垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目焚燒爐安裝施工工藝探討

吉英俊

(山西省工業(yè)設(shè)備安裝公司，山西 太原 030012)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題日益突出，垃圾焚燒發(fā)電是解決城市垃圾處理的有效方法，而垃圾處理的核心是焚燒爐。以大同垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目為例，該焚燒爐采用目前國(guó)際先進(jìn)的技術(shù)工藝，并融匯了國(guó)內(nèi)循環(huán)流化床垃圾焚燒技術(shù)三大院校(清華、浙大、中科院)的工藝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)大同垃圾的熱值情況，由太原鍋爐集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)制造，選用TG-500-75/3.82-LM型循環(huán)硫化床鍋爐，該鍋爐不僅回避了以往國(guó)內(nèi)循環(huán)流化床垃圾焚燒爐的技術(shù)缺陷，而且為我國(guó)北方地區(qū)垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)垃圾焚燒工藝開(kāi)辟了新的技術(shù)領(lǐng)域，大大降低摻煤比例，由于本鍋爐從構(gòu)造上有所不同，布置緊湊，異形水冷分離器與過(guò)熱器包墻膜式壁為整體布置，鋼架分外鋼架和內(nèi)鋼架，新增水冷屏，施工噸位大，合理、安全、有序地安排施工工藝，確保工期質(zhì)量。

1 垃圾焚燒鍋爐本體主要部件安裝

受熱面安裝。受熱面重量為207.84 t，其中鍋筒重16.332 t、水冷系統(tǒng)重 122.02 t，過(guò)熱器重 42.438 t、省煤器重 27.050 t。

1.1 鍋筒安裝措施

鍋筒通過(guò)懸吊裝置吊掛在頂板上，吊裝前，先用25 t汽車(chē)吊將鍋筒移至就位正下方的零米處，將懸吊裝置組合在鍋筒上，吊車(chē)位置在Z2Z3區(qū)域，吊鉤從頂板的正上方落下，調(diào)整吊臂角度，通過(guò)起吊將鍋筒就位。這種吊裝方法，不需要轉(zhuǎn)臂，安全可靠，前部頂板和鍋筒就位同時(shí)使用160 t吊車(chē)。需要注意的是Z1Z2區(qū)柱的纜風(fēng)繩不得拆除，并且鋼架與外鋼架能連的橫梁必須連接焊好，以增加鋼架的穩(wěn)定性，因鋼架柱Z1Z2中心距為8 000 mm，鍋筒全長(zhǎng)為8 440 mm，需注意的是，在Z1Z2區(qū)的擺放位置是沿柱Z1Z2 45°處，前后方向與就位時(shí)一致，吊到就位標(biāo)高時(shí)通過(guò)人力旋轉(zhuǎn)擺正將吊桿穿頂板孔進(jìn)行固定。

1.2 水冷系統(tǒng)安裝措施

1)水冷系統(tǒng)由懸吊式全膜式水冷壁爐膛、爐膛屏式水冷壁、流化床、懸吊式異形水冷分離器、返料回路、懸吊式全膜式尾部煙道包墻過(guò)熱器;分離器與爐膛組成一個(gè)整體，懸吊在頂板上，既解決了膨脹密封問(wèn)題，同時(shí)又相應(yīng)增大了鍋爐的受熱面積。2)膜式壁在吊裝前，懸掛裝置經(jīng)檢查合格，吊耳、吊桿、吊板和銷(xiāo)軸等連接牢固，焊接工藝符合設(shè)計(jì)要求，吊裝機(jī)具已做過(guò)負(fù)荷試驗(yàn)，使用狀態(tài)良好，各種吊裝索具如鋼絲繩、卡環(huán)已做過(guò)全面檢查核實(shí)，確保吊裝的安全性。3)膜式水冷壁吊裝時(shí)，采用在鋼架頂板上臨時(shí)設(shè)置吊點(diǎn)，水冷壁分片組對(duì)合格后，對(duì)管子按照規(guī)范要求全部進(jìn)行吹掃和通球試驗(yàn)，能與集箱組對(duì)的盡量組對(duì)，合格后用25 t汽車(chē)吊吊至25 m處手拉葫蘆鏈能接住的高度，每片用兩個(gè)5 t手拉葫蘆吊掛，吊裝順序按照從上至下，前、頂、側(cè)、后的順序吊裝就位。水冷床就位前，將四片水冷屏用卷?yè)P(yáng)機(jī)就位，水冷床就位時(shí)保證流化床的幾何尺寸至關(guān)重要。4)水冷壁找正時(shí)，是以爐頂板梁的縱橫向中心線(xiàn)為基準(zhǔn)線(xiàn)，確保各受熱面上聯(lián)箱的縱橫相對(duì)位置，以鋼架立柱的1 m標(biāo)高線(xiàn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)定各受熱面部件的標(biāo)高。吊桿緊固時(shí)，負(fù)荷分配均勻。5)合龍、拼縫工作是水冷壁安裝過(guò)程中的一處重要工序，工作內(nèi)容包括:水冷壁下集箱的找正加固，各管屏及四角的拼接，各處密封件的安裝。各管屏間拼接間隙要均勻、平整，不得強(qiáng)拉硬拼，造成過(guò)大外應(yīng)力，拉傷水冷壁管子，拼縫間隙應(yīng)符合圖紙要求。四角合龍拼縫時(shí)，一定要保證爐膛空間尺寸，分上、中、下多處檢查爐膛縱橫尺寸。水冷壁拼縫焊接工作量較大，要求每條拼縫均要雙面焊接，達(dá)到嚴(yán)密不漏，確保焊接質(zhì)量。6)剛性梁的安裝以上聯(lián)箱為基準(zhǔn)，放線(xiàn)允許偏差為±2 mm，剛性梁安裝允許偏差為±5 mm，剛性梁安裝應(yīng)自上而下逐層進(jìn)行。剛性梁安裝時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)要一致，以保證各剛性梁角部裝置的連接質(zhì)量。各連接件焊接應(yīng)牢固可靠，特別是角部裝置安裝時(shí)，一定要保證其焊縫的長(zhǎng)度和高度，防止運(yùn)行中爐膛壓力突然增大造成爐墻拉裂的現(xiàn)象，直段剛性梁隨膜式壁地面組對(duì)焊接。

1.3 過(guò)熱器、省煤器安裝措施

1)蛇形管安裝前應(yīng)進(jìn)行通球試驗(yàn)，并對(duì)管口進(jìn)行修正、打磨。對(duì)合金鋼材質(zhì)要進(jìn)行光譜復(fù)查。安裝時(shí)應(yīng)注意安裝順序，保證間距及垂直度，以保證整體的偏差在允許范圍內(nèi)，寬度允許差±5 mm;對(duì)角線(xiàn)允許差±10 mm;邊管垂直度允許差±5 mm。2)蛇形管在組合、安裝時(shí)，應(yīng)先將集箱找正固定好，安裝基準(zhǔn)蛇形管，基準(zhǔn)蛇形管安裝中，應(yīng)仔細(xì)檢查蛇形管與集箱管頭對(duì)接情況和集箱中心距蛇形管端部的長(zhǎng)度偏差，待基準(zhǔn)蛇形管找正固定后再安裝其余管排，其余管排以基準(zhǔn)管為主，按圖紙及規(guī)范要求固定一片，焊接一片，上部用鋼筋臨時(shí)固定保證間距，全部蛇形管找正找平后，組合安裝定位板，將臨時(shí)鋼筋割除，并檢查護(hù)瓦的方向、位置及牢固情況。3)防磨裝置應(yīng)按圖留出接頭處的膨脹間隙，焊接應(yīng)牢固、平整，并不得有妨礙煙氣流通的地方，所有密封件安裝時(shí)應(yīng)符合圖紙要求，焊接牢固，平整，密封處嚴(yán)密不漏。

2 焊接技術(shù)要求

焊接是鍋爐本體安裝最重要的環(huán)節(jié)，關(guān)系到鍋爐運(yùn)行的長(zhǎng)期性和穩(wěn)定性。為此，鍋爐本體管口直徑φ≤60 mm的焊口采用全氬弧焊，管口直徑大于60 mm的焊口采用氬弧焊打底，電弧焊蓋面的形式。為保證焊接質(zhì)量，必須注意以下幾點(diǎn):

1)環(huán)境溫度一般應(yīng)保持在0℃以上。2)焊縫間隙應(yīng)均勻，焊接對(duì)口內(nèi)壁平齊，其錯(cuò)口不應(yīng)大于壁厚的10%且不得大于1 mm。3)焊縫咬邊深度不應(yīng)大于0.5 mm，兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)度不應(yīng)大于管子周長(zhǎng)的20%。4)焊縫及其熱影響區(qū)表面應(yīng)無(wú)裂紋、未熔合、夾渣、弧坑和氣孔。

3 垃圾焚燒鍋爐水壓試驗(yàn)

水壓試驗(yàn)是鍋爐安裝中一項(xiàng)主要工序，其目的是檢驗(yàn)鍋爐本體受熱面的焊接質(zhì)量是否符合規(guī)范要求;鍋爐結(jié)構(gòu)、材料能否滿(mǎn)足水壓試驗(yàn)壓力，以保證鍋爐能長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行。鍋爐本體水壓試驗(yàn)主要包括從給水進(jìn)口到集氣集箱出口的省煤器、鍋筒、水冷壁、下降管、過(guò)熱器以及鍋爐附屬的汽水管道、閥門(mén)等。根據(jù)《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，鍋爐水壓試驗(yàn)壓力應(yīng)為PS=1.25Pg=1.25 ×4.24=5.3 MPa(鍋筒工作壓力為 4.24 MPa)。水壓試驗(yàn)需注意以下幾點(diǎn)。

3.1 壓力表及水溫要求

1)水壓試驗(yàn)壓力為5.3 MPa，壓力監(jiān)控選用兩塊經(jīng)技監(jiān)局校驗(yàn)合格的精度不低于1.5級(jí)，量程為0 MPa～10 MPa的壓力表，壓力表位置為鍋筒和升壓泵出口各一塊。2)水壓試驗(yàn)時(shí)水壓區(qū)域環(huán)境溫度應(yīng)在5℃以上，鍋筒內(nèi)水溫應(yīng)保持在20℃～70℃之間。

3.2 鍋爐水壓試驗(yàn)后防腐措施

1)水壓試驗(yàn)臨時(shí)管線(xiàn)要沖洗至合格為止。2)鍋爐水壓試驗(yàn)合格后，按SD223《火力發(fā)電廠(chǎng)停(備)用熱力設(shè)備防銹導(dǎo)則》采取有效的保護(hù)措施，采用濕法防腐時(shí)，冬季應(yīng)有防凍措施。本鍋爐采用充氮保護(hù)。3)水壓試驗(yàn)用水為加氨和聯(lián)氨的除鹽水，藥品要化驗(yàn)合格。

3.3 水壓試驗(yàn)用水水質(zhì)指標(biāo)

根據(jù)DL-1996電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程第10.6條，額定蒸汽壓力為9.8 MPa以上鍋爐整體水壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)采用除鹽水。水質(zhì)應(yīng)滿(mǎn)足下列要求:

1)氯離子含量小于0.2 mg/L;2)聯(lián)氨或丙酮肟含量為200 mg/L～300 mg/L;3)pH值為10～10.5(用氨水調(diào)節(jié))。

3.4 水壓試驗(yàn)用水和排放措施及指標(biāo)

為了保護(hù)環(huán)境，做到零排放，水壓試驗(yàn)后將水排入廠(chǎng)區(qū)污水池進(jìn)行中和處理，中和后的排放指標(biāo)為:pH值為6～9;COD含量:小于100 mg/L;懸浮物:小于50 mg/L。

4 爐墻施工措施

由于受流化床鍋爐燃燒技術(shù)特性的局限(此種燃燒方式風(fēng)機(jī)負(fù)荷大、飛灰流速高，因此對(duì)受熱面及爐墻磨損嚴(yán)重)，因此鍋爐本體砌筑質(zhì)量的好壞決定了鍋爐是否能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。特別是爐墻折焰角頂部、一次風(fēng)進(jìn)口風(fēng)箱頂部及點(diǎn)火裝置風(fēng)面頂部，安裝澆筑高強(qiáng)澆筑料不易保證施工質(zhì)量。實(shí)際施工中在這些受熱面采取了安裝前提前澆筑的方案，取得了很好的效果，保證了澆筑質(zhì)量。具體方法是:在安裝前將需澆筑的部位反過(guò)來(lái)放置支模后澆筑，使用此種方法，不但地面操作方便，而且保證了爐墻施工質(zhì)量，值得推廣。

5 烘爐施工措施

垃圾焚燒鍋爐烘爐時(shí)要注意以下幾點(diǎn)，烘爐效果良好。

1)要嚴(yán)格按烘爐曲線(xiàn)控制好烘爐溫度，并做好記錄。2)在流化床的上面鋪一層厚度高出風(fēng)帽200左右的顆粒在3 mm～10 mm的煤渣底料，防止燒壞或堵塞風(fēng)帽口子。然后放上木柴點(diǎn)火烘爐。同時(shí)打開(kāi)引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)擋板，使鍋爐自然通風(fēng)。3)鍋筒水保持在正常水位范圍內(nèi)，上水采用間斷上水，上水時(shí)關(guān)閉省煤器再循環(huán)閥，上水后再開(kāi)啟。值得注意的是，烘爐時(shí)若采用緊急卸水管通過(guò)疏水泵上水，若不打開(kāi)省煤器給水再循環(huán)，鍋筒內(nèi)是正常水位，省煤器內(nèi)無(wú)水。4)本次烘爐在爐膛、左右一次風(fēng)進(jìn)口風(fēng)箱、左右返料器返料箱設(shè)五處點(diǎn)火烘爐點(diǎn)，確保了鍋爐整體烘爐效果，值得推廣。

6 煮爐施工措施

在鍋爐的受熱面上有一層很薄的油、油脂膜及其分解物質(zhì)形成的絕熱膜，將嚴(yán)重地阻滯熱量從金屬到介質(zhì)的快速傳遞，使金屬壁溫上升，引起鍋爐管過(guò)熱和鼓包，嚴(yán)重引起爆管，為了清除鍋爐在制造、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中內(nèi)部的油和油脂以及鐵銹，特進(jìn)行堿煮爐。堿煮時(shí)，單臺(tái)鍋爐加藥量為每立方米水加氫氧化鈉(NaOH)和磷酸三鈉(Na3PO4·12H2O)各4 kg，鍋爐運(yùn)行水容量按32.8 m3計(jì)算，本次煮爐加氫氧化鈉和磷酸三鈉各131.2 kg;兩種藥品同時(shí)使用，藥品的用量按100%純度計(jì)算，如無(wú)磷酸三鈉時(shí)，可用無(wú)水碳酸鈉代替，用量為磷酸三鈉的1.5倍;藥品加入后，升壓至2 MPa～2.5 MPa，排汽量為10%～15%額定蒸發(fā)量，煮爐24 h后，從下部各排污點(diǎn)輪流排污換水直至水質(zhì)合格達(dá)到試運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)為止;然后停爐或升壓進(jìn)行蒸汽吹洗、蒸汽嚴(yán)密性試驗(yàn)及安全閥調(diào)整等工作。煮爐采取如下措施，值得今后注意:1)加藥時(shí)及煮爐工作中要在專(zhuān)業(yè)人員指導(dǎo)監(jiān)督下進(jìn)行，配備足夠的勞保防護(hù)用品，以防止藥品傷人。2)煮爐期間，根據(jù)各升壓值檢查熱膨脹情況，發(fā)現(xiàn)異常，必須檢查原因并消除后，方可繼續(xù)升壓。煮爐期間，不得整定安全閥。3)除了儀表連接閥和排氣閥以外，所有的鍋筒閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉;藥液不得進(jìn)入過(guò)熱器，雙色水位計(jì)及平衡容器，電接點(diǎn)水位計(jì)不得參與煮爐。由于鍋爐在各個(gè)工序施工前，重點(diǎn)研究安裝順序及重點(diǎn)施工環(huán)節(jié)，確保工期及施工質(zhì)量。比如剛性梁、人孔門(mén)、密封罩在地面與膜式壁一同組對(duì)，加快了組對(duì)速度，減少了高空作業(yè)，提高了施工質(zhì)量，同時(shí)重點(diǎn)抓好鍋爐的密封性和各部件的組對(duì)質(zhì)量，對(duì)流化床及返料器的施工，反復(fù)檢查風(fēng)帽的安裝情況，對(duì)鍋爐的膨脹情況給予高度重視，確保鍋爐按要求自由膨脹，砂封施工后，填充密封介質(zhì)前，做好熱膨脹間隙記錄，槽內(nèi)雜物清理干凈，確保密封良好，鍋爐整套啟動(dòng)及運(yùn)行情況良好，保質(zhì)如期交付業(yè)主使用，鍋爐安裝完成后運(yùn)行效果良好。

[1] DL 5031-94，電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范(鍋爐機(jī)組篇DT/L 5047-95、火力發(fā)電廠(chǎng)焊接篇 DL 5007-92)[S].

[2] 太原鍋爐集團(tuán)公司提供的鍋爐圖紙及技術(shù)文件[Z].

[3] 循環(huán)流化床鍋爐使用手冊(cè)[Z].