摘 要：随着电力行业的发展，大容量、高参数的燃煤机组不断涌现，直流锅炉也随之增多，蒸汽吹管作为机组投运前的一道重要工序，对靶板检查的安全性、适用性提出了更高的要求。本文对不同结构靶板器的优缺点进行了探讨、论述，对比分析出电动串轴式靶板器和气动直轴式靶板器更具安全性、可靠性，能够满足稳压吹管要求，具有更加广阔的应用前景。
关键词：蒸汽吹管；靶板器；安全性；稳压吹管
1 引言
锅炉过热器、再热器及蒸汽管道的蒸汽吹扫是燃煤机组投运前的一道重要工序。在制造、运输、安装过程中，管道中残留的氧化皮、焊渣、灰污等杂物，这些杂物影响蒸汽品质，严重时堵塞过热器、再热器，引起超温爆管。杂物进入汽轮机，易损伤叶片，卡涩主汽门造成重大事故。因此在机组启动前必须进行蒸汽吹扫以除去这些杂物，保证机组的安全、稳定运行。管道内部杂物，在高温高压蒸汽管道冲刷下，会在安装在临时管道内部的靶板上留下冲击斑痕。靶板上斑痕的大小及数量是检验蒸汽吹管质量的标准，本论文所论述的靶板器是用于固定靶板的装置。
目前，蒸汽吹管主要采用稳压吹管、降压吹管两种方式，靶板器主要采用法兰式或串轴式两种结构。以往机组蒸汽吹管时，靶板器不论是采用法兰式还是串轴式结构，其均为手动操作，单从安全性考虑，手动式的靶板器具有不可忽视的缺陷，尤其是用于稳压吹管方式。近几年，电建行业对靶板器结构进行了一些研发和改进，气动或电动式靶板器开始逐渐应用到蒸汽吹管流程中。
靶板器作为拆装靶板的载体，不仅应具备足够的强度，还应当操作灵活方便，更重要的是应当具有足够的密封性、安全性，能保证更换靶板人员不被蒸汽烫伤。下面将从安全性、操作性、经济性、适用范围等方面对不同结构的靶板器进行逐一论述。
2 靶板器结构
2.1法兰式直轴靶板器结构
法兰式直轴靶板器（图2-1）结构简单，垂直式布置，安全性不高，人工操作，操作流程复杂，更换靶板时间长。由于其结构限制，每次试靶板时必须拆卸压兰盖，将靶板连同靶板器一同提出管外，然后更换靶板，回装到管内。法兰式直轴靶板器更换靶板必须在两次吹管的间歇期，这决定了其只适用于降压吹管方式，且对吹管关断的临吹门的严密性有较高的要求。如果关断阀不严密，不仅会影响吹管调试的进程，而且会给靶板更换人员带来很大的安全隐患。
图2-1法兰式直轴靶板器结构图
2.2手动串轴式靶板器结构
手动串轴式靶板器（图2-2）水平式布置，安全性略高，人工操作，操作流程较简单，靶板更换时间短。将靶板安装在靶板器上，背对汽流窜入临吹管道内部，试靶时旋转靶板轴，使靶板正对汽流方向试靶。该类靶板器可同时安装两块靶板，一块试靶结束后，窜出这块靶板的同时，另一块靶板窜入，缩短了靶板更换时间。
该类靶板器同时也存在着不可忽视的缺点，主要体现在以下几个方面：
1）转轴、窜轴均为人工操作，因此对高温环境下轴端密封要求较高，必须密实可靠；
2）窜轴过程中，因靶板槽与密封填料无法形成有效密封，会有部分蒸汽外漏，给操作人员带来一定的安全隐患，因此，该类靶板器多用于降压吹管方式；
3）因靶板器较长，且采用水平布置方式，更换靶板所需操作空间较大，对管道布置间距有一定要求。
图2-2手动串轴式靶板器结构图
2.3电动串轴式靶板器结构
电动串轴式靶板器（图2-3）水平式布置，安全性较高，远程操作，操作流程简单，靶板更换时间短。该类靶板器主要由电动执行器、电动执行器支架、传动拉杆、靶板轴及密封部件组成。其可同时安装两块靶板，与手动串轴式靶板器不同的是，两个靶板槽均布置在靶板轴的同一侧，一块试靶结束后，远方操作电动头动作，窜出这块靶板的同时，另一块靶板窜入。
电动串轴式靶板器的设计制作相对简单，靶板轴可采用圆形或方形设计，如采用圆形设计，则需加装导向装置防止推进过程中靶板轴转动；如采用方形设计，推进过程中靶板轴被方形压兰盖限制，无法转动，因此无需加装导向装置。
电动执行器传动丝杆与靶板轴采用柔性双铰链连接，两铰链成垂直方向以防止传动丝杆与靶板轴不同心推进过程中发生卡涩。
电动执行器可以新采购一台作为吹管固定资产来周转使用，也可以临时拆卸诸如凝结水至除氧器上水旁路管道调节阀上的电动执行器代用，以降低成本。
该类靶板器与手动串轴式靶板器一样，水平布置，对管道布置间距有一定要求，而且窜轴过程中，靶板槽与密封填料无法形成有效密封，同样会有部分蒸汽外漏。但因其具有远程操作的优点，有效避免了给操作人员带来的安全隐患，因此，该类靶板器也可用于稳压吹管方式。
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图2-3电动串轴式靶板器结构图
2.4气动直轴式靶板器结构
气动直轴式靶板器（图2-4）垂直式布置，安全性高，远程操作，操作流程简单，靶板更换时间短。该类靶板器主要由气缸、关断阀、靶板轴、轴套及密封部件组成。该靶板器靶板轴的上端连接气缸，以压缩空气为气源，通过驱动气缸活塞带动靶板轴上下运动，进出临吹管道，从而进行靶板的更换操作。在靶板轴外套设轴套，轴套上开设靶板更换窗口，方便靶板的更换，窗口上设置窗口保护罩，为靶板更换提供防护。为避免更换靶板时高温蒸汽泄露，轴套下端设置气动关断阀，关断阀与临吹管道进行法兰连接，当靶板轴窜入临吹管道时，关断阀打开，窜入后关断阀关闭，试靶结束，将靶板轴窜出临吹管道时，关断阀再行开启，窜出后关断阀再行关闭，防止临吹管道内的蒸汽泄漏。
靶板轴可采用圆形或方形设计，如采用圆形设计，则需在靶板轴表面的轴向位置设置导向槽，在法兰座内与导向槽相对应的位置设有凹槽，凹槽内设有与导向槽相配合的导向块，导向块卡接在凹槽内。通过导向槽与导向块的配合，防止靶板轴在运动过程中发生旋转位移，保证了靶板的试靶面可以一直保持正对蒸汽流动方向。如靶板轴采用方形设计，则需将法兰座的内侧依照靶板轴的尺寸加工成方形，以与靶板轴相适应。
由于该类靶板器可以远程控制关断阀的开启、远程驱动气缸活塞带动靶板轴上下动作，有效避免了高温蒸汽外泄，不受临吹门严密与否的影响，因此其既可用于稳压吹管方式，也可用于降压吹管方式。
图2-4气动直轴式靶板器实例图
3 靶板器结构优缺点对比分析
表3-1靶板器结构优缺点对比分析表
通过表3-1，可以看出，与法兰式直轴靶板器结构、手动串轴式靶板器结构相比，电动串轴式靶板器结构和气动直轴式靶板器结构，制作成本较大，但操作更灵活，适用范围更广。尤其重要的是在蒸汽吹管这种机组非正常运行的环境下，后两者具有更高的安全性，大大降低了操作人员的安全风险。
4 结语
《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》DLT1269-2013第4.7条规定：直流锅炉宜采用稳压吹管。目前，随着机组容量的增大和参数的提高，直流锅炉逐渐增多，常规的法兰式直轴靶板器结构和手动串轴式靶板器结构，无法满足稳压吹管的需要，而电动串轴式靶板器结构和气动直轴式靶板器结构作为能够满足稳压吹管要求，且更加安全可靠的靶板器会逐渐得到更广泛的推广应用。
参考文献
[1] 火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则, DLT1269-2013：10-11.
[2] 王海波,孙需战,刘会杰. 大型火电机组吹管靶板装置应用及研究[J].河南电力,2015,4:44-46.