600MW超临界W火焰锅炉蛇形管部件主要制造工艺技术.pdf

第 1期 2 0 1 3年 1月 锅炉制造 BOI LER MANUFACT URI NG No ． 1 J a n ． 2 01 3 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 3 0 1 0 0 4 4 0 3 6 0 0 MW 超临界 W 火焰锅炉蛇形管部 件主要制造工艺技术 韩秀兰， 常小猛， 王智颖 哈 尔滨锅炉厂有限责任公司， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 4 6 摘要 本文通过对 6 0 0 MW超临界 w 火焰锅炉蛇形管受热面部件的制造难点及关键工艺技术进行介绍 ， 详 细阐述了制造过程中采取的工艺措施和解决方法。 关键词 超临界； w火焰锅炉 ； 蛇形管 中图分 类号 T M 6 2 1 文献标识码 A M a n u f a c t ur e o f S e r p e n t i n e Tu b e i n 6 0 0 M W S u p e r c r i t i c a l W Fl a me Bo i l e r Ha n Xi u l a n， Cha n g Xi a o me n g， Wan g Zh i yi n g H a r b i n B o i l e r C o ． ， L t d ． ， Ha r b i n 1 5 0 0 4 6 ， C h i n a Ab s t r a c t T h i s a r t i c l e i n t r o d u c e d t h e ma n u f a c t u ri n g d i f fi c u l t y i n 6 0 0 MW s u p e r e r i t i c a l W fl a me b o i l e r s e r p e n t i n e t u b e p a rt a n d s u mma ri z e d t h e t e c h n o l o g y o f ma n u f a c t u r e ， e l a b o r a t e d t h e ma n u f a c t u rin g p r o c e s s t e c h n o l o gy me a s u r e s a n d s o l v i n g me t h o d s ． Ke y wo r ds s u pe r c r i t i e a l ；W f l a me b o i l e r ； s e rp e n t i n e t u be 0 引 言 我公司 6 0 0 MW 超临界 W 火焰锅炉项 目是得 到国外技术支持 的新产品 ， 在结构和材料应用上 不 同于其它超临界和 w 火焰锅炉。受压件 的制 造方面存在诸多难点， 如炉膛水冷壁、 蛇形管受热 面等。本文仅对 蛇形管受热面的结构特点 、 制造 难点及关键技术进行简单介绍 。 1 蛇形管管屏主要结构特点 6 0 0 M W超临界 W火焰锅炉蛇形管部件结构 较复杂， 其屏式过热器、 末级过热器、 高温再热器 等部件设计要求管屏组装集箱后出厂 末级过热 器、 屏式过热器管屏结构简图见图 1 。另外， 蛇 形管部件中大量采用不锈钢材料 ， 尤其使用了 S A 一 2 1 3 T P 3 1 0 HC b N HR 3 C 材料 ， 这需采取特殊 的 工艺措施 ， 才能满足其制造要求 ， 特别是对屏式过 热器底部膜式方钢结构 的组装 、 不锈钢管屏 的校 正以及管屏与小集箱的组装制造工艺影响较大。 2 蛇形管部件主要制造工艺技术 2 ． 1 屏式过热器底部膜式方钢结构的组装 6 0 0 MW 超临界 W 火焰锅炉屏式过热器管屏 为 u型结构， 两端接有集箱， 并带有管圈式固定 收稿 日期 2 0 1 2 0 8 2 9 作者简介 韩秀兰 1 9 8 1 一 ， 女， 辽宁人， 工程师， 学士学位， 2 0 0 5年7月毕业于辽宁工程技术大学， 主要从事电站锅炉及压力容器制造 工艺工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 韩秀兰， 等 6 0 0 M W 超临界 w火焰锅炉蛇形管部件主要制造工艺技术 4 5 夹管。在管屏的 u型管底部 ， 由外 向内的管子间 由方钢焊接组成膜式连接结构 ， 方钢长度递减 ， 见 图2现以 S A一 2 1 3 T P 3 1 0 H C b N管屏与 1 C r l 8 N i 9 T i 方钢膜式焊接结构为例 ， 介绍其主要 制造工艺特 点。 由于方钢及管子 的累计制造误差 、 方 钢倾 斜 4 5 。 后无法定位等原 因， 只能采用单根管逐根装点 的方式 ， 由内圈向外圈装点方钢 ， 而方钢 的装焊是 影响管屏制造质量 的关键 ， 采取 的主要工艺措施 如下 旆 旆 图 1 末级过热器、 屏式过热器管屏结构图 见详 图 1 详 图 1 一 图 2 膜 式方钢简图 为确保装配尺寸 ， 在装配平 台上放大样。将 配套 、 校正后 的管子就位到平 台样线上 ， 保证管子 可来回串动， 便于装焊方钢。将管屏最内侧不需 要装焊方钢的管子与样线对齐配套、 套校 ， 并对照 样线在所有需要装焊方钢 的管子上划出方钢位置 线 ， 同时校正方钢 以备装焊。 为保证装点空间 ， 将需要装点方钢 的管子 向 外侧拉开一定距离。装点时将第一根装焊方钢的 管子拉 回样线位置并对样 ， 对样位置为弯头和斜 直段， 然后按管子上的方钢位置线装点第一根方 钢， 方钢应尽量装到管子中心的位置、 尽量平直、 两侧间隙尽量均匀。然后将第二根管子对到样线 上， 与第一根方钢靠紧， 点焊与第一根方钢相接的 焊缝 ， 并按第二根管子上 的方钢位置线装点第二 根方钢 ， 依此类推 ， 将所有方钢装点完毕 ， 。同时 为控制装点焊接变形和质 量， 采用手工氩弧焊进 行装点焊接。在方钢装点完毕后 ， 对装点完 的方 钢进行加固焊， 无论点焊和加固焊， 最终要加入到 焊缝中， 故必须保证点焊和加固焊的质量， 不允许 有裂纹 、 夹渣 、 气孔等缺 陷。 最后管屏整体对样线、 校正， 然后装卡夹持角 钢， 管屏翻身， 从方钢中间向两侧焊接， 焊妥角焊 缝 。 2 ． 2 不锈钢管屏的校正 不锈钢管屏无法采用常规的热校方式进行校 正 ， 尤其 S A一2 1 3 T P 3 1 0 HC b N HR 3 C 管 屏不允 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 6 锅炉制造 总第 2 3 7期 许热校 。尽管在制造过程 中对管屏变形采取了一 定的控制措施 ， 但 由于管屏长度较长， 管子直径较 小， 在管屏装配、 焊接、 吊运等生产过程中难免会 产 生 一 定 的 变 形 。 针 对 管 屏 中S A 一 2 1 3 T P 3 1 0 H C b N等材质的管子不允许热校， 只能 采用冷校工艺方法， 我们设计了冷校工装， 对需要 校正的管子进行校正。冷校工装结构见 图 3 。 ， o ， 7 液压千斤顶 管子冷校装置 图 3 冷校工装 2 ． 3 管屏与小集箱的组装 不锈钢管屏 与小集箱焊接的主要难点是 ， 不 锈钢管屏与耐热钢集箱管接头环缝焊接属于异种 钢焊接， 且操作空间小， 障碍焊接难度大， 对焊工 操作水平要求较 高。另外 ， 由于集箱管接头与管 屏都是固定的， 管屏与集箱管接头材质不允许热 校， 导致装配难度较大， 焊接时易产生折口等。其 主要结构特点见图 4 。 在实际制造过程 中 ， 采取 管屏 和管屏集箱分 别制造 、 单独热处理 ， 最后整体组装的工艺方式。 为保证装配质量 ， 采用工装支架将管屏和集箱支 垫好 ， 保证集箱和管屏 的相对位置与图纸尺寸保 持一致。以集箱管接头为基准， 对管屏管接头逐 个进行试配， 边试配边进行倒角， 直到全部合适为 止 。 装焊过程中， 管屏翻身时， 采用起吊及定位用 角钢夹紧工件， 防止串动打滑从而损伤管子对接 焊 口。在管屏与集箱的焊接过程 中， 严格控制焊 接质量 ， 注意充氩和焊 口的对正。最后采用履带 式加热器对小集箱管接头与管屏对接环缝进行局 部热处理 。 A 厂 -_ ] I l ’ ll d I L I I I 。 6 IIl lIl ⋯ ⋯ lI l ⋯ 协1 I l 。。。 ⋯ l l ⋯ ⋯ l ⋯。 。 A A 1 1 O ] A ◆ ． _ ◆ ．． H 一 ⋯ ⋯ 呻 卜 ● ’ ◆ ◆ H ● _ ◆◆ ⋯ ⋯ ◆ ’ ◆_ ． ◆ 一 图 4集箱与管屏组装简图 3 结 论 通过一系列试验及 工艺制造技术 的不 断完 善 ， 现已成功完成 了多台 6 0 0 M W 超临界 W 火焰 锅炉产品的生产制造。在不断改进工艺制造方案 的过程中， 节省了大量的生产周期和制造费用 ， 同 时又保证 了产 品的设计要求和使用性能。 迎订 迎投 迦 广 裔 德 息 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m