EPS模式下海外中小型CFB锅炉岛降本增效技术和服务途径探讨胡日东

EPS模式下海外中小型CFB锅炉岛降本增效技术和服务途径探讨胡日东

胡日东

（上海市机电设计研究院有限公司上海200041）

摘要：在工程项目的全寿命周期内，设计阶段和施工阶段对项目产品成本和质量起着关键决定性的作用.项目降本增效是技术、设计与施工的完美结合，设计是龙头，采购跟进与融合，施工反馈建议与改进.通过项目现场实践，结合安装、调试运行与维护中遇到的实际问题，对EPS模式下海外承包中小型锅炉岛的降本增效提供一些建议，供同类工程借鉴与参考.

关键词：海外EPS模式；中（小）型锅炉岛；技术与服务；降本与增效

0.前言

近些年，“EPC”、“EPS”（Engineering、Procurement、Supervision设计、采购、监督指导）和“工程成套”成为了工程领域热门词汇，从机电设备进出口型的贸易公司、施工单位、设计单位、五大发电集团的工程公司到设备制造单位都在海内外抢夺电站总承包工程，而锅炉岛既可以作为电站工程的一部分，又可以作为独立的一个单元产生蒸汽供造纸、化工等领域使用，其应用领域很广，海内外市场前景看好，但是要在国内和国际众多的竞争者中脱颖而出，占有一定的市场份额和可观的经济效益，就必须把锅炉岛工程做精做细，技术上须采用先进可靠的成熟技术，材料设备上在厂内尽量实现“模块化“，服务上提供及时、准确、贴心周到的服务，同时，设计人员从源头上需具有较强的成本意识，唯有如此，海外锅炉岛项目才能实现真正盈利。下面就以工程实践为例谈谈在EPS模式下，锅炉岛项目如何进行降本增效。

1.锅炉岛系统和典型布置图

通常情况下，在海外执行锅炉岛总包，根据每个项目的实际情况，合同签订的设计供货范围可能会有所不同，有的可能包括外围的燃料输送系统和化水系统等，但其典型和核心范围仍为从除氧煤仓间到烟囱出口之间的机务、电控的设计、设备材料采购供应及现场安装调试监督指导，其包括的主要系统有：炉前给料系统，取样加药系统，除氧给水系统，燃油系统，锅炉本体系统，烟风系统，除灰除渣系统，石灰石和床料系统等。

其锅炉岛的典型断面布置图如下：

图1锅炉岛典型布置图

2锅炉岛降本的设计途径

海外中小型锅炉岛项目规模较小、竞争对手多、业主预算较低等原因，通常业主都会选择低价中标，若想有所盈利，成本就必须从设计源头控制，设计人员需具有较强的成本意识，适时引入“设计目标”考核制，对关键和通用设备的选型和控制需区别对待，不能搞“一刀切”和盲目套用国内30万和60万机组的图纸；在PI&D工艺图正式提交给业主前，必须经过严格审核，做到不重不漏，繁简适当，只有这样点滴积累，项目才能真正盈利。

2.1执行机构与阀门的设计、选型

2.1.1电动阀门选用形式和数量的控制

对于中小型锅炉岛而言，阀门的设计和选用是降本的比较行之有效的一种途径。电动阀门作为电厂的通用件和必须件，其用量较大，中小型锅炉岛电动阀门的数量从几十台甚至到上百台，而电动阀门的品牌又种类繁多，不同的品牌，数量的多少和阀门的控制形式这三项因素都都直接影响着工程成本。

品牌选择：通常情况下，若业主短名单里都其没有特别约定的话，可以选择一些国产品牌，如江苏杨修，温州瑞基和EMG等相对较实惠的品牌，这些品牌的电动门质量同样是有保证的，因其控制原理和维修也较为简单，如果在使用过程中有问题，一般的维修技术人员即可解决。

控制形式：电动门由两大部分组成，即阀门部分和电动头部分，而电动头又是由机械部分和控制部分组成，机械部分安装在就地，控制部分即可以设计在电动头内也可以集中设计放置在MCC间，而控制部分又是影响价格的一个较为主要的因素，如果设计在就地，则需要逻辑板、主板和电源板对电动门进行控制，其成本和价格较为昂贵，而且一旦有故障，维护人员一般只能换控制板，维护成本增加；如果集中设计在MCC间，则只需要一些价格低廉的接触器、继电器等同样可实现相同的功能，而且由于电气元件单独布置，回路简单，便于维护人员检查和更换电气元器件，制造和维护成本都较低，有利于成本控制，其电动头典型控制原理图如下：

图2电动头典型控制原理图

数量控制：对于阀门数量的控制，不能一味的套用大机组图纸或者按照惯性思维设计，而是需要对各个系统的工艺进行深入了解和分析，这些阀门是否经常操作？是否是关键核心部位？是否有重要的安全连锁等等……之后再做出选用手动门控制还是电动门控制的决定。通常，对于中小型锅炉岛而言，从不影响正常使用和成本控制的角度考虑，如下一些电动门可以改换成手动门或者是取消不安装阀门

①给煤机入口电动门直接用手动插板门或者插棒阀即可

②冷渣器入口电动门直接改用手动插板门

③空预器下仓泵入口电动门直接改用手动插板门

④炉膛底部集箱下降管狼牙棒有疏水电动门的情况下，放水电动门改为手动

⑤水冷分离器的集中下降管狼牙棒有疏水电动门的情况下，放水电动门改为手动

⑥一二级喷水减温器调阀后的电动门改为手动，由前面一次门和调门控制即可

⑦一次风机门若为调节型，可改为开关型，费用更低，因通常一次风机出口门不调节，运行时处于全开状态

⑧空气储罐的进出口门电动改为手动

⑨冷渣器冷却水出口电动门改手动

以上八条对于中小型锅炉岛大约可节约20个电动门，每个电动头按照5000元计算，大约可节约10万人民币

2.1.2电动阀控制头附加增值部分的设计

当前市场电动阀门品牌众多，其接线和调试方法也各不相同，对于海外工程，各方面资源受限的情况下，最好设计时统一考虑选用同一种品牌，这样给接线和阀门调试工作带来了极大的方便，如果仍由于分包商的原因选用了不同品牌，则设计人员需要在消化其电气原理图时注意设计和总结如下的电动阀门接线图，可以给海外工程的执行带来极大的便利。

2.2热控仪表的设计、选型和降本

热控的安装在国内通常认为比较简单的事情而在海外执行时却不然，这就需要我们从设计开始，对图纸进行进一步的细化和解剖，合理归类图纸目录和层级，有时甚至需要颠覆以往的图纸设计形式，重新设计，以此来增强图纸的可读性为后面施工能力薄弱的国外施工队提供便利。

2.2.1热控仪表连接图的设计优化

热控专业的仪表安装图对于国内项目来讲，只需要设计简单的连接示意或者只需要仪表阀门导管清册，国内施工单位就可以很轻松自如高效的完成安装，而对于海外项目技术力量薄弱的施工单位来讲，提供这些是远远不够的，因为其缺乏热控安装的基本常识和安装规范，这就需要我们提供一套比较通俗易懂的“傻瓜式“安装图纸，对具体的布置位置和连装方式等都需要在图纸上给予明确，只有这样，才会相对减少安装工人对图纸的困扰，对其用于国内和国外项目的仪表安装图，可做如下的改进：

2.2.3热控压力测点额外根部设计图和温度测点套管安装详图

通常情况下，热控专业一套压力测点的安装包括一次门、二次门、排污门和仪表电缆等，一套温度测点的安装包括套管、仪表元件和电缆等，对于国内工程，所有整套的仪表测点安装都由电建单位的仪控专业公司安装，而且几乎不需要详细的安装图纸，而对于国外项目，仅给出一、二次门、排污门的连接示意图，现场将很难开展工作，为了方便现场施工和一切都有据可依，可设计增加如下的索引表和详细施工图：

（1）压力测量根部阀管路图典型索引表

表2压力测量根部阀管路图典型索引表

2.2.6冗余热控测点数量的控制

热控测点是锅炉燃烧的神经和眼睛，但是并不是说测点越多越好，因为测点越多，增加设备成本，增加安装调试的工作量，增加维护的工作量，然而实践经验证明，由于工况的不稳定或者仪表投入正确与否经常导致这些仪表拒动或者误动，反而影响运行人员的判断而导致事故，如下一些仪表测点或阀门可以考虑取消

1）高加液位开关取消，直接用差压变送器监视水位即可

2）除氧器液位开关取消，直接用差压变送器监视水位即可

3）煤仓温度取消，无任何连锁保护功能

4）煤仓高低料位开关取消，用连续料位监测即可

5）分支拨煤风流量和分支密封风流量，监视其总拨煤风流量或者密封风流量即可

6）煤仓上的煤流检测开关，此开关基于安装位置和设备精度的原因，经常不动作或者误动作，可以考虑取消，因为给煤机本体已经自带了煤流检测开关，此开关动作较为灵敏和可靠

7）一、二次和引风机的振动探头和仪表。这些国产的振动探头和仪表较难达到测量精确和准确动作，经常会误报或不报，试运时用手持测振仪检测振动比较精确和可靠

8）185KW以下的电机取消线圈温度监视测点

9）烟风系统的仪表二次门

10）高压流化润滑风的就地转子流量计

11）高压流化风机出口对空排门改为机械式隔膜启停阀

12）区别关键核心设备和非关键核心设备，对于关键核心设备如给水泵、给水调门等成本控制不要过于苛刻，而对于非核心设备如石灰石系统等则可以适当的考虑成本控制

2.3设备、管道及其他的设计与降本

（1）火检冷却风机，故名思议，此风机是提供冷却风供火检探头冷却用，可考虑取消此套系统而改用压缩空气经过减压后对火检探头进行冷却，功能效果都是冷却，但是设备成本就有差异了，压缩空气冷却只需用个截止阀或减压阀配套一个压力表，而采用火检冷却风机，即增加了设备成本，又增加了电缆控制柜成本，同时也还用增加了日后维护工作量和成本

（2）汽水取样系统从锅炉来的取样管道管径可由28*4改为14*3的不锈钢管

汽水取样系统，顾名思义，仅仅是对锅炉来的汽水进行取样，主要不在于量的多少，而在于管道材质的选用和管道的清洁度

（3）膨胀指示器安装问题

一般的锅炉设计制造厂都不会设计膨胀指示器安装图，只会给出锅炉膨胀系统图和膨胀指示器安装点，而海外项目要做精做细占领市场则需要处处为顾客考虑，对于此细节安装也是需要出具安装图的，以下为某项目的膨胀指示器安装图，得到了业主的赞誉。

图11膨胀指示器典型安装详图

（4）通常情况下，设备分包商再次外购的电控设备一般都不会对设备进行KKS编码标注，EPS总包方需要督促检查其一定要标注KKS编码，否则到了现场以后需要技术员花费很多精力对照图纸一一标注，这种方式不利于海外工程的执行。

（5）在采购阶段，对国内同行业设备进行仔细全面调研，对其设计、制造能力和资质等进行全面审查，增加合格供方名录，如风机、阀门等可多开发二线品牌，适时视系统进行选用，这样将有助于降低材料和设备的采购成本。

3、锅炉岛增效的服务途径

当今，中小型CFB锅炉技术已经比较成熟和完善，不仅中国三大锅炉制造企业能够设计生产和制造，中小型锅炉厂也同样能够设计生产制造出质量优良的CFB锅炉，而要在海外锅炉岛市场领域比拼，在技术都成熟的情况下，就是对售后服务的比拼了，专业的技术支持和体贴周到的服务便是再次承接订单的最有力的武器。对于现场服务和质量控制等可按如下程序进行，做到真正为客户创造价值

3.1组建现场专业服务团队

通常在合同签订时，业主对重要里程碑节点都会有进度计划，需根据业主和实际的进度情况提前策划现场服务人员，以下为某项目的一级进度计划和初步的服务人员安排

3.2项目施工阶段的服务工作

从锅炉第一根立柱吊装开始，现场服务工作就正式启动了，现场除了对业主和施工单位进行人、机、料、法、环的跟踪和检查外，对质量控制服务主要实行事前、事中和事后检查和控制

3.2.1事前服务：

1）总包方或者监理方的各专业工程师需组织施工总承包单位和分包单位的技术负责人、专工和技术员等对详细设计的施工图纸进行详细会审，对设计院的设计意图进行领会，同时熟悉安装内容构思安装程序和步骤，对安装过程中要达到的质量要求进行明确，同时，施工单位应编制施工方案，对图纸中自相矛盾或者遗漏的地方进行解释和补充，并形成会审记录存档

2）根据当地施工单位的工机具和现场实际情况编制切实可行的作业指导书及重大施工技术方案

3）总包单位需组织编制施工质量“质量验评表”，对质量的重要性，设置不同的监控点，对于关键质量点，需定为W（WITNESS）和H（HOLD）点，同时需设置旁站点（STANDBY），严格按照多方讨论并最终批复的施工ITP进行施工质量的检验和控制。

4）准备安装和检查、试验的质量记录表格和质量验评表格。

5）对于分部分项工程在开工前，必须进行技术交底工作，交底应有针对性，应该详尽和具体，对安装中易发生的问题进行重点提醒，同时做好技术交底的记录。

6）对特殊工种人员，要求其持证上岗。

7）对于海外项目，物资是保证顺利安装的第一要务，所以，工程师尽量参与到工程设备物资开箱的检验过程中来，在开箱时，应按照技术协议和安装图纸对货物进行清点，同时，还需考虑和核对所供的设备物资数量和形式等，确保在安装时，没有任何问题，若发现问题，尽快以开箱缺件单的形式和国内反馈，要求其进行补供等。

8）检查指导施工现场原材料、构配件、设备的入库、保管和领用制度，要求施工单位提前建立施工台帐，避免施工顺序错误、漏项以及用错材料的现象发生。

3.2.2事中服务

1）对施工单位的早晨站班情况进行检查和抽查，检查和跟踪安装单位每天的安装工作任务，主动告知和提醒施工单位需根据产品的结构特点和技术特性等来安排合理的安装程序。

2）工序控制，分包单位在施工过程中均要求其进行工序自检、互检，合格后进行交接检，跟踪督促施工单位对质量控制实行“三检”制；对于检验不合格项，必须整改合格后才能进入下一步安装。

3）按照质量的重要程度，对质量检查点的级别进行界定。检查级别分三级：

A级：重要质量控制点，由三方质检人员共同检查确认和签证，即业主方、监督指导方和施工方

B级：对于较次要的质量控制点，施工单位和总包单位（监督指导方）共同进行质量的检查和确认

C级：一般质量控制点，由施工单位自行检查；

4）严格检查施工单位的原始施工质量记录

5）服务工程师需经常至施工现场，对于“人、机、料、法、环”动态，需全面了解，对施工的关键施工工序进行跟踪，是否按照施工技术方案执行，发现问题后，通过《项目管理联系单》等形式，督促施工单位进行整改，当存在重大质量隐患时，立即报告业主让施工单位暂时停工，待隐患消除经过三方联合检查合格后方可继续施工。

6）开箱或者安装过程中发现的设备缺陷等问题，服务工程师需第一时间至现场进行检查和确认，根据缺陷问题的大小，视情况协调厂家处理或者自行处理，对处理方案需进行研究和认证。

3.2.3事后服务：

1）督促和提醒施工单位做好成品保护，质量工程师对其进行成品保护交底

2）对施工单位在施工过程中的不合格工序品做好采取三不放过的原则，标志和隔离，制定纠正措施，并跟踪检查整改情况，及时评定质量等级

3）待施工完毕，服务人员组织对检验批、分项工程、分部工程、单位工程及隐蔽工程进行质量验收和质量等级评定，对不合格项，耐心指导业主和施工单位完成。

4）由调试工程师对操作员进行教室理论培训和现场实物的设备培训

5）及时整理和搜集工程施工资料，并编目建档，做到资料齐全、准确、标准

6）按服务合同做好工程质量的回访保修工作，实现质量创优的最终目标，向业主提供满意的服务

3.3现场服务阶段的成本控制与管理措施

1）根据工程实际进展情况，合理安排工程管理人员进场与退场顺序及合理安排人数

2）根据工程实际情况，及时准确的通知国内各设备工代来现场服务，尽量做到不早到，不晚到，不拖延

3）对现场损坏或者有缺陷的设备，尽量利用当地资源进行修复加工处理，力争做到少让国内发航空急件和让来往人员带工程设备。

4）根据工程经验，提前谋划总设备备件清单，不至于临时及需而花高价采购

5）勤去工地现场，及时指导和监督，尽量避免由于吊装和安装原因造成的设备永久缺陷和损坏而需更换新的备件

6）安装之前，对到货设备和材料按照图纸进行仔细核对，及时发现遗漏件或者错发件，有问题及时通知国内补发，尽量避免采用空运急件的方式补发

7）熟悉牢记调试运行规程，严格按照设备运行程序进行调试和运行，尽量避免由于错误操作和参数控制不当而对设备造成的损坏而需更换新的备件（特别是进口产品需特别注意）

4.结语

在市场竞争日益激烈的今天，设备制造行业参与锅炉岛总承包乃至电站总承包有其独特的优势，它掌握着主机的设计和制造技术，具有先进的制造装备和工艺及良好的市场信誉，但工程总承包是个专业化、综合化、系统化的循序渐进的制造、安装、调试和管理的过程，期间需要大量的专业和国际化复合型人才，只有做到设计、生产、制造、安装、调试、试运行各专业人才齐全，管理精细化和系统化，才能真正做到项目全寿命周期内的降本增效，才能在激烈的市场竞争中永远立于不败之地。

参考文献：

[1].王汉强，胡玉清，王曲.工程锅炉岛设计特点[J].热机技术，2006（2）

[2].叶江祺.热工测量和控制仪表的安装（第二版）[J].北京：中国电力出版社，1998.

作者简介：

胡日东（1982-）男，工程硕士，长期从事火电厂锅炉岛及生物质电厂现场安装与调试及技术管理工作