东锅超临界与以上锅炉冲管后割管检查

摘要：众所周知，火电机组锅炉受热面内部清洁度控制是机组整套启动及至运行过程中锅炉不发生爆管的关键环节。虽然在锅炉机组安装过程中，通过管排的吹扫通球、集箱内窥镜检查、管口及时封堵等措施进行了过程控制，但是由于锅炉受热面安装组件多、周期长，漫长的安装过程难免有异物掉入受热面内，锅炉冲管后割管检查就成了锅炉受热面内部清洁度控制的最后一个环。本文就东锅超临界及以上锅炉冲管后割管检查部位、检查过程及效果进行了简单介绍。
关键词：超临界及以上异物堵塞 割管检查
引言
随着经济、社会的发展，国内火电机组不断向高参数、大容量方向发展， 600MW等级和1000MW等级的超临界及超超临界锅炉将逐步取代亚临界锅炉成为主力机组。在我公司安装的超临界及以上锅炉机组试运及投运后的运行过程中，频繁出现锅炉爆管事件，其中又以异物堵塞造成的超温爆管最多。本文通过对东锅超临界及以上锅炉机组设计特点及汽水流程进行分析，确定锅炉冲管后易存在异物堵塞的受热面部件，并简要介绍割管检查过程、检查方法及取得的成果。
1．锅炉冲管后易存在异物堵塞的受热面部件

1.1根据东锅超临界及以上锅炉机组设计特点确定的易存在异物堵塞的受热面部件

东锅超临界及以上锅炉受热面屏过、高过和高再的管屏都是多根管子并绕制而成，屏过、高过管屏一般都由20根左右的管子并列绕制，每根管子的长度和弯头数量有所区别，设计上为了保证每根管子的流量均匀，根据计算都在入口集箱上设计了节流孔。超临界以上锅炉压力很高，一般设计上都采用小口径管，这就造成管子内径很小，加上设计节流孔后，孔径就变得更小了（屏过、高过和高再入口集箱的最小的节流孔是φ11mm）。
由于屏过、高过和高再入口集箱的管系布置方式都是采用两侧对称进汽的方式，这样的结构特点决定在冲管时整个管系的杂物都被蒸汽吹扫到入口集箱的中部区域，并集中在高过、屏过、高再入口集箱的中部区域或中间集箱中，而高过、屏过入口分配集箱内设计的节流孔非常小，只有11mm左右，杂物会在节流孔处发生堵塞，一旦堵塞，必然发生爆管。
通过对东锅超临界及以上锅炉受热面设计特点分析后，我们发现，超临界及以上锅炉的高过、屏过和高再入口集箱是易存在异物堵塞造成爆管的重点检查部件。

1.2根据东锅超临界及以上锅炉机组汽水流程确定的易存在异物堵塞的受热面部件

根据东锅超临界及以上锅炉受热面汽水流程图示意，锅炉一次汽系统由给水操作台至省煤器、水冷壁、包墙、过热器系统，锅炉二次汽系统由再热冷段至低温再热器、高温再热器系统，通流介质从大空间（集箱）向小空间（管排）运动过程中，易发生异物堵塞现象。一旦异物在伴随介质流动过程中，堵塞管排管口一部分，将导致通过管子的介质流量减少，传热量增加，从而引起长期超温爆管。
由此我们发现，省煤器进出口集箱，螺旋水冷壁入口集箱，集降管分配集箱，螺旋水冷壁出口混合集箱，低过进口集箱，包墙进出口集箱，屏过进口(分配)集箱，高过进口集箱、高再进口集箱是易存在异物堵塞造成爆管的重点检查部件。
2．割管检查过程

2.1割管检查作业人员配备及人员资格要求

2.2割管检查所需机械装备及工器具量具

2.3省煤器进出口集箱，螺旋水冷壁入口集箱，集降管分配集箱，螺旋水冷壁出口混合集箱，包墙进出口集箱的检查
以上集箱一般不设置节流孔，异物堵塞的可能性较小，但仍不可马虎大意。对于集箱两侧均有手孔的，切割掉手孔，用强光手电筒进行检查。如果集箱长度过长，切割手孔后，仍存在看不清楚的区域，需要切割集箱中部的管接头，用内窥镜进行检查，直到看清楚整个集箱内部情况为止。另外需要对所有下集箱的疏水管接头处进行重点检查。

2.4屏过进口集箱的检查

超临界及以上锅炉的屏过在前后方向有2片，这前后2片共用一个入口集箱，从前、后进，中间出。其入口集箱在最早的设计中有手孔，后面一些工程中取消了，由于爆管不断发生，最近设计的锅炉屏过入口集箱又重新增加了手孔，对有手孔的，可以割开入口集箱的手孔检查，对无手孔的，可以对照入口集箱图纸，找一个没有节流孔的管子，在距集箱外壁约70mm处将管子切割开，从割开的小管接头处伸入内窥镜进行检查。检查的部位根据屏过左右方向的总排数，确定检查最中间的一个或两个入口集箱，先检查中间集箱内部有无杂物，如果有杂物，可根据情况适当依次扩大检查范围。 无论是切割管子和手孔，一定要采用机械切割的方式，不能采用火焰切割方式，防止氧化铁进入U形管子底部弯头或集箱内无法清理而导致爆管。在切割完成并用手动葫芦拉开管子后，再用内窥镜进入集箱内部检查。内部杂物一般沉积在集箱的底部，检查一定要仔细，一定要检查完整根集箱的底部区域，在屏过入口集箱内，非常容易聚集杂物，通常情况都可以找到杂物。

图一：屏过管排管口切割图二：屏过集箱封头切割

2.5高过入口集箱的检查

超超临界高过采用分配集箱加混合集箱的方式，其结构和检查方式和屏过是一样的，对以后的超超临界锅炉，其入口集箱都增加了手孔，以后对超超临界锅炉都可以切割手孔检查。
对超临界高过入口集箱，都是管屏直接进入集箱的方式，在最初设计的入口集箱两侧各有1个手孔，但杂物在集箱中部，距手孔约10m多，鞭长莫及，后面的设计在集箱中部都增加了手孔，对有手孔的炉子，切割开手孔检查和取出杂物都比较方便。对没有手孔的集箱，可对照入口集箱图纸，找一个没有节流孔的管子，在距集箱壁约70mm处割开，用手动葫芦拉开管子，用内窥镜进入集箱内部检查，在查到杂物后只能从没有开节流孔的管孔内取出杂物。高过入口集箱是最容易聚集杂物的地方，也是爆管次数最多的部件，一定要仔细检查，一般情况下都可以找到杂物。取出杂物的方式，一般可采用吸尘器吸、用磁铁吸、用套圈的方式套等等方法。在江西新昌电厂割管检查过程中，由于异物集中在集箱中部，集箱中部没有设计手孔，我们尝试采用“气火箭”携带氧气皮管将集箱两侧联通，再用氧气皮管牵引麻绳贯穿集箱两侧，麻绳中间栓结上破布、吸铁石，通过来回拖动麻绳，用破布或吸铁石将异物带出来。

图三：高过管排管口切割 图四：“气火箭”简图

2.6高再入口集箱的检查

高再管子外径相对于

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过热器稍大，且压力很低，壁厚很薄，内径稍微大一些，而每屏高再的管圈数较少，节流孔的规格和孔径都要大些，堵塞的几率相对要小一些，相对高过、屏过来说，高再爆管的次数要少很多，但还是有堵塞爆管的情况，因此也要割管检查。
对超超临界锅炉来说，结构形式和屏过、高过是一样的，都是采用分配集箱和混合集箱的方式，其切割检查和清理方法和高过是一样的，以后的设计中又增加了手孔，检查清理就比较方便。 对超临界锅炉，高再入口集箱的方式和高过是一样的，都是管屏直接进入集箱的方式，在手孔设计方面，和高过也是一样的，最初两侧设计手孔，后来取消了，现在设计的都在中部增加了手孔，对有手孔的锅炉，检查清理都比较方便，对没有手孔的锅炉，切割和检查的方式和高过是一样的。同样是在最中间的管屏，找一个没有节流孔的管座，在距集箱壁约70mm处割开，用葫芦拉开后用内窥镜检查，因高再管孔相对大，发现和取出杂物相对都容易一些。

3.结束语

通过对锅炉受热面部件的冲管后割管检查，我们进一步控制了锅炉受热面内部清洁度，为机组的整套启动、试运行顺利进行提供了有力保障。本文对受热面部件的冲管后割管检查进行了简要的描述，还有更多更好更科学的方法有待进一步研究，以确保锅炉受热面内部清洁度，本文为以后锅炉冲管后割管检查工作提供参考或借鉴。