安装的每一个细节,主动接受质量监督部门的检测,提高电厂锅炉安装的质量和速度。
参考文献
[1]杨青.电厂锅炉安装过程的质量控制[J].华章,2011(8):277-278
[2]张国冬.电厂锅炉安装质量控制[J].中国新技术产品,2010(9):113-114
[3]熊建强.电厂锅炉安装质量控制措施分析[J].机电信息,2012(24):108-109
[4]郑光林.电厂锅炉安装质量控制措施分析[J].广东科技,2013(20):116-117
[5]马信.电厂锅炉设备安装运行异常分析[J].城市建设理论研究,2013(39):117-118
[6]曹立权.论火电厂锅炉安装质量控制技术[J].城市建设理论研究,2013(19):151-152
[7]周士虎.电厂锅炉安装质量控制措施分析[J].城市建设理论研究,2014(11):131-132
[8]陈永昌.锅炉安装常见问题及其质量控制要点[J].城市建设理论研究,2013(18):129-130
【关键词】电厂锅炉;安装质量;控制措施
1、引言
锅炉作为发电机组中的三大主机之一,是电厂机组最重要的组成部分,设备体积庞大,必须要在施工现场才能完成安装。锅炉如果没有安装好就使用,可能会发生爆炸事故,后果不堪设想。所以在对锅炉进行安装、使用、维护的过程中,必须严格遵守操作程序,避免安全事故的发生。
2、安装过程中的常见问题
2.1受热面存在问题
在安装前,要清理干净水冷壁管里的杂物,避免锅炉运行过程中,管道壁内有大量的水垢存在,从而损坏了管道,一定程度上影响管道的传热性能。管道处于高温状态时,由于受热面存在问题,局部出现过热情况,形成鼓包,鼓包对应的位置,管壁会变薄[1]。另外,受热面管壁受损的原因还包括:水冷壁管循环不顺畅、管子焊口有缺陷、管材质量不好等。
2.2钢架安装存在问题
在组合钢架前,忽视了验收和检查钢架,没有发现钢架的变形,从而导致组合时,组合不平整,很容易因放置不当而引起变形。钢架整体吊装的过程中,会因为吊装点的错误选择,而导致吊装的变形。安装过程中要用的仪器、测量量具等都要经过检验,合格后才能投入使用,否则会因数据出现误差导致垂直度、标高、位置等数据出现差异。
2.3水压实验存在问题
水压实验对锅炉设备缺陷、安装质量的检验,有利于保证锅炉安装的质量。水压实验前,要全面检查锅炉的表面,以防实验中,压力上升的过快或时间过长,以致内部还残留空气。此外锅炉安装前,要对水压实验的阀门有严密的试验和严格的强度检测[2],避免安装后存在问题。
2.4辅助设备存在问题
由于市场上锅炉风机规格不同,质量也参差不齐,而且当前国内的锅炉控制都是借助计算机模糊控制,因此往往在调试的过程中,会因为数据没有设置好而影响锅炉的安全性。辅助设备经常会出现以下几类问题:轴承器各轴承之间,缝隙太大,容易发生螺栓松动的情况;轴承的冷却水供不应求,影响摩擦热量的挥发;锅炉基础强度不够或基础失稳[3]。
3、明确锅炉安装的基本工序
3.1准备阶段
安排专业人员管理和登记锅炉设备各个细节上的零件;由于锅炉安装的时间比较长,体积大的设备只能露天保管,所以要注意选择合适的地点,避免雨水等给设备造成不必要的损伤腐蚀;承压部件的外露口径必须封闭处理,防止沾染上泥沙、灰尘等杂物。
3.2对安装人员进行系统培训
锅炉安装有着精密的要求,参与安装的人员必须经过系统的培训,才能高质量、低成本地完成安装任务。安装人员必须了解安装的全部细节,通过操作技能方面的考核,达到相应的规范标准,才能参与锅炉的安装。锅炉安装对于焊工的要求更严格,因为安装过程中,大部分组件的对接需要焊工进行手动的焊接,所以安装组织部门和监督部门必须在安装前,选择通过技术考核并取得优异成绩的焊工。
3.3安装的具体步骤
3.3.1校准大型配件和基础配件,勾勒出安装线,按照一定的顺序进行焊接、吊装的工作,然后由质量监督部门进行严格的检测试验,在施工质量好的基础上再继续安装。
3.3.2做顶棚管线、前/测水冷壁的焊接和吊装,完成过热器管线的焊接之后,再进行检测。重点是在水冷壁组合成片的时候,拍片应安装焊缝的四分之一比例,在压缩通球检验结果符合标准后,再加固,在焊接、吊装好水冷壁侧包墙管之后,对炉膛内部进行焊接、吊装操作[4]。
3.3.3后水冷壁的安装、炉膛的密封要依次完成,检验好密封性之后,安装安全阀和本体管线,最后安装煤/烟道和护板。
3.3.4完成所有工序之后,质量监督部门要进行煮炉测试和压力测试,96小时安全运行、正常作业之后,验收锅炉。
4、质量控制措施
4.1加强工人的教育,提高工人的技术
电厂的循环流化床锅炉,由于锅炉燃烧室内流化层大热容量的热平衡特性不同于煤粉炉,这种特性会随着运行情况的不同而变化,从而使锅炉燃烧过程中实现自动控制变得困难。普通锅炉与循坏流化床锅炉的自动控制相比,耦合关系要相对单纯的多。减温水流量和给水流量与其它变量的耦合关系比较弱,可以成为一个独立的系统,因此,锅炉的减温水控制和汽包水位控制与煤粉炉相同。燃烧控制是锅炉一个复杂的难题,循坏流化床锅炉的燃烧控制系统如下:由于煤粒比较粗,给煤量控制系统燃烧过程更为复杂,再加上燃烧室内的床料具有很大的蓄热能力和热惯性,因此给煤量变化后,主蒸汽压力的响应跟煤粉炉相比,惯性和迟延要大得多。经过实际的计算,一台锅炉,纯迟延就有5-15分钟。锅炉具有时变的特性,非线性强,很难建立有效的补偿和预估手段,只能靠调试者在调试中一步步摸索出规律,在控制过程中逐步实现。
4.2详细的施工方案
为了保证施工质量,必须制定出详细的施工措施,针对安装过程中出现的问题,规定明确的施工计划、质量控制的方法、检验的要求,负责人在施工前应仔细了解施工方案的内容,督促工作人员认真落实施工方案。锅炉施工方案的内容包括:保温油漆、风压试验、水压试验、燃油管道的关装、烟风道组合的安装、汽水系统设备以及管道的安装、燃烧器的安装、附属机械的安装、三器的安装、水冷壁的安装以及钢架的安装。审查时,审查者必须联系工程实际,综合分析管理、经济、组织、技术等方面,使施工方案经济上合理、工艺上先进、技术上可行,同时符合国家相关的评定标准。只有这样,管理者才能对质量进行预控,使工程师、施工人员和技术人员有了保证质量的指导文件,共同严守质量关。 4.3关键技术设备的调试
在锅炉调试过程中,必须全面深入的了解锅炉机组的特点,采取必要的调整方式和处理原则。调试工作开展前,根据现场发现的问题和调试措施,整理出调试的清单,以便运行检查和安装准备。以循环流化床锅炉作为例子,炉膛负压过高过低、汽包水位低时,保护动作的结果是迅速停止运转高流风机、点火风机、播煤风机、二次风机、一次风机、引风机,保护风水冷渣器烟室及其内置、热交换器烟室、烟风道、炉膛不大幅变形、不爆破冲击、受热面不干烧。其余状态下的保护动作与常规锅炉相似。
此外,为了减少重复热态或停运期间、压火启动时的瓦斯爆破的可能性,通风过程要有充分的引风抽吸过程,完成后才能启动正压侧,每次抽吸或停炉时,要在彻底停止燃料的供应以后,降低炉温到380-399摄氏度,氧气含量达到18-21%,一方面要照顾炉本体热膨胀的释放过程,另一方面要考虑防爆。
5、安装质量检验程序
5.1检验前期准备
检验前,要核对所有的材料,核对项目包括:安装人员的资格证明、施工图纸、锅炉安装设计计划、锅炉内压安全性能检测报告、出厂质量证明、电厂锅炉说明书[5]。此外,还要制定质量检验评分表、锅炉压力的检验方案等材料。
5.2现场实物抽检
首先要抽样检查节点的焊缝,焊缝的合格率用抽样检测的结果来确定,并且同步登记焊接头的损害情形;其次,抽样检测合金焊接的接头,抽样率要高于工程总量的1%[6],对检查的项目要仔细,注意到每一个细节,必要的时候,使用光谱分析来核查。
5.3安装工序的检验
锅炉安装关键的工序包括煮炉/试水环节、无损/水压检测环节、细节部件核查以及最终的试运行[7],安装部门必须与技术部门、质量监督部门同时检验,使检测透明化。
5.4落实检验责任人
为了保证检验人员的认真程度和严肃程度,每一个检验项目都要有相应的责任人,落实分级签名检验制度,严守锅炉的质量关,如果后期出现质量问题,相关的责任人要承担相应的责任。分级签名检验制度经过了长期的验证,是一项比较完善的检验制度,在一定程度上决定了电厂锅炉的质量水平。
5.5保存检验结果
安装过程中的所有检测环节和检测结果都要用文字的形式记录下来,并进行归档保存,因为它准确而完整地揭示了锅炉安装过程的所有环节和锅炉的质量情况[8]。工程结束时,监督部门也会派专人审查施工情况,文字形式的检验结果就是审查的主要依据,清楚可靠。
锅炉安装是一项浩大复杂的长期工程,施工中设计焊接、电力、建筑、材料等各种技巧和知识,同时还要求工作人员掌握一定的技术内容和科学知识,从客观上说,锅炉的安装过程不仅反映了施工的速度和质量,而且客观地展现了施工人员的技术水平和电厂的科学管理水平,对施工人员和电厂的长时期的发展也有预言性的作用,因此电厂的锅炉安装一直是社会各界高度关注的、集技术、管理和施工三位一体的工作。电厂锅炉安装质量的好坏直接影响了电厂锅炉长期稳定安全可靠的运行,在安装前,要制定详细全面、切实可行的安全预防措施。对于安装过程中出现的问题和异常现象,要提前制定好解决措施。同时加强质量的监督管理,保证锅炉安装的质量。此外,在安装前,调动安装人员的积极性也很重要,建立一定的激励机制、奖励体系,培养员工的主人翁意识,使安装人员能充分发挥自身的主观能动性,严格执行锅炉安装的每一个细节,主动接受质量监督部门的检测,提高电厂锅炉安装的质量和速度。
参考文献
[1]杨青.电厂锅炉安装过程的质量控制[J].华章,2011(8):277-278
[2]张国冬.电厂锅炉安装质量控制[J].中国新技术产品,2010(9):113-114
[3]熊建强.电厂锅炉安装质量控制措施分析[J].机电信息,2012(24):108-109
[4]郑光林.电厂锅炉安装质量控制措施分析[J].广东科技,2013(20):116-117
[5]马信.电厂锅炉设备安装运行异常分析[J].城市建设理论研究,2013(39):117-118
[6]曹立权.论火电厂锅炉安装质量控制技术[J].城市建设理论研究,2013(19):151-152
[7]周士虎.电厂锅炉安装质量控制措施分析[J].城市建设理论研究,2014(11):131-132
[8]陈永昌.锅炉安装常见问题及其质量控制要点[J].城市建设理论研究,2013(18):129-130