本文以山西潞安矿业（集团）有限公司高硫煤清洁利用油化电热一体化示范项目的高温高压飞灰过滤器为例进行详细阐述。该设备内径为Φ6250mm、设备壳体是裂纹敏感性复合板材质（14Cr1MoR+S30403），设备内部带复杂内件，主管板（SA336 F11 Cl3+SS）、小管板（SA240 Gr.304L）开孔较多且孔隙之间有较严格的公差要求，设备内部文丘里与反吹管垂直度要求较严格，设备下部锥体较多，多个锥体进行组对较困难，下面对其制造难点一一进行阐述。

1.  封头

由于本设备内径较大且属于超限设备，本设备封头（14Cr1MoR+S30403）采用瓣片压制组对成型，封头中间留有一道合拢缝且封头合拢缝上下部分各分8片，封头瓣片采用中温压型，在压制成型过程中应严格按样板进行检测以确保瓣片成型后的公差满足标准要求。为保证封头成型质量，封头瓣片应提前进行预组对，预组对合格后对每部分

封头瓣片进行永久性一一编号。封头按Q/JHM 3S10-2016^[1]中要求进行正式组对，封头组对成型后应严格按焊接工艺进行施焊，焊前预热（预热温度不小于150℃）、焊后立即消氢。消氢处理应及时进行且保证温度的均匀性。焊接完成后按GB150.4-2011^[2]中要求检测封头外凸和内凹是否满足要求。所有焊缝焊接完成后按具体要求进行无损检测。由于封头上反吹管开孔较多且反吹管要求垂直度精度较高，所有封头上反吹管开孔应采用机加工进行加工，保证开孔中心的垂直度及开孔坡口的质量。

由于本设备有24组反吹管，设备外部反吹缓冲器通过反吹管向内部进行高压氮气反吹，高压氮气反吹气流通过内部反吹管及文丘里直接作用于设备内部的陶瓷过滤芯上，为确保高压氮气反吹的最大有效面积及最大反吹力，封头上24组反吹管必须严格控制垂直度。为了保证24组反吹管反吹管组对时的垂直度，反吹管进行组对时应采

用特制工装进行组对（详见下图一），24组反吹管按下图所示采用工装组对完成后应同时进行焊接，以确保24组反吹管的垂直度及伸出高度的一致性。

                 图一

2.  锥体

由于本设备的作用是分离合成气和灰渣，为使灰渣排放速度及效率最优，同时获得较高浓度的合成气。本设备下部全部设计成锥体，下部锥体共有5节，每节锥体均采用瓣片压制组对成型，瓣片在压制成型过程中应严格按样板进行检测以确保瓣片成型后的公差满足标准要求。瓣片压制成型后应进行预组对，预组对合格后对每部分锥体瓣片进行永久性一一编号。椎体按Q/JHM 3S10-2016^[1]中要求进行正式组对，椎体组对成型后应严格按焊接工艺进行施焊，焊前预热（预热温度不小于150℃）、焊后立即消氢。消氢处理应及时进行且保证温度的均匀性。焊接完成后铆工清理打磨焊接接头并进行校形。所有焊缝焊接完成后按具体要求进行无损检测。由于本设备锥体数量较多，组对较困难，为保证5节锥体组装后的垂直度，所有锥体应采用机加工加工上下端面坡口且所有锥体应按件进行配车，所有锥体逐件配车加工可确保锥体端面的配合尺寸并能较好的控制锥体错边问题。本设备锥体上下端面直径相差较大，为确保所有锥体的组装尺寸，在组对锥体时采用立式组装形式进行组对，按图二示例编号进行组装（先①后②）。

                 图二

3.  主管板

    本设备主管板与以往的高温高压飞灰过滤器有较大差别，由于本设备内径较大且内部过滤芯较多，承重较大，考虑到以上原因，本设备主管板结合以往板式结构的特点，采用了全锻件加堆焊结构（SA336 F11 Cl3+SS），即解决了以往板式结构主管板承受高温变形较大的缺点又很好的解决了主管板无法承重较大的难题。本设备主管板整体尺寸为Φ6210mm×﹙200＋15﹚mm。主管板上表面堆焊5mm耐蚀层，下表面堆焊10mm耐蚀层，主管板上有24个小管板组件开孔通道（详见图三）。由于主管板整体堆焊且水平度要求较高，整体制造过程中难度较大，在整体制造过程中应注意以下几点：

3.1 保证主管板整体加工尺寸，在堆焊前主管板外边缘应留出足够的堆焊收缩量，确保堆焊后加工主管板外边缘能满足图纸尺寸要求；

3.2 主管板堆焊过程应严格按焊接工艺执行，堆焊速度应均匀，严格控制电流大小，堆焊过渡层时必须焊前预热，焊后及时消氢；

3.3 上下表面堆焊完成后应进行消除应力热处理，并油压校形确保主管板的水平度；

3.4 主管板上开孔应在主管板未堆焊前进行划线，待主管板上下表面堆焊完毕后再二次进行划线，确保主管板开孔位置的准确性；

3.5 主管板上24个开孔应采用镗床进行加工，确保开孔的尺寸；

3.6 主管板开孔内堆焊及外边缘堆焊完成后应进行消除应力热处理，并油压校形确保主管板的水平度。

                  图三

4. 小管板

   小管板材质为SA240 Gr.304L，小管板厚度为50mm，每个小管板上有48个开孔用于安装陶瓷过滤芯（详见图四）。由于小管板上开孔较多且开孔内配装陶瓷过滤芯，所以小管板在制造过程中要求精度较高，在整体制造过程中应注意一下几点：

                   图四

4.1 保证小管板上开孔处的精度满足图纸要求，以利于陶瓷过滤芯的正常工作；

4.2 保证小管板上开孔及螺纹孔的垂直度，确保其他零部件的顺利安装；

4.3 小管板上螺纹孔绞丝应采用机加工进行，确保螺纹的垂直度；

4.4 在加工制作过程中应保护好小管板开孔处的精度，不可出现磕碰及划痕。

5. 文丘里

   由于陶瓷过滤芯需要定期进行高压氮气的反吹，通过高压氮气间歇式的反吹将陶瓷滤芯外部的灰尘及灰渣清理干净，为保证高压氮气的反吹效果，同时适应高压氮气较大的压差、较快的流速，本设备内部采用了文丘里管结构。高压氮气在反吹过程中的必要条件即是反吹管与文丘里的同轴度，为确保内部反吹管与文丘里组装时的同轴度，采用图五所示工装进行组对，通过调节工装即可保证其同轴度。

                图五

6. 总装

本设备锥体较多，内件较复杂，在整体组装过程中应注意以下几点：

6.1 组装小管板与文丘里之前应调整反吹管与文丘里的垂直度，确保后续工作的顺利进行；

6.2 筒体与锥体进行合拢时应采用立式组装，以确保锥体的垂直度，保证下部气体分布器与主管板之间的垂直度；

6.3 在封头与筒体组装完成后，应预组装反吹管与文丘里管，并对反吹管和文丘里管进行永久性编号，编号必须一一对应；

6.4 调整反吹管、文丘里管及小管板使其在一条直线上，然后焊接文丘里压板。并取出文丘里与反吹管，待水压试验完成后按编号进行最终组装。

7. 结论

本文对高温高压飞灰过滤器在制造过程中的主要制造工艺以及制造难点做了较为全面的解析，对高温高压飞灰过滤器的设计以及制造具有一定的参考价值和指导意义。

参考文献

[1] Q/JHM 3S10-2016，铆工工艺守则. 大连金州重型机器集团有限公司，2016.

[2] GB150.1~150.4-2011，压力容器[S].中国国家标准化管理委员会，2011.