国产首台300MW碳钢管合体低压加热器的制造工艺

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1、国产首台300MW碳钢管合体低压加热器的制造工艺1东方锅炉1994年第4蝴国产首台300MW碳钢管合体低压加热器的制造工艺东方锅炉厂邱茂7k2牛7摘要本文主警介绍汀国产首台配3oow火电机组台体低压加热器的制造工艺.主题词.火电机组,.低压给水加热器制造1前?_?一,的新型换热器.其主要技术参数及主要零部件配300MW机组的台悻低压加热器.系我厂根据国外有关图纸资料研制开发的新产品,是回收利用汽轮机低压缸抽汽热鼍的大型节能设备.它将过去火电机组中的第一号和第二号低压加热器台为一体,两套u形管管束共用一块管板及外壳,中间用一块通长的大隔板将两套管束隔离(见图1),形成一个既独立又连通材料见表l,

2、表2管束隔板与外壳内壁及大隔板之间的间隙仅5mm,而换热器公称直径达1800ram.长约1500ram,育关其制造技术方面的赘料未见报道.从1992年年底以来,我厂成功地制造了三台该型式的低压加热器(其中一台已投入正常运行),并摸索出一套适合我厂生产条件,符合有关技术标准的制造工艺审?I岳l上,一一听-O-jI嗣甫l剖.LY图1300MW合体低压给水加热器简图表l主要技术参数名称单位汽僵I水侧设计温度Cl5011o气密恰漏压力MPa0.5焊缝最故0.851工作舟质汽,水给水腐蚀惜量1l额定流量t/h1:52,2124733.2受热面积mzl:900.2:580设备外形尺寸l83215020设备

3、息重kg49S00表2主要霉部件材质及规格名诈材质I规格i备注管板20M.nM.锕lB19Omm双面堆焊低碳钢外竞20R180(016m大隔板16MnR25mmI换热管SA556B:l16?mnll2主要零部件制造2.1管板管板为20MnMo锻件,按要求正面全部及反面局部堆焊低碳钢层.堆焊岳需超声波探伤及热处理.由于管板直径大.有教厚度相对较薄.根据我们过去的经验.管板堆焊后有一定量的变形.为减少变形.保证双面堆焊后的加工余量,采取了管板正反面待堆焊凹面分两次车成.8东方锅炉1994年第4期并考虑适当的热处理次数和堆焊高度管板上共摊布孔4060一16.25个.理求桕祁两孔中心距公差士0.3mm

4、.任意两管孔tf1心公差lmm.我们采取的方法为:用钻模板印孔确定孔的位置先用较小直径的钻头钻孔,再考虑用适当直径的钻头扩孔至图纸尺寸2.2大隔板如图2所示.大隔板材料16MnR厚度B25,其位置位于外壳中间.将外壳一分为二.使之分别成为两套管束各自的外壳.由于其长宽尺寸较大,而相对壁厚较薄,因此带来了两个非常棘手的问题,即大蕊板与外壳的装配问题;大隔板名义宽度为1798mm,长近1lm.而外壳内径为1800mm,单面间隙仅lmm,考虑到形位及尺寸公差,因此必须摸索出一套外壳内径,直线度与大隔板直线度,对角线公差及宽度尺寸公差相互容纳.同时又要保证装配质量的尺寸体系.大隔板自身的拼焊及其与外壳

5、连接角焊缝焊接变形问题:由于大隔板位于外壳中央.与两套管束间隙仅为5mm.为了使外壳与管柬套装顺利.必须严格控制焊接变形,同时又必须兼顾生产实际情况,这就要求我们能够找到一个允许的变形范围尺寸,使大隔扳整体平面度不超过一定的要求.为了解决上面两个问题.我们考虑了一定的装配方法,将大隔板分段装配,同时,严格规定了焊接方法.为保证大隔板制作质量,下料时适当考虑加工余量,由划线剖边等工序保证下料尺寸,主要控制长宽尺寸及对角线公差.大隔板焊接以后,必须将所有的焊接余量铲降.如果实测大腽板平面度超过规定值,采用手工火焰矫平的办法,要求用2m钢尺测量其任意平面的平面度(在2m的范围内)不大于3ram.2.

6、3筒体简体尺寸DH1800X16ram,长约llm.壁厚816mm,材料20R.由于管柬与简体问隙仅5mm.同时简体壁厚相对较薄,这就对简体制造质量既有较高要求.又有较大难度.因此简体从下料到成品.都必须育一整套1管的工艺措施.以控制其制造质量.为此我们主要要求控制筒节圆度4ram.简节下料后卷制前两端预弯半径要求稍太于或等于名义半径.不得胄棱角;严格控制筒节组装成筒体后的直线度.筒节下料时按D尺寸展开.并给出一个较窄的公差范围.同时控制每块锕板下料时的对角线误差;精心控制纵缝装配间隙;单个简节忮圆到要求堤寸后.两端装防变形箍,如图3示;装环缝前测量每个筒节两端D尺寸,圊度恩寸并做好记录,以便

7、在装配时合理选配,筒节组装环缝时.随时用0.5mm铜丝拉紧器测量直线度,以便精心调整;考虑合理的装配顺序,以防止筒节组装的形状累积误差及装配累积误差.经过上述措簏,筒体回度,直线度等数据全部近优于有关标堆要求.并优于工艺控制要求,这就为简体与大隔板的装配及与管束的套装提供了前提条件.f247674z8囝2大隔板简囝,/圈3筒节防变形箍3组装3.1外壳(闰4示)组装为果证外壳装配质量,我们面临着下面一些需要解决的问题大隔板与晦体组焊造戚东方锅炉1994年第4期9的焊接变形的控制问题;b.大隔板自身在筒体内组装焊接变形的控制问题.c-外壳内轨道安装组的几何R寸偏差的控制问题.大蕊板与筒悼的角焊缝长

8、达2o余米.这种大平面薄板的焊接变形的控制历来部是需要认对待的.根据实际情况我ff1采刑烈人对称焊井控制焊接地范.圆满地解决了该问题外壳内轨道安装几何尺寸要求是十分严格的?它直接影响管乐与外壳的套装要解决造一难题,首先要找到一个尽可能减少误差的划装配线的方法;同时.在轨道,专承板,简体之问应有一个台理的装配顺序;另外,我们还考虑丁支承板的制作问题.图4外壳示意图为检查外壳制造质量,以确保总装顺利.按管束外轮廓尺寸制作一样板.分别检查外壳的两个腔悼的形状.3.2穿管及管柬组装由于两套管束共用一块管板而又各自独立,因此每套管束中隔板展大的为1/2圆,最小的倪为1/8圆,1/8圆的隔板占了相当一局部

9、数量.这样,整个管束中隔板的定位,找正均遇到很大的困难同时,管束各自仅为1/2圆的横截面空间,因此相对于整圆横截面的管束.刚性亦显缺乏.为防止两套管束在穿营时相互干扰.还需考虑一个台适的穿管方向.另外.由于两套管束换热面积不一样.因而其长短不一.需考虑整个管束的的偏重问题.管束底部一些零部件的装配,既要跟证质量,平安.又要便于操作为保证大法兰,筒节,菅板三者组焊恬的位咒寸.光加工苻板与简相琏的一删坡口.筒节,大法兰组焊后再精车法兰橱封面及管板弱一侧坡口.穿管前.先将法兰,筒节与管板组件固定在专用穿管平台上.装好局部疏水冷却段壳悼.同时摇图5示位髭穿l干2低加管柬u形管.即u形菅所在平面与地面垂

10、直穿完管后.再组装疏水冷却段的包罩.以及管束上箕余零部件由于两个管束偏重羽4性差,吨位重,u形管穿完后不再吊离该专用平台.同时该专用平台需采取措旋,以防由于偏重而翻转.管柬管口封口焊及所有零部件组焊以及管束与外壳的套装亦在该平台上进行.图5穿管方法示意图图6管柬与外壳卧套1.卷辑机2.穿臂平台3.臂板4.管束5.垫块6.行车起吊钢绳7.外壳8.太法兰3.3管柬与外壳套装考虑列工厂生产的实际情况.两个管束因东方锅炉199年第4期长短不一而造成的偏重,营束自身的刚性等原因,我们采用了圈6示的方法进行管束与外壳的卧套.3.4水压试验该换热器管程及壳程水压试验均按GB150g锕利压力容器?及厂标执行.

11、在进行壳程水压试验时,须严格按合理的顺序紧固大法兰上48个M30均布螺栓为保证密封面预紧力均匀,须考虑适当的工艺措施,从而确保大法兰的密封.,?,一.-,?,.?一-?,一?一,-?一-中国与ABB公可签订3亿美元的合同.,/购置两套联合循环机组ABB电力公司已经获得了两个合同,总额约3亿美元,用于购置两套联合循环发电机组,安装在广东省.两座电站都由2台额定功率97.9MW的GT13D50Hz的燃气轮机组成,其排气进入各自的余热锅炉,共同驱动一台常规的l00MW冷凝式汽轮机,每一套联合循环机组在根本负荷状态下烧气体燃料时的总容量约300MW.,该设备今年年底开始发货,预计1995年初完成安装和

12、商业运行.毒;毒;毒;j毒;毒辜%南粤南粤l粤毒南粤南毫南南.2400MW燃汽轮机联合循环电站香港中国照明电力公司和Exxon公司,为在香港建设200MW联合循环电站,与美国GE公司和欧州GECAlsthom公司的台资企业,签订了合同,这是世界上最大的联合循环电站之一.该电站包古有8台额定值为300MW单轴联合循环机组(每套联合循环机组有一台226Mw9FA系列燃气轮机),8台Babcock能源公司的余热锅炉和8台蒸汽轮机,燃机和汽机台在一起组成一根轴,共同驱动一台发电机.9F系列燃气轮机将由美国GE公司工厂和法国EGTSA工厂制遣.据日程进度,该电站两台套109FA联合循环装置,于1996年元月交付运行,余下的陆续投入运行,直到1998年.热煤气净化试验成功一从煤气化装置中减少二氧化硫排放物的系统在GE研究和开展中心已经成功地完成了第一阶段试验.该工程主要由美国能源部(DOE)投资,热煤气净化系统已累计进行了400多小时试验,能够脱除包含在热煤气流中99以上的硫化氢.该工程还包括将2.5MW的IGCC模拟系统与燃烧室相匹配,作进一步的透平和环境适应性评价,首次透平模拟试验在1992年9月完成,试验结果目前正在评价之中.此外,热煤气净化系统将与DOE的清洁煤技术示范电厂相结合.