基建电厂开展锅炉技术监督工作的探索与思考

2020-02-15

应用能源技术 2020年3期

(中电华创电力技术研究有限公司，上海 200086)

0 引言

新建火电厂基建技术监督是电力生产全过程技术监督的重要组成部分，是实现火电建设工程达标投产的关键环节，是实现技术监督工作“关口前移，闭环管理”的重大举措[1]。目前，新建大型火电机组由于容量大、参数高、系统复杂、制造技术及工艺要求高，导致现场安装工作量大、工程质量控制环节多且难度大，易发生工程质量问题，造成重大安全隐患和严重的经济损失；同时，火电建设工程及电力生产中发生的安全问题和设备事故，有相当一部分是源于基建阶段把关不严，设计制造存在缺陷，安装质量不符合要求，调试中问题没有暴露，这些基建遗留问题，在生产期间却无法彻底解决或处理成本很高。因而将技术监督早日延伸至基建期，提早发现并解决问题成为发电业主的一个迫切需求。

1 基建技术监督的现状

电力技术监督是原苏联电力生产模式下的技术管理方式，并引进到我国电力生产中，经过半个世纪的不断地改进，已经趋于完善，成为国内电力系统安全生产保障体系的重要环节。技术监督工作涵盖发电设备的设计审查阶段、制造安装阶段、调试阶段、竣工阶段、运行阶段、检修阶段等电力生产的全过程。一直以来，技术监督内容和重点都放在生产期，对于基建期甚至更早至设计阶段的监督，提出了要求，但很少有具体实施[2]。

当前火电行业正在发生着前所未有的变化，随着行业形势的发展，为了提升火电工程整体质量水平，避免因基建期间设计缺陷、制造质量、控制不严、安装不符合规范等引起的非停事故，确保新建机组顺利投产，投产后能够安全、稳定、清洁、高效、经济运行，加强火电工程建设阶段的技术管理已势在必行[3-5]。

大部分火电厂由于工程建设与生产管理脱节，本应该是技术监督全过程管理重要组成部分的工程建设阶段技术监督，并没有像生产技术监督一样广泛开展，缺乏全过程、系统化的对设备安全、质量、经济运行有关重要参数指标进行监测与控制，造成基建遗留问题较多，机组投产后经济、技术指标不良。同时基建和生产管理对技术监督的认识存在着较大差异，基建技术监督的定位不清晰，也给具体工作开展带来困难。

2 基建期间锅炉专业存在的通病及应重点关注点

根据实际开展基建期间技术监督工作的经验教训，并进行了大量的调研、分析、交流和讨论。现将基建期间锅炉专业存在的共性问题和应重点关注点总结如下：

2.1 设计选型阶段

(1)基建期监督中对设计的监督是很关键的一个环节，但目前介入仍嫌太晚。现在很多工程的设计都雷同，由于缺少设计回访，缺陷和不足就被不断复制和重演。但另一方面，目前由于种种原因对设计监督的介入都太迟。往往监督介入时，设计早已完成，很多发现的问题还要追溯到设计，这时考虑到进度、资金，业主要更改已非常困难，有时明知有问题也只能继续。所以如何敦促设计单位去“瞧一瞧、想一想和改一改”是一个值得重视的问题[6]。

(2)项目建设条件的好坏是决定项目今后性能指标及经济效益的关键因素，因此在可研阶段必须做好相关外部条件的优化，落实工作，包括选用的煤种指标、水源及冷却水温、气象条件、环境排放要求等。尤其是涉及煤种来源，运输方式及投资(铁路、公路等)、供水路由及高程、送出工程垫资成本等外部因素影响，经常成为基建期的重大遗留问题，建议提前做好备选预案，并加强与相关部门尤其是政府管理的部门的沟通工作。

(3)项目可研报告一般都会明确提出满负荷下，主机主要技术条件及优化指标，但经常忽略机组在变工况运行时系统和设备的运行方式，从而保证机组带部分负荷时稳定运行且具有较好的经济性。建议设计阶段，应研究不同工况下设备或系统的运行方式、特性和调节方式，计算不同工况下机组的热耗、厂用电率、供电煤耗等。并研究单台机组运行时，公用系统辅机设备的运行方式，以降低单台机组运行时的厂用电率。

2.2 监造安装阶段

(1)设备仓储、保管不满足要求。存在管道封堵脱落；设备直接摆放在地面上；设备未实现定置分区存放；设备的临时防护设施损坏等问题。

(2)安装环境不满足要求。组合场不平整、未硬化(或采取有效抑尘措施)；受热面组合架搭设不平整；施工现场不清洁、不整齐，焊条头、焊丝、铁丝未及时清理回收。

(3)锅炉受热面通球实际用球直径小于理论计算球径，通球签证及发放球记录不完整、不规范，钢球未编号等。

(4)管道封堵措施落实不彻底。存在封堵脱落；封堵不严；对口工作未完，未采取封堵措施工作人员即离开现场等，造成二次污染。

(5)锅炉楼梯、平台、栏杆施工未能实现与钢架施工同步安装。已安装的栏杆固定不牢固，踢脚板安装不全，栅格板敷设不平整、不整齐，栏杆转角处安装不规范，栏杆球头处未满焊、未打磨光滑等。

(6)管道对口间隙不均，有强制对口、错口、折口超标现象。

(7)压力容器焊工资质的管理不到位。如：DL/T 679—2012第6.3.5条规定，锅炉密封焊接焊工资质为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，但工程现场存在Ⅲ类焊工焊接受热面与密封片之间的焊缝(承压部件的焊接)，Ⅲ类焊工仅能焊接两密封片间的焊缝。

(8)对高强度螺栓管理不到位，存在乱扔、乱放、移作他用、混用等，初拧至终拧时间超过规范要求(DL5190.2第4.3.9条要求48h内完成)，未有因结构位置原因梅花头未掉的螺栓统计台账等。

(9)管道支吊架安装偏斜超标，吊杆(花篮螺栓)未有调整余量，螺杆丝扣欠扣，吊杆调整螺母止退措施不可靠(漏装止退螺母或止退螺母未拧紧)，吊杆、欠载、过载或失载，弹性支吊架定位销未拔出或拔出过早等。

(10)施工质量验评划分表申报不及时，项目统计不全，监理公司对工程项目的验评情况统计不清且更新不及时，不能真正的与工程进度计划完全结合起来。验评表填写不规范，质量检查结果一栏未填写实际实测数据或评价依据，仅填写为满足图纸要求或满足标准要求，不能真实反映工程实际质量状况，造成施工技术保证文件不可追溯。

(11)技术交底未能起到实效。设计交底滞后，交底内容不满足工程需求。设计单位应结合现场工程进展，由各专业主设人在施工前进行逐一进行设计交底，交底内容包括：设计意图、施工中应重点关注的问题，交底双方签字确认；施工交底记录不规范，不能清晰表示出应参加交底的人员清单，对未参加交底的人员统计不清。

(12)工程专业标准清单存在过期作废的标准。应分专业，按设计、施工、制造、验收、评价、试验等进行统计。按国家法律、法规，国标、电力行业标准或能源局标准、其他行业标准、集团公司标准顺序编排。并由专人负责定期查新。

(13)现场布置的管道、阀门或支吊架位置不合理，阻碍通道的畅通，不满足集团公司《达标投产考核办法》(2010版)要求。

(14)不锈钢管道与支吊架未正确使用垫片，造成易管道发生电位腐蚀。

(15)施工作业指导书编制上存在的通病：

①锅炉钢架安装缓装件未经过详细计算、未采取临时加固措施、未取得供货商技术部门的书面同意文件；

②对临抛、临时吊点、设备就位及调整的临拉等设施未有详细的措施和计算书。

2.3 调试阶段

(1)必须关注重视工程前期机组的清洁度控制，督促施工单位对热力系统管道清洁度的安装控制；在分系统投运阶段加强对管路的冲洗、扰动、各用户的排放检查，并进行化验记录，对于导则要求目测澄清的冲洗要求，可进行浊度化验；机组整套启动前，利用辅助蒸汽对高压加热器清洁度进行控制辅助蒸汽参数；168h试运前清理一次凝结水泵入口滤网。

(2)加强锅炉蒸汽冲管阶段的汽水品质控制：冷热态冲洗期间应投运凝结水精处理装置；锅炉蒸汽冲管前应完成凝结水精处理系统的全部调试工作；锅炉蒸汽冲管期间应对各个汽水取样点进行取样化验。

(3)严格监督水汽品质，不达到标准要求不允许升负荷和相关操作。在分部试运和吹管期间，充分利用每次启、停炉的机会，加强机组的全面放水、凝汽器的冲洗和清理工作。整套启动期间每次点火启动均严格按照指标控制锅炉汽水品质，保证了各试运阶段汽水品质的合格。

(4)机组能够安全运行，测点的准确性至关重要，准确性有两种含义，一是测量显示准确，二是位置准确。测点的传动验收工作，是保证测点位置准确的基础。目前对于带保护的测点，都能够在就地一次元件处发信号并逐一传动，而对于大量的DAS点(不带保护，只做监视)，尤其是发电机风温、锅炉壁温等测点，则很少进行逐一校验。一旦锅炉壁温超温，则不能够准确定位超温点。因此建议在调试过程中，对于DAS点，也要求在就地一次元件发信号，并逐一传动，保证测点的准确性。如在某电厂带负荷调试过程中发生锅炉壁温超温，根据报警点，迅速准确的定位了超温点，为调整和消缺争取了时间，提供了依据。

(5)对阀门的验收工作，除了常规的开关时间、开关位置、状态反馈，还需要对阀门的方向及压力等级进行检查，避免阀门装反、阀门压力等级不匹配等问题的发生。对重要阀门如锅炉烟风系统的挡板，全部要求实际观察挡板的开关状态，确保阀门工作正常。而对于影响机组经济指标的手动门，如一次风系统的可调缩孔，在安装前即进行检查校验，对缩孔的开关情况拍照留影，并组织相关单位现场进行验收，保证机组运行后，不因阀门问题影响经济指标。

(6)整套启动阶段，生产管理部门应按时统计机组除盐水消耗量、燃煤消耗量、燃油消耗量、燃气量、机组发电量、厂用电量等重要能耗指标。调试单位应根据运行参数进行机组锅炉效率、发电煤耗、厂用电率、供电煤耗等重要指标的初步测算，并将测算结果与机组各项设计值进行对比，查找影响机组经济性的主要因素，并提供机组经济运行的技术建议和措施。

2.4 性能验收阶段

(1)锅炉性能试验技术监督工作内容应包括：审核试验大纲是否符合标准，检查试验仪器仪表的检验报告，现场跟踪性能试验测点仪表安装，现场跟踪检验系统隔离，现场检查试验工况是否满足要求；现场检查试验过程是否满足试验规程的要求；检查试验项目是否实现“火电工程达标投产考核办法”所要求的性能试验技术指标全面覆盖；检查试验报告中的试验结论，是否计算正确，修正方法是否合理；复核验证试验计算结果。

(2)试验报告应由试验负责单位编写、需业主、设备厂商、试验单位三方签字认可。全部试验报告应在试验完成后一个月内编写完成并提及业主[7]。

3 思考与建议

3.1 建立基建火电厂锅炉技术监督标准

除化学专业外，目前国家和电力行业均没有专门编制关于基建技术监督的标准体系或导则，相关的DL/T 1051-2019《电力技术监督导则》中“4.3 发电企业的主要监督内容”中也没有锅炉监督，取而代之的是节能监督和金属监督，不利于基建期间对锅炉系统设备(包括锅炉本体、制粉系统、燃烧系统、风烟系统、除灰渣系统等)及其辅助系统设备和工艺流程的设计、制造、安装、调试等环节开展技术监督。因此有必要研制一部全专业、全过程、全方位的火力发电厂基建技术监督体系文件[8]。

此外，火电工程基建期间，统计计算有关能耗的重要性能参数、指标，基本上无从下手，节能管理也不是该阶段的工作重点，因此建议相关导则在对原《节能技术监督实施细则》里，规划、设计和建设阶段的内容充分保留、合理拆分的情况下，用锅炉技术监督代替节能技术监督的思路进行编写。

3.2 明确基建技术监督的对象和分工

基建期间，工程量大，工期长，参建单位多，涉及技术监督的12个专业中互有交叉，尤其是原来的节能监督变为锅炉监督后，为实现相关内容的零遗漏全覆盖，又避免出现内容重复，负责权限模糊不清的问题，建议导则编写开始之前，就要对各专业技术监督的对象，进行明确的分工。

分工原则建议按照DL/T 5294-2013《火力发电建设工程机组调试技术规范》中关于专业调试项目配额的规定，首先明确锅炉技术监督的对象包括：燃烧系统，汽水系统，烟风系统，制粉系统，灰渣系统，输煤系统及其辅助系统等。

其次，锅炉和其他专业技术监督工作多有交集，关于一些模糊交叉的领域，再进行明确规范：

(1)锅炉监督与金属监督的分工

锅炉专业与金属专业之间联系是最紧密，凡是涉及到相关压力容器、特种设备的管理，材料检测和评价，焊接技术管理的方面，都由金属专业负责相关的监督工作，锅炉专业技术监督偏重设备和系统选型设计和性能参数方面；设备监造和安装方面以及锅炉冲管重大节点监督，两个专业均有涉及但各有侧重。

(2)锅炉监督与汽机监督的分工

旋转机械的振动监督归汽机负责，炉侧风机的选型安装和验收归锅炉负责，空冷风机和汽动引风机的小汽机及辅机系统归汽机专业负责监督，余热利用系统归汽机专业负责监督，锅炉房辅汽系统归汽机专业负责监督，暖风器和炉水循环泵归锅炉专业负责监督。

(3)锅炉监督与环保监督的分工

脱硫脱硝以及除尘系统，灰库灰场以及尿素制氨系统归环保专业负责监督，输灰输渣系统归锅炉专业负责监督，垃圾焚烧发电厂的垃圾坑系统，渗滤液系统，物料输送系统，环保排放系统归环保专业负责监督，压缩空气系统归锅炉专业负责监督，CFB锅炉的床料和石灰石添加系统归锅炉专业负责监督。

(4)锅炉监督与化学监督的分工

化学清洗，水压试验和蒸汽冲管的汽水品质监督归化学专业负责，汽水油品质监督和加药、取样、废水处理系统归化学专业负责监督，输煤系统的选型安装和验收归锅炉专业负责监督，燃料存储，入厂燃料、入炉燃料、燃油、灰、渣、石子煤以及环保物料等的取样、送样、制样、化验、存样归化学专业负责监督，节水指标监督归化学专业负责监督，燃油及点火系统(包括等离子、微油点火系统)归锅炉专业负责监督。

(5)锅炉监督与热工监督的分工

能源计量表计监督归热工专业负责，相关逻辑保护经双方专业共同讨论后决定。

(6)锅炉监督与电气监督的分工

电能计量监督和电动机能效归电气专业负责，电气和照明设备的节能选型设计及性能考核归电气专业负责。

(7)锅炉监督与燃机监督的分工

燃机设备的节能选型设计及性能考核归燃机专业负责，余热锅炉和启动锅炉系统归锅炉专业负责监督。