1000MW燃煤機組π型鍋爐受熱面吊裝工藝研究

摘要：爐膛寬度相當(dāng)于660MW機組寬度的兩倍，水冷壁結(jié)構(gòu)形式為垂直管圈和螺旋管圈并帶有中間混合集箱，燃燒器為前后墻布置、八角雙切圓燃燒方式，項目部對起吊機械的配置、選型和吊裝工藝進行了優(yōu)化，對受熱面設(shè)備采取地面組合后整體吊裝臨拋或直接就位，從而減少了高空作業(yè)量，提供了施工安全系數(shù)，降低了安裝累計誤差，提高了施工效率，縮短了施工周期，減少了人工、機具和材料的投入成本。

關(guān)鍵詞：1000MW燃煤機組；π型鍋爐；受熱面；吊裝工藝；水冷壁

中圖分類號：TU74 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0080-03

1 概述

華潤電力湖北蒲圻電廠二期工程為2臺1000MW超超臨界機組，鍋爐為上海鍋爐廠有限公司設(shè)計生產(chǎn)的超超臨界變壓運行螺旋管圈直流鍋爐，單爐膛、一次中間再熱、采用八角雙切圓方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)、露天布置的П型燃煤鍋爐。爐膛寬度達到34m，鍋爐尺寸大幅度加大后，合理、經(jīng)濟地選擇和布置大型吊裝機械，制定科學(xué)有序的吊裝、安裝方法，確保安全、優(yōu)質(zhì)、快速地完成鍋爐吊裝和安裝任務(wù)是擺在施工企業(yè)面前的重要課題。

2 工藝特點

針對上海鍋爐廠設(shè)計制造的1000MW機組π型鍋爐特點：（1）垂直段水冷壁組合吊裝；（2）過渡段水冷壁與中間集箱組合吊裝；（3）螺旋段水冷壁管屏組合吊裝；（4）前后墻冷灰斗與剛性梁整體組合吊裝；（5）過熱器、再熱器集箱與連接散管地面組合吊裝；（6）過熱器、再熱器管屏組合吊裝。

3 施工操作要點

3.1 前爐膛組件的組合

3.1.1 垂直段水冷壁組合。垂直段水冷壁布置在爐膛頂部76.775～53.375m區(qū)域（上下跨度23.4m），其中前墻分上下段由22片管屏組成，現(xiàn)場將上下段組合成四大片，最大件長23.4m，寬9.5m，重26.3t。左右側(cè)墻分上下段各由10片管屏組成，現(xiàn)場將上下段組合成兩大片。最大件長23.4m，寬9.35m，重25.8t。后墻垂簾管與后水上集箱懸空放置在17m層臨時組合架上采取立式組合，從鋼架往爐前支出集箱的固定托架，并用鋼絲繩將集箱帶緊于上方的鋼梁，集箱經(jīng)找正后加裝限位，防止組合過程中集箱移位和滾動。后水折焰角分16片管屏，在地面組合架上進行預(yù)拼裝以確保整體尺寸，減少安裝累積誤差，預(yù)拼裝完成后由MK2500或FZQ1250單片吊裝就位。

3.1.2 過渡段水冷壁組合。水冷壁過渡段集箱分六段供貨，其中前后水各分兩段，左右水各一段。組合時在組合場將每段集箱與相應(yīng)的過渡段管屏及散管組合，共六個組件。

3.1.3 螺旋段水冷壁組合。前后水冷壁中部螺旋段管排各分47片供貨，考慮到前后墻中部螺旋段管屏組件數(shù)量多，管屏寬度窄，且安裝精確度直接關(guān)系著燃燒器的安裝尺寸。為此，先把前墻螺旋段管屏按照圖紙尺寸在地面組合架上進行整體預(yù)拼裝，復(fù)查螺旋段的整體尺寸，當(dāng)管屏整體尺寸滿足圖紙安裝技術(shù)要求時，再對燃燒器區(qū)域的開檔進行尺寸復(fù)查，尺寸有偏差的地方地面進行修正，以保證燃燒器的正常安裝尺寸。

3.1.4 灰斗水冷壁組合。前后墻冷灰斗各分14片供貨，由于空中安裝難度較大，所以在爐膛底部對冷灰斗及剛性梁進行地面組合。冷灰斗組件跨度大，使其與剛性梁框架要連接為一個整體，保證剛性梁整體吊裝強度性能，在組合剛性梁時，在剛性梁下方墊4根H600工字鋼來保證拼裝后的剛性梁上平面標(biāo)高平齊。

3.1.5 分隔屏過熱器組合。分隔屏過熱器4個進口、4個出口集箱與對應(yīng)的連接散管地面組合成8個組件，單個組件凈重8.815t，集箱與散管組件焊口共1920個。

3.1.6 后屏過熱器組合。后屏過熱器進口過渡段散管與進口集箱組合成一個組件，共2個組件，最重件（爐右件）為14.46t，外形尺寸為17068×720×2681mm，組合焊口825個。后屏過熱器出口過渡段散管與出口集箱組合成一個組件，共2個組件，最重件（爐左件）為20.09t，外形尺寸為17129×762×2571mm，組合焊口825個。

3.2 后爐膛組件組合

3.2.1 后煙井包墻組合。后煙井前墻分為上中下三段，上部為270根單根管，中下部各由15片膜式管屏組成。中下部管屏放在地面組合架上組合成5大片，同時完成兩段管屏間焊口的密封施工。后煙井中隔墻分為上中下三段，上部為269根單根管，中下部各由12片膜式管屏組成。中下部管屏放在地面組合架上組合成12大片，同時完成兩段管屏間焊口的密封施工。后煙井左右側(cè)墻各分10片管屏供貨，在地面組合成8大片。最重件外形尺寸為19414×7200mm，重16.77t。后煙井后墻共分30片供貨，安裝組合示意圖在地面組合成10大片。最重件外形尺寸為18302×6484mm，重12t。

3.2.2 低溫再熱器組合。低溫再熱器布置在尾部豎井后部煙道內(nèi)，由水平段蛇形管屏、垂直段管屏和進出口過渡段管屏組成。由于水平段出廠時將兩片管屏與吊掛管組合成一體，根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)場將3片水平段管排組合成一體，組件外形尺寸6560×13700mm，最重件為5.925t，地面組合焊口共3768個（包括管排間夾的省煤器懸吊管焊口）。

3.3 受熱面安裝

3.3.1 主要吊裝機具布置和鋼結(jié)構(gòu)緩裝區(qū)域的確定。MK2500/140t塔式起重機布置于鍋爐擴建端，中心位于K3～K4列、離鍋爐B10排3500mm。FZQ1250/50t塔式起重機布置于鍋爐固定端，中心位于K4列、離鍋爐B1排6800mm。起重機隨著鋼架的增高而自己頂升。SCC500D/50t履帶式起重機為爐架鋼結(jié)構(gòu)、加熱面吊裝時在爐底作為小構(gòu)件卸車和組件抬翻身的機械。

3.3.2 前爐膛組件安裝。

（1）爐頂過熱器進口集箱。由MK2500從爐膛外起吊，下鉤位置從K2大板梁前的次梁開檔放下，落鉤至就位標(biāo)高直接穿桿就位。

（2）水冷壁各上集箱。由MK2500或FZQ1250從爐膛外起吊，前墻集箱下鉤位置從K2大板梁前的次梁開檔放下，兩側(cè)墻從大板梁外端緩裝鋼架區(qū)域內(nèi)落鉤至就位標(biāo)高直接穿桿就位。

（3）水冷壁垂直段。前水垂直段爐左組件由MK2500塔吊和50t履帶吊配合抬吊，塔吊吊鉤從K2大板梁后方開檔處放下，在爐膛內(nèi)起吊。側(cè)水垂直段由MK2500塔吊和50t履帶吊配合抬吊，吊鉤從K2～K3大板梁次梁開檔處放下，在爐膛內(nèi)直接起吊就位并安裝吊掛裝置。后水垂簾管組件由MK2500和FZQ1250塔吊一起直接從組合托架上提升至就位標(biāo)高后安裝吊掛裝置。折焰角由MK2500或FZQ1250塔吊主吊，50t履帶吊配合抬吊從爐膛內(nèi)起吊，吊鉤從K3大板梁后開襠放下，提升后與垂簾管對口安裝。

（4）過渡段水冷壁安裝。水冷壁過渡段組件共6件，由過渡段集箱及相應(yīng)管屏、散管組成，過渡段組件在其上方的垂直段水冷壁找正加固后開始吊裝，在爐底設(shè)置四個吊點起吊，鋼絲繩一個頭掛在集箱本體上，另一個頭加卡環(huán)掛在起吊吊耳上，下面用50t履帶吊抬尾，起鉤擺直后抬尾吊點解鉤，MK2500塔吊起鉤就位，吊裝完畢后，過渡段組件開始初步找正。

（5）螺旋段水冷壁安裝。華潤蒲圻電廠二期工程鍋爐螺旋水冷壁結(jié)構(gòu)形式為：燃燒器前后布置，八角雙切圓燃燒，即前后螺旋水冷壁區(qū)域各布置著4臺主燃燒器和4臺SOFA燃燒器。因此左右側(cè)螺旋水冷壁管排容易吊裝，容易找正尺寸，施工速度較快，因此水冷壁過渡段組件吊裝就位并找正完畢后，螺旋段水冷壁具備吊裝條件（前提是煤粉燃燒設(shè)備已吊裝存放）后，先吊裝左、右側(cè)水冷壁。螺旋段水冷壁原則上采用爐頂卷揚機吊裝，50t履帶吊抬尾，組件垂直后利用腳手架將抬尾吊耳解鉤，然后在爐膛內(nèi)提升就位；就位后利用事先搭好的排山解鉤。

吊裝完成后進行組件找正驗收，再吊裝下一組管屏。

（6）灰斗水冷壁安裝?；叶匪浔诘跹b：每根固定鋼絲繩下方分別通過一只25t卸扣與Ф32鋼絲繩連接。使用6×37+1-170Ф32鋼絲繩作為起吊鋼絲繩，穿過25t卸扣連接起水冷壁相鄰的兩個吊點，每個吊點處用一只16t卸扣過渡，每根鋼絲繩做4個頭。

（7）末級過熱器組件安裝。末過進出口集箱在爐膛內(nèi)起吊，預(yù)掛在K3大板梁下方，待吊掛裝置安裝后再重新使用MK2500吊裝就位（安裝吊掛梁需注意吊鉤擺位空間）。末過管屏單片吊裝，單片重量3.62t，在爐底由MK2500或FZQ1250塔吊直接起吊，在K3大板梁下存放，再使用手拉葫蘆對口安裝。

（8）后屏過熱器組件安裝。后屏進出口集箱從爐膛內(nèi)起吊，吊鉤從K2-K3大板梁間的次梁開檔放下，就位后直接安裝吊掛裝置。后屏管屏單片吊裝，單片重3.2t，在爐膛底部由MK2500或FZQ1250塔吊直接起吊，在K3大板梁前放下存放，再使用手拉葫蘆對口安裝。

（9）分隔屏過熱器安裝。分隔屏進出口集箱由MK2500塔吊直接從爐膛內(nèi)起吊，吊鉤從K2～K3大板梁間的次梁開檔放下，就位后直接安裝吊掛裝置。分隔屏管屏單片吊裝，在爐膛底部由MK2500或FZQ1250塔吊直接起吊，與前爐頂過熱器前段管屏穿插吊裝，按照從爐右往爐左的順序吊裝，每吊裝一片爐頂過熱器管屏，緊接著吊裝前后兩片分隔屏過熱器管屏，利用事先焊好在管屏密封圈上的吊耳，用鋼絲繩存放在分隔屏吊掛梁下。

（10）前爐頂過熱器安裝。前段管屏由MK2500塔吊和卷揚機提升，就位后用鋼絲繩存放在吊掛梁下方。前爐頂過熱器管屏爐后部分在適當(dāng)位置需割管分成前后兩段，便于后屏過熱器管屏吊裝就位。后段散管用MK2500和FZQ1250塔吊按一定數(shù)量一捆吊上前爐頂過熱器前段管屏上臨時存放，穿裝完后再吊另外一捆上去，使用人工和鏈條葫蘆配合穿裝。

（11）延伸側(cè)包墻及底部安裝。延伸左、右側(cè)包墻各由3片管屏組成，由MK2500（爐左）和FZQ1250（爐右）塔吊從K3～K4大板梁間的開襠放下，就位后直接安裝吊掛裝置就位。

3.3.3 后爐膛組件安裝。后煙井吊掛裝置吊裝要根據(jù)管屏吊裝順序進行，首先安裝K3～K4大板梁連接次梁，再依次安裝頂棚出口集箱和前包墻吊掛裝置，左側(cè)包墻為低過、低再及省煤器的吊裝進檔口，吊掛裝置在后煙井內(nèi)部組件吊裝完成后方可安裝。K4～K5大板梁連接次梁及中隔墻吊掛裝置在爐頂?shù)瓦^、低再出口集箱、省煤器出口集箱和中隔墻上組件，以及灰斗大平臺存放集箱全部存放完成后方可安裝。

4 效益分析

通過對鍋爐吊裝機具的合理選型與布置，可以對受熱面設(shè)備進行充分地組合，從而大大減少了高空作業(yè)量，降低了安裝累計誤差，提高了施工效率，縮短了施工周期，減少了人工、機具和材料的成本，安全系數(shù)也得到了大大的提高。

參考文獻

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[2] 徐金濤.超超臨界百萬千瓦機組直流爐燃燒器施工方案[J].電力建設(shè)，2009，（1）.

作者簡介：徐輝軍（1971-），男，上海電力安裝第一工程公司總經(jīng)理，中級工程師，研究方向：電力安裝。