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超超临界锅炉关键部件检验方法及检验重点探析

【摘要】为了解决我国当前超临界以上机组建设飞速发展与超

超临界锅炉检验检测技术上相对比较落后二者之间的矛盾，笔者结

合自身检验工作实际，详细地总结了超超临界锅炉检验检测技术，

为确保超超临界发电机组的安全运行提供了较为有力的技术支持。

【关键词】锅炉检验；动力设备；温度应力；无损检测；水压

试验；技术创新

0引言

超超临界锅炉从结构和运行方式上都不同于普通的锅炉，其受

热面焊口众多，材质复杂；集箱和管道壁厚较大，焊接和检验都比

较困难。在进行安装监督检验时，要领悟各项规程标准，制定合理

的检验方案，采用先进的检测设备和手段，针对锅炉不同部件的特

点进行有针对性的重点监督检验，确保检验的质量。

1水冷壁检验

变压运行超超临界直流锅炉水冷壁有两种型式：炉膛上部用垂

直管、下部用螺旋管圈及内螺纹垂直管屏。螺旋管圈水冷壁锅炉也

有两种型式，一种是光管，另一种是内螺纹管。内螺纹螺旋管圈水

冷壁采用了内螺纹管结构，降低质量流速。但是螺旋管圈水冷壁的

水动力特性稳定性主要是靠高质量流速和无工质的中间再分配来

维持的，这就决定了其流动性必然是采用强制流动循环。现在超超

临界锅炉螺旋管圈水冷壁质量流速降低，必然要增加管带宽度，

增大热偏差。增大管带宽度可以使螺旋倾角增大，在炉膛高度满足

燃烧条件的前提下，盘旋圈数减少，减少了焊接和制造工作量并有

利于防止低流速下的汽水分层。

内螺纹垂直管屏水冷壁主要特点是可以提高传热性能；实现变

压运行，降低质量流速减偿性（即利用垂直管屏水冷壁中由于热偏

差形成的流量自补偿）。还有超超临界锅炉在水冷壁设计上，采用

在上下炉膛之间加装水冷壁中间混合集箱，以减少水冷壁沿各墙宽

的工质温度和管子壁温的偏差，取消早期的在大直径水冷壁下集箱

内装设小直径节流孔圈的设计，改为在小直径的下联箱外面较粗的

水冷壁入口管段上装焊直径较大的节流孔圈以加大节流度，提高调

节流量能力，然后通过三叉管过渡的方式与小直径的水冷壁管相

接，用控制各回路的工质流量的方法来控制各回路管子的吸热和温

度偏差。

2过热器检验

超超临界锅炉过热器一般采用顶棚及后竖井包墙→低温过热器

→屏式过热器→高温过热器布置方式。一般在低温过热器至屏式过

热器、屏式过热器至高温过热器之间布置两级四点喷水减温器来减

小左右两侧气温偏差。顶棚和后竖井包墙构成了后部烟道，蒸汽多

从顶棚前进入，从后顶棚流出进入包墙过热器中。后竖井包墙构成

了整个尾部烟道，里面布置了低温过热器、省煤器和低温再热器。

在水平烟道中多布置高温再热器和低温再热器的垂直段，高温过热

器分布在高温再热器前面，多在折焰角处。屏式过热器分布在炉膛

里面，直接受高温辐射热。低温过热器多数由水平段（蛇形）和垂

直段两部分组成，水平段在后竖井包墙下部省煤器上方，垂直段与

水平段采用焊接形式相连接，垂直段贯穿后竖井包墙的中上部并伸

到顶棚外与低温过热器出口集箱连接。

3再热器检验

从汽轮机高压缸出口来的蒸汽，经过再热器进一步加热后，使

蒸汽的焓和温度达到设计值，再返回到汽轮机中压缸进行二次做

功。整个再热器系统按蒸汽流程依次分为二级：低温再热器、高温

再热器。低温再热圈布置在后竖井前烟道内，高温再热器布置在水

平烟道内。低温再热器分为水平段和竖直段，水平段与低温再热器

进口集箱连接，出口连接到竖直段低温再热器管子上。低温再热器

出口与出口分配集箱连接，分配集箱与混合集箱连接，经再热器减

温器减温后进入高温再热器。高温再热器一般成“u”，型，其进口

和出口也采用分配集箱和混合集箱连接的方式。高温再热器压力相

对过热器来说比较低一般为过热器的15，但其温度几乎与过热系

统相同。为保证管屏的平整，防止管子的出列和错位及焦渣的生成，

高再蛇形管间布置有定位滑动块。

4启动系统检验

超超临界锅炉一般为强制循环的直流锅炉，由于直流锅炉没有

汽包作为汽水分离的分界点，水在炉管中加热、蒸发和过热后直接

向汽轮机供汽。因此，直流锅炉必须设置一套特有的启动系统，以

确保锅炉启停或低负荷运行过程中水冷壁的安全和正常供汽。启动

系统多由锅炉循环泵及辅助系统、汽水分离器和储水罐等部分组

成。其中汽水分离器和储水罐作为锅炉主要的受压部件，也是锅炉

检验当中重点的部件。

根据超超临界直流锅炉启动分离器的运行方式，启动系统可分

为内置式和外置式两种。外置式启动分离器系统只在机组启动和停

运过程中投入运