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【摘要】：锅炉水压试验是锅炉安装中的一个重要里程碑，也是检验锅炉本体承压部件的焊口、焊缝及阀门等质量的重要方法。目的是检查锅炉承压部件的焊接质量及强度，以确保锅炉运行后的安全投产。本文对宁夏鲁能鸳鸯湖电厂一期2×660MW工程2号锅炉根据实际情况所制定的两次水压试验方案进行介绍，并根据实际情况与常规性水压试验方案进行比较，分析其实用性与经济效益，为以后同种情况下锅炉水压试验提供参考依据。
【关键词】：两次水压试验、方案介绍、防冻措施、经济效益
【中图分类号】TK730
1．前言
宁夏鲁能鸳鸯湖电厂一期2×660MW工程2号锅炉（锅炉为上海锅炉厂生产的SG－2141/25.4型超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构Π型露天布置、紧身封闭布置）根据实际情况所制定的两次水压试验方案，并与常规性水压试验方案进行比较，分析其经济效益，，确定所选两次水压试验方案的实施性及经济性。
2．方案形成的原因介绍
鸳鸯湖电厂2号锅炉水压试验时间定于2010年10月，锅炉启动点火预定为2011年4月，锅炉整体水压试验后所有打压设备管道需放置一个冬季，因宁夏地区冬季气温低而漫长（冬季气温零度以下，时间跨度5个月），考虑部分设备管道采用新材料，对温度要求较高，打压后内部积水无法排出，需对设备管道采取防冻措施，以防止设备管道因气温低而损坏造成不必要的经济损失。根据现场实际情况，我们经过认真的考虑后选择锅炉进行两次水压试验的方案。
3．水压试验方案介绍
3.1锅炉水压试验压力参数
锅炉的启动系统、水冷壁、过热器和省煤器作为一次汽系统，以1.1倍锅炉省煤器进口集箱设计压力（30.42MPa）进行水压试验；再热系统作为二次汽系统，试验压力为再热器进口设计压力（5.57MPa）的1.5倍。
水冷过热器系统试验压力： 30.42×1.1＝33.46MPa
再热系统试验压力： 5.57×1.5＝8.35MPa
3.2 锅炉水压方案介绍
锅炉水压试验系统分两大系统。一次系统水压试验范围是指自省煤器给水管道阀门操作台开始按汽水流程至省煤器、水冷壁、分离器、各级过热器、末级过热器出口管道堵板止；二次系统水压试验范围是指自再热蒸汽进口管道水压试验堵阀开始按汽水流程经低温再热器、末级再热器至末级再热器出口管道水压试验堵阀止。
第一种方案为常规性水压试验，常规性水压试验是将一次系统与二次系统同时打压，待压力升值二次系统实验压力时，检查二次系统密封性和强度，检查完毕后隔离二次系统，继续升压到一次系统实验压力，检查一次系统密封性和强度。然后泄压止二次系统实验压力，并连通二次系统，一起泄压到1MPa停止。
第二种方案进行两次水压试验，第一次水压试验是在入冬前进行。具体如下：锅炉二次系统隔离，锅炉左右侧（各两路）包墙至分隔屏连通管的管口用100mm的临时堵板封堵（水压试验超压压力P=33.46MPａ，采用内堵板，δ=125MPａ，温度为<250 ℃，材料为20钢，堵头有关系数K=0.6， ψ=1.04，管道外径D=355.6mm.根据堵板厚度计算公式得知：堵板为72.16mm厚的钢板就可以了，因此，现场加工的堵板为100mm的钢板完全满足水压试验要求），防止水进入过热系统，给一次系统中的水冷壁、分离器、省煤器及包墙先进行水压试验，并在试验后将系统内部的水全部放出，做冲氮保护，在环境温度满足常规性水压试验时，将该堵板割除，并将管道按要求汇通，进行第二次常规性水压试验。
4.实用性与经济性分析
4.1实用性分析比较
采取第一种方案，打压后需立刻排出所有设备管道内的水，并做冲氮保護。因一次系统中的过热系统和二次系统管排为蛇形型管，管道内积水无法放出，必须做好水压后的防冻工作，保证冬季管道无冻裂损坏的情况发生。防冻措施有两种，具体为：
1）架设火炉为锅炉岛加热达到防冻目的。
2）采用启动锅炉供暖达到防冻目的。
根据现场安装实际情况，采取火炉加热的防冻措施需等锅炉紧身封闭工作完成。在后屏、末过、末再管排下方安设电炉子；在炉膛内冷灰斗处搭设平台，在平台上放置火炉供热；锅炉上的所有人孔、看火孔要全部封闭，落渣口上方铺设架板挡风，架板上用阻燃帐篷和保温棉进行封闭；锅炉水冷壁、包墙保温工作全面展开。采取启动锅炉取暖加热需等锅炉紧身封闭工作、锅炉内暖气安装工程完成后才能进行。其缺点为封闭等工作不能及时完工，需待封闭结束后才能进行水压试验造成施工工期延后，水压后采取的防冻工序繁琐，且防冻安全性不能得到有效保证。浪费大量人力、物力，并严重影响后续保温工作和锅炉点火、整套启动时间，影响2号机组整体投运后的整体经济效益。
采用第二种方案第一次打压后排出省煤器、水冷壁、包墙、分离器设备管道内的水，并做冲氮保护。因上述管排为直管，内部积水容易排出，不受封闭和暖气安装工作的影响，且不影响后续工作的进行，打压后只需做冲氮保护，节省了大量的防冻工作，保证了施工工期。
4.2经济性比较分析
1）水压试验按照常规的一次进行后的各项费用统计如下：
a.防冻措施一：
在锅炉零米布置20个火炉、十七米布置20个火炉、炉膛内布置10个火炉，安排20个力工分成两班轮流维护，运行维护时间为：180天。
该方案总计发生各项费用（人工费、材料费）为：1260000元
b.防冻措施二：
采用启动锅炉供暖方式（运行人员8人分成两班运行，锅炉设备设监护6人分成两班轮流监护，运行监护时间从2010.11--2011.03.31）。在炉膛内布置临时暖气，总共布置：3米×1．5米，10组（安装人数为：20人，安装时间为20天，拆除人数为：20人，拆除时间为10天）。
该方案总计发生各项费用（人工费、材料费、机械费）合计为：916550元
2）水压试验分两次做时各项费用统计如下：
把水压试验分成两次来做时，就等于系统总共进行了2次水压试验，系统冲洗两次。这样会造成除盐水的浪费（600m3）。
该方案总计发生各项费用（人工费、材料费、机械费）合计为：30400元
费用合计：14400+12000+4000=30400（元）
3）各种方案经济性比较
1260000元＞916550元＞30400元
5结论
鸳鸯湖2号锅炉水压试验根据以上两种方案的实用性、施工进度和经济性等方面进行比较分析，得出结论：第二种方案远远优于第一种方案。2010年10月18日鸳鸯湖电厂2#锅炉第一次水压成功，2011年4月6日鸳鸯湖电厂2#锅炉第二次水压成功，充分证明了两次水压试验方案的可行性、实用性、经济性，为以后同种情况下锅炉水压试验提供参考依据。
参考文献：
1．宁夏鲁能鸳鸯湖电厂一期2×600MW级工程B标段施工组织总设计。
2．有关设备厂家安装说明书、图纸等。
3．工程计划及主要施工机械技术资料。
4．山东电力工程咨询院有限公司设计的宁夏鲁能鸳鸯湖电厂一期2×600MW级工程热机专业图纸。
5．与锅炉专业有关的国标、部颁规程规范。
6．国家《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）
7.国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》。
【关键词】：两次水压试验、方案介绍、防冻措施、经济效益
【中图分类号】TK730
1．前言
宁夏鲁能鸳鸯湖电厂一期2×660MW工程2号锅炉（锅炉为上海锅炉厂生产的SG－2141/25.4型超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构Π型露天布置、紧身封闭布置）根据实际情况所制定的两次水压试验方案，并与常规性水压试验方案进行比较，分析其经济效益，，确定所选两次水压试验方案的实施性及经济性。
2．方案形成的原因介绍
鸳鸯湖电厂2号锅炉水压试验时间定于2010年10月，锅炉启动点火预定为2011年4月，锅炉整体水压试验后所有打压设备管道需放置一个冬季，因宁夏地区冬季气温低而漫长（冬季气温零度以下，时间跨度5个月），考虑部分设备管道采用新材料，对温度要求较高，打压后内部积水无法排出，需对设备管道采取防冻措施，以防止设备管道因气温低而损坏造成不必要的经济损失。根据现场实际情况，我们经过认真的考虑后选择锅炉进行两次水压试验的方案。
3．水压试验方案介绍
3.1锅炉水压试验压力参数
锅炉的启动系统、水冷壁、过热器和省煤器作为一次汽系统，以1.1倍锅炉省煤器进口集箱设计压力（30.42MPa）进行水压试验；再热系统作为二次汽系统，试验压力为再热器进口设计压力（5.57MPa）的1.5倍。
水冷过热器系统试验压力： 30.42×1.1＝33.46MPa
再热系统试验压力： 5.57×1.5＝8.35MPa
3.2 锅炉水压方案介绍
锅炉水压试验系统分两大系统。一次系统水压试验范围是指自省煤器给水管道阀门操作台开始按汽水流程至省煤器、水冷壁、分离器、各级过热器、末级过热器出口管道堵板止；二次系统水压试验范围是指自再热蒸汽进口管道水压试验堵阀开始按汽水流程经低温再热器、末级再热器至末级再热器出口管道水压试验堵阀止。
第一种方案为常规性水压试验，常规性水压试验是将一次系统与二次系统同时打压，待压力升值二次系统实验压力时，检查二次系统密封性和强度，检查完毕后隔离二次系统，继续升压到一次系统实验压力，检查一次系统密封性和强度。然后泄压止二次系统实验压力，并连通二次系统，一起泄压到1MPa停止。
第二种方案进行两次水压试验，第一次水压试验是在入冬前进行。具体如下：锅炉二次系统隔离，锅炉左右侧（各两路）包墙至分隔屏连通管的管口用100mm的临时堵板封堵（水压试验超压压力P=33.46MPａ，采用内堵板，δ=125MPａ，温度为<250 ℃，材料为20钢，堵头有关系数K=0.6， ψ=1.04，管道外径D=355.6mm.根据堵板厚度计算公式得知：堵板为72.16mm厚的钢板就可以了，因此，现场加工的堵板为100mm的钢板完全满足水压试验要求），防止水进入过热系统，给一次系统中的水冷壁、分离器、省煤器及包墙先进行水压试验，并在试验后将系统内部的水全部放出，做冲氮保护，在环境温度满足常规性水压试验时，将该堵板割除，并将管道按要求汇通，进行第二次常规性水压试验。
4.实用性与经济性分析
4.1实用性分析比较
采取第一种方案，打压后需立刻排出所有设备管道内的水，并做冲氮保護。因一次系统中的过热系统和二次系统管排为蛇形型管，管道内积水无法放出，必须做好水压后的防冻工作，保证冬季管道无冻裂损坏的情况发生。防冻措施有两种，具体为：
1）架设火炉为锅炉岛加热达到防冻目的。
2）采用启动锅炉供暖达到防冻目的。
根据现场安装实际情况，采取火炉加热的防冻措施需等锅炉紧身封闭工作完成。在后屏、末过、末再管排下方安设电炉子；在炉膛内冷灰斗处搭设平台，在平台上放置火炉供热；锅炉上的所有人孔、看火孔要全部封闭，落渣口上方铺设架板挡风，架板上用阻燃帐篷和保温棉进行封闭；锅炉水冷壁、包墙保温工作全面展开。采取启动锅炉取暖加热需等锅炉紧身封闭工作、锅炉内暖气安装工程完成后才能进行。其缺点为封闭等工作不能及时完工，需待封闭结束后才能进行水压试验造成施工工期延后，水压后采取的防冻工序繁琐，且防冻安全性不能得到有效保证。浪费大量人力、物力，并严重影响后续保温工作和锅炉点火、整套启动时间，影响2号机组整体投运后的整体经济效益。
采用第二种方案第一次打压后排出省煤器、水冷壁、包墙、分离器设备管道内的水，并做冲氮保护。因上述管排为直管，内部积水容易排出，不受封闭和暖气安装工作的影响，且不影响后续工作的进行，打压后只需做冲氮保护，节省了大量的防冻工作，保证了施工工期。
4.2经济性比较分析
1）水压试验按照常规的一次进行后的各项费用统计如下：
a.防冻措施一：
在锅炉零米布置20个火炉、十七米布置20个火炉、炉膛内布置10个火炉，安排20个力工分成两班轮流维护，运行维护时间为：180天。
该方案总计发生各项费用（人工费、材料费）为：1260000元
b.防冻措施二：
采用启动锅炉供暖方式（运行人员8人分成两班运行，锅炉设备设监护6人分成两班轮流监护，运行监护时间从2010.11--2011.03.31）。在炉膛内布置临时暖气，总共布置：3米×1．5米，10组（安装人数为：20人，安装时间为20天，拆除人数为：20人，拆除时间为10天）。
该方案总计发生各项费用（人工费、材料费、机械费）合计为：916550元
2）水压试验分两次做时各项费用统计如下：
把水压试验分成两次来做时，就等于系统总共进行了2次水压试验，系统冲洗两次。这样会造成除盐水的浪费（600m3）。
该方案总计发生各项费用（人工费、材料费、机械费）合计为：30400元
费用合计：14400+12000+4000=30400（元）
3）各种方案经济性比较
1260000元＞916550元＞30400元
5结论
鸳鸯湖2号锅炉水压试验根据以上两种方案的实用性、施工进度和经济性等方面进行比较分析，得出结论：第二种方案远远优于第一种方案。2010年10月18日鸳鸯湖电厂2#锅炉第一次水压成功，2011年4月6日鸳鸯湖电厂2#锅炉第二次水压成功，充分证明了两次水压试验方案的可行性、实用性、经济性，为以后同种情况下锅炉水压试验提供参考依据。
参考文献：
1．宁夏鲁能鸳鸯湖电厂一期2×600MW级工程B标段施工组织总设计。
2．有关设备厂家安装说明书、图纸等。
3．工程计划及主要施工机械技术资料。
4．山东电力工程咨询院有限公司设计的宁夏鲁能鸳鸯湖电厂一期2×600MW级工程热机专业图纸。
5．与锅炉专业有关的国标、部颁规程规范。
6．国家《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）
7.国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》。