某亚临界锅炉受热面改造工程

 某亚临界锅炉受热面改造工程

龚立飚,刘泽华

（大唐国际发电股份有限公司张家口发电分公司，河北 张家口 075100）

摘要：针对某电厂某台320MW亚临界，自然循环锅炉运行小时数超过10万小时后锅炉受热面材质存在不同程度的强度降低以及蠕变劣化现象，结合计划检修提出了对部分受热面更换以及对材质进行的升级改造方案，改造后的机组运行数据表明，此次受热面改造提高了机组运行可靠性，降低了机组因四管泄漏而造成的非计划停运次数。

关键词：锅炉受热面、壁式再热器、全大屏过热器、后屏过热器、改造

某电厂建设的某台DG1025/18.2-2型锅炉，该机组于2001年9月投入商业运行。锅炉设计为额定蒸发量935t/h的全钢架、自然循环、中间再热汽包锅炉。机组额定功率300MW，后经过增容改造功率提高至320MW，最大连续蒸发量为1025t/h,过热蒸汽出口压力为17.4Mpa，出口温度为540℃。随着机组在役时间的增加，运行小时数超过10万小时后锅炉受热面材质均出现蠕变劣化现象，为提高锅炉运行安全可靠性，对该机组进行锅炉受热面改造工程，选择将壁式再热器、全大屏过热器和后屏过热器进行升级改造。

1、工程概况

本工程改造第一部分是锅炉膜式水冷壁内侧壁式再热器全部更换改造，壁式再热器改造原则仍按原锅炉设计方案。改造更换自壁式再热器入口联箱管座至壁式再热器出口联箱管座之间的所有管排（前侧壁再180根，左右侧壁再各90根，共计360根，管规格为φ60×4mm、材质12Cr1MoVG），并更换出口联箱膨胀节（左中右墙三组，其中前墙10米长，左右墙各8米长）。壁式再热器管切口位置即为壁式再热器管安装焊口，焊口共计720道。本次改造工程还包括一层固定节点及六层活动节点定位圆钢的拆除与安装，定位圆钢规格为φ10mm。此部分改造在利旧前提下进行，壁式再热器出入口联箱密封板、π形圆钢及波形钢板（π形圆钢φ16mm，材质为15CrMo，波形钢板规格为δ10mm，材质为12Cr1MoVG）均利用旧有材料。改造工程第二部分是屏式过热器升级改造：①更换全大屏过热器的部分管屏，将材质提升为T91 材质，全大屏过热器共计4组，每组共有8小屏，每小屏6根管子并绕。此次更换后部4小屏，共计16小屏。切口位置为顶棚管以上0.5米左右。②更换后屏过热器全部管屏并将材质提升为T91材质，后屏过热器共计19屏，每屏13根管子并绕，切口位置位于顶棚以上约1米范围内。改造工程第三部分是对后屏过热器横向定位管进行更换并将固定结构进行改进，采用交叉抱箍形式，管夹采用耐高温的高络合金制造，保证其在运行中的强度同时降低了横向定位管存在的机械碰磨问题。

2、改造方案

本次改造工程中涉及的受热面管（屏）总重量达152.4吨，起重作业在此次改造工程中占据重要的环节，需在布置大量卷扬机进行起吊作业，其中炉顶布置2台3吨卷扬机作为起吊屏式过热器使用，3台0.5吨卷扬机起吊壁式再热器使用，炉前零米斜坡水冷壁下方布置1台3吨卷扬机（根据现场实际情况布置位置及数量）用于后期备料进场。

根据受热面管（屏）进出的需要及现场布局需在水冷壁上开出料、进料口，在炉前侧水冷壁冷灰斗标高约+11000mm左右，中心部位开长约5米高约4米的孔作为进料口和炉右前角水冷壁标高约+40000mm处开一个2米宽、1.5米高的孔作为出料口。

屏式过热器拆除、安装过程中因受限于进料口位置，炉内需安装滑轨配合管屏安装（滑轨布置于全大屏过热器中间部位及后屏过热器前后两侧的顶棚区域），管屏由全大屏过热器中间区域起吊完成倒钩后进入滑轨配合倒链滑动至安装部位。

为配合壁式再热器和屏式过热器上部焊口的安装，在利旧前提下，需拆除、恢复进出口集箱的密封板50块；拆除、恢复顶棚过热器管段23根，后屏区域顶棚位置鳍片开孔有28处，每处长约200mm。

在屏式过热器和壁式再热器管子拆除和安装过程中，因壁再施工脚手架需生根搭设在屏式过热器管屏上，现场施工具体以跳仓间歇法施工。

3、本次受热面改造中的经验

3.1在壁式再热器旧管切除时为避免壁再出入口集箱中心线偏移，每组集箱上相应壁再管段不能一次性全部切除，应预留出足够数量的管段用于集箱固定，便于后期壁再管对口、回装。

3.2在施工中所涉及的受热面改造区域均集中在前炉膛，交叉作业现象突出，同时考虑到作业工序、起重方案及人员配置等因素，采用壁式再热器A、B管一起吊装的方式，可以保证屏式过热器起吊作业连续进行，实现受热面改造区域同时施工的目标，有效缩短了整体工期。

3.3本次受热面改造为节约成本，工程中所涉及的炉内壁再节点波形钢板和π形圆钢、壁再出、入口密封板及膨胀节限位板【1】、小屏高顶板和开孔部位的水冷壁、顶棚过热器管段均在利旧前提下进行拆除，考虑到后期回装问题，现场拆除作业时应提高作业工艺，并且拆除后现场应该进行醒目的编号、放置并进行登记，做到利旧材料最大化利用。

3.4本次受热面改造工程中各作业环节会根据现场需要进行实际调整，保温密封、受热面管段拆除及回装、脚手架搭拆、起重作业等工序严重交叉，同时各作业点抢工期会忽视节点验收环节，造成整体过程中的累计误差无法控制。应严格制定作业进度图，做好技术交底工作，严格进行过程把控，将施工过程中节点验收及时跟进，保证作业流程顺利衔接。

3.5壁式再热器改造工程中π型圆钢与波形钢板均属于利旧材料，在实际施工作业时，部分A管活动节点的焊接存在与安装图纸不符的现象，如：某A管活动节点需双侧焊接，但实际与π型钢相邻导致一侧无法施焊。经过与厂家沟通及时更改工序，在保证该组壁再管段整体焊接强度及膨胀量满足技术要求的前提下由双侧焊接改为单侧施焊。

壁再安装过程中，应严格把控各层节点焊接工艺。在A管焊接完成后即进行检查验收环节，重点检查各层节点定位圆钢塞焊【2】位置有无咬边、未满焊等缺陷，以及波形钢板的膨胀间隙是否满足厂家给出的技术规范（波形钢板上边沿与π型圆钢起弧点距离不低于110mm）。待A管验收合格后，方可穿装、固定B管。

参考文献：

[1] 陈听宽.锅炉原理[M].北京：机械工业出版社，1979。

[2] 孔文勇，杨熙，伍明生.DG1025t/h锅炉壁式再热器膨胀结构的优化改造[J].电力设备，2003，4（3）：80-82。

作者简介：

龚立飚，（1995—），男，河北省张家口市，助理工程师，研究方向：锅炉本体检修

刘泽华，（1995—），男，河北省张家口市，助理工程师，研究方向：锅炉本体检修

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