水压试验用堵阀在直流锅炉再热器系统的应用

收稿日期!!#!$!!%文章编号!$&!!’!’#(!(’!(水压试验用堵阀在直流锅炉再热器系统的应用刘业雄!广东粤华发电有限责任公司广州%$&)$#摘要!黄埔发电厂%号(.号机组锅炉再热器穿顶棚管常发生开裂爆漏事故而且查漏工作难度较大$为此在锅炉再热器冷(热段蒸汽管道加装水压试验用堵阀以便查找开裂爆漏点$介绍了堵阀的结构特点(工作原理(安装位置(设计选型及安装时的注意事项$实际应用证明该方法可以及时发现已存在的再热器爆漏隐患提高了锅炉设备的安全可靠性$关键词!直流锅炉&堵阀&可靠性中图分类号!*)!!)*)!!!!!!文献标志码!PS,/&$%7435’6%(7G-&%N35:99%3,’(C3F3&’3/!5’3#(*@)73I’F/($HF6(%3/5’$&7/!W0364-5264F36475/952R3:/A3D$’BFD$-5264O935%$&)$$9062#:.5’/&7’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黄埔发电厂三期!台机组%号+.号机组#由于在设计+制造+安装等方面存在不足$自机组投产以来$锅炉再热器穿顶棚管常发生开裂爆漏事故(由于穿顶棚管爆漏点具有较大的隐蔽性$增加了查漏工作的难度$存在漏查的可能性(在不能彻底解决再热器穿顶棚管开裂爆漏缺陷的情况下$如何发现和消除再热器穿顶棚管存在的开裂爆漏点$维持相对安全水平$保证机组安全运行就是摆在专业技术人员面前的难题(经过多次调研和探讨$决定利用机组大修机会$在锅炉再热器冷+热段蒸汽管道加装水压试验用堵阀$以解决再热器穿顶棚管查漏困难的问题(本文对黄埔发电厂在再热器系统加装水压试验用堵阀所采取的一些措施进行简单介绍($!设备概述黄埔发电厂%号+.号机组是早期的国产产品$配套的锅炉为#-!$!%)$.*&!%)$)&R型亚临界压力再热式直流锅炉$单炉膛+露天布置+一次上升式管圈+煤粉燃烧+平衡通风+固态排渣(设计煤种为山西晋北烟煤$校核煤种为贫煤(%号机组于$’#’年$!月%日正式投产$.号机组于$’’年$$月$.日正式投产(再热蒸汽采用单元制系统$再热器进出口+汽轮机进出口均为!根对应的蒸汽母管(锅炉再热器分为低温再热器和高温再热器$在两组之间设有微量喷水减温装置$并在低温再热器进口之前设有事故喷水装置(低温再热器为水平蛇形管式$布置在尾部竖井的前半部$共有$#片$每!片由!根省煤器引出管悬吊(高温再热器为悬吊式$布置在水!第!!卷第(期广东电力M3*!!(3*(!!!’年(月=:?=8@?=ABA04CD01@+AC+IA*!’!平烟道$共有.片(!!再热器爆漏的原因及危害#!!再热器爆漏的原因黄埔发电厂三期!台机组再热器爆漏的主要原因有以下!点!2#再热器穿顶棚管处密封采用梳形密封结构$梳形密封板的梳形部分与管子焊接$密封板的外侧与支承板焊接$构成管屏支吊装置$起到密封和支撑作用(该种密封板结构具有高刚性$设计不合理$且现场焊接难度大$难以保证质量$又未进行管屏整体热处理$残留应力没有消除$焊接热影响区的淬硬组织未得到改善$削弱了受热面管子的结构强度$密封结构长期受到服役条件下所产生的系统应力的作用$裂纹沿蠕变抗力最低的晶间萌生和扩展$最终导致密封焊缝焊趾发生开裂爆漏(K#由于再热器受热面管子的壁厚只有)*%!(GG$管排节距小$当受热面管子防磨罩脱落或形成烟气走廊又没有得到及时处理时$烟灰或吹灰蒸汽对受热面管子产生局部磨损$长期的局部磨损导致受热面管子减薄超标而爆漏(##!再热器爆漏的危害再热器爆漏直接影响机组的安全运行和非计划停运$对电厂经济性产生严重影响(若发生再热器穿顶棚管开裂爆漏$停炉后$当锅炉温度降低至可以进入炉内查漏时$因应力减小而导致泄漏被减轻或泄漏点被隐藏$又由于再热器系统内维持的压力较低$爆漏点没有漏水的迹象$因此穿顶棚管爆漏点具有较大的隐蔽性$存在漏查的可能性(抢修工作结束后开机$可能再次出现再热器穿顶棚管爆漏现象$造成电厂生产管理一直处于被动局面()!再热器系统加装水压试验用堵阀+!!堵阀的结构特点堵阀由阀体支管+堵板装置+阀盖+导流套构成$结构如图$所示(阀体支管内径与管道内径基本相等$并配有导流套$故管路压力损失极小(堵板密封原理类似于自密封结构$装入堵板装置后$旋紧支撑钉$给密封堵板加一预载荷$水流进入后$介质力使密封更可靠$达到零泄漏(阀盖采用自密封结构$安装时螺栓拉紧阀盖$运行时$蒸汽压力施加于阀盖$使阀盖向上顶紧$密封更加可靠(图!!锅炉水压试验用堵阀结构简图$.阀体支管%!.堵板装置%).阀盖%(.导流套+#!堵阀的工作原理锅炉正常运行时$堵阀相当于管道$压力损失极小(当需要对锅炉再热器系统进行水压试验时$松开堵阀顶部螺母$取出阀盖组件及导流套$装入堵板组件$上紧预紧螺栓$重新装好阀盖组件$上紧螺母$即可进行水压试验(水压试验时$由给水泵经再热器的减温水管道向再热器注水$当介质流进阀门时$介质力作用于堵板组件$使密封更加可靠$从而确保汽轮机的安全(查漏结束后$通过低温再热器进口蒸汽母管的放水门进行放水(放水结束后$拆除堵阀内堵板装置$装回导流套$使堵阀恢复管道的功能(++!确定堵阀的安装位置在低温再热器进口蒸汽母管的放水门和安全门之前+在高温再热器出口蒸汽母管的安全门之后选择合适的位置作为堵阀的安装位置$且在冷段堵阀前加装疏水门$以便排放此处管子中在停炉阶段存在的积水(堵阀安装位置如图!所示(+,!堵阀的选型根据与堵阀相连接的再热器冷+热段蒸汽母管的规格+材料及其运行压力+温度等因素进行堵阀的设计选型(黄埔发电厂%号+.号锅炉再热器冷段堵阀型号为#1.$N!R)%(1(.$材质为.P$结构长度为$$GG$质量为$*&B%再热器热段堵阀型号为#1.$N!R%((M1(.$材质为.’$结构长度为$$GG$质量为!*!B(%广东电力第!!卷!图#!堵阀安装位置示意图+.!安装堵阀的注意事项在再热器冷+热段蒸汽管道上加装堵阀后$管道的总质量发生了较大改变$因此对其支吊架进行重新配置与调整!在热段蒸汽管道堵阀处增加!只单弹簧吊架$对冷段蒸汽管道堵阀处的!只双弹簧吊架+!只双恒力弹簧吊架进行改型更换(在切割冷+热段蒸汽管道前$划线必须准确$并做好防止管道移动的固定措施(在焊接对口前$必须清理干净管道和堵阀内部的铁屑等杂物(再热器热段的焊前预热温度为!%!)]$再热器冷段的焊前预热温度为$!$%](焊接时$热段层间温度高于!%]$冷段层间温度不低于$](采用惰性气体钨极保护焊即*$-焊#打底+手工电弧焊盖面的焊接方法$氩气的纯度不低于’’*’%X(焊接时采用双人对称焊$并且注意接头和收弧的质量(多层多道焊缝接头应错开$收弧时应将熔池填满(焊缝表面质量要求!加强面高度不大于!GG$焊缝余高差不大于!GG%焊缝比坡口增宽不大于(GG%表面不允许有裂纹+未熔合+根部未焊透+气孔+夹渣等缺陷$内凹不大于$*%GG$咬边深度不大于*%GG$且总长不大于焊缝全长的$X&$’(焊后采用工频电加热方法进行热处理$热处理完毕后进行$X焊缝无损检验(热处理和无损探伤应符合有关规定(加装%号+.号机组水压试验联络管道(在%号+.号机组的凝结水系统$号低压加热器的出口管+给水泵中间抽头至锅炉再热器的减温水母管+给水$!号门后的给水管等系统之间加装($#GG/$!GG联络管和相应的上水门+升压门如图)所示#$可利用运行的相邻机组对停机检修的锅炉过热器系统包括水冷壁+省煤器#或再热器系统进行水压试验(+-!再热器水压试验的注意事项水压试验过程必须由专人统一现场指挥(严格执行操作票制度$在上水前要确认!堵阀已装好堵板%防止再热器安全门起跳的措施已落实%各阀门位置符合规程要求%压力表已投入并与就地指示表对照一致%不参加水压试验部分已做好隔绝措施并开启疏水门等(升压和降压都要得到现场指挥的许可才能进行(升压和降压的速度要控制平稳$水压在$%R2以下时升压速度小于*)%R2)G06$水压在$%R2以上时升压速度小于*$%R2)G06(有专人负责监视升压压力$严防超压(水压试验结束后$再热器+过热器及有关管道要充分疏水$解除防止再热器安全门起跳的措施(拆除堵阀内堵板装置$装回导流套$使堵阀恢复管道的功能((!结束语系统改造后$通过锅炉再热器水压试验$在%号+.号锅炉再热器穿顶棚管处发现了大量的+以前无法查找的爆漏点$使已存在的爆漏隐患得到了$%!第(期刘业雄!水压试验用堵阀在直流锅炉再热器系统的应用图+!.号#-号机组利用相邻机组进行锅炉水压试验的系统示意图及时消除$提高了锅炉设备的安全可靠性$减少了机组的非计划停运次数$同时实现了利用运行的相邻机组对停机检修的锅炉过热器系统包括水冷壁+省煤器#或再热器系统进行水压试验$解决了在机组检修期间由于凝结水+给水+除氧器等系统的设备检修对锅炉水压试验的影响$有效控制和缩短了机组的检修工期$改善了电厂生产管理的被动局面(参考文献!&$’1’)*&%!.!$$火力发电厂异种钢焊接技术规程&#’*1’)*&%!.!$$*9/3F/3=B9/./F0643610CC0G02A#B//=3AR3:/AR26B&#’D作者简介!刘业雄!$’.’-#男广东高州人$锅炉工程师从事电厂生产管理及电厂基建工程管理工作$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$!上接第)页#(!结论综上所述$粘弹性阻尼器控制系统具有很好的控制效果$#$%&’$()仿真分析方法的模型构建直观+简单$概念明确$避免了复杂的软件编程$设计的输电塔风振控制仿真模型也完全可行(参考文献!&$’李宏男$李忠献$祁皑$等*结构振动与控制&%’*北京!中国建筑工业出版社$!%*’$N364!626$’$89364!W026$Y$+0$/B2*#BA5;B52M0KA2B03626F36BA3&%’*P/0V064!9062+A;90B/;B5A/TP50F064RA/CC$!%*&!’尹鹏$李黎$梁政平*粘弹铅芯阻尼器在控制输电塔风振反应中的应用&E’*振动与冲击$!&$!.##!$-(*7$(R/64$’$’0$’$+(-89/64!I064*.06F!06F5;/FM0KA2B03636BA3=3A@/;BA0;2*A26CG0CC036*3:/AC&C064’/2FM0C;3/2CB0;12GI/AC&E’*E35A623=M0KA2B03626F#93;Q$!&$!.##!$-(*&)’王肇民*高耸结构振动控制&%’*上海!同济大学出版社$$’’.*.+(-8923!G06*N049!A0C/#BA5;B5A/M0KA2B03636BA3&