470MW燃機(jī)機(jī)組余熱鍋爐受熱面模塊安裝

摘 要：隨著社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，中國(guó)對(duì)發(fā)電企業(yè)的環(huán)保要求越來(lái)越高。近兩年來(lái)，由于燃燒效率高、對(duì)環(huán)境的污染小，大量的燃機(jī)電廠開(kāi)始建設(shè)。大型燃機(jī)電廠已成為城市熱電供應(yīng)的發(fā)展方向。其中，470MW燃機(jī)機(jī)組余熱鍋爐受熱面模塊安裝過(guò)程中，根據(jù)受熱面模塊組件尺寸、重量及安裝高度，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組、導(dǎo)向滑輪、滑道、重物移運(yùn)器等施工機(jī)械及工具合理布置，保證按期、安全、保質(zhì)完成燃機(jī)余熱鍋爐受熱面模件的安裝。

關(guān)鍵詞：燃機(jī)余熱鍋爐；施工機(jī)械及工具合理布置；受熱面模塊安裝

中圖分類號(hào)：TM621.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）24-0240-03

前 言

本工程為華能重慶兩江燃機(jī)電廠（2×470MW）新建工程1號(hào)機(jī)組燃機(jī)余熱鍋爐安裝，余熱鍋爐選用的是東方日立鍋爐有限公司生產(chǎn)的BHDB-M701F4-Q型余熱鍋爐。

換熱室內(nèi)共布置102片受熱面模塊，受熱面模塊重約8～30t不等，外形尺寸為：23.75m×3.9925m，模塊垂直布置于換熱室內(nèi)，模塊上、下兩端分別設(shè)有上、下集箱，每個(gè)上集箱有兩個(gè)吊點(diǎn)將該管束的荷載傳遞到爐頂鋼架上。集箱上還設(shè)有固定支撐及防撞裝置，防止集箱受水平地震力作用而前后、左右晃動(dòng)。在各管組間留有檢修空間并設(shè)有檢修門孔。

根據(jù)燃機(jī)余熱鍋爐鋼架及受熱面模塊的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，本項(xiàng)目對(duì)受熱面模塊的吊裝進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，創(chuàng)造了一種“經(jīng)濟(jì)、可靠、高效”的吊裝工法，使受熱面模塊能夠全部安全就位。

1 安裝工藝原理

由于本工程臥式余熱鍋爐的受熱面模塊是柔性受熱面管屏，而且每片模塊都長(zhǎng)達(dá)23.75m，吊裝方法稍微不當(dāng)，都可能造成受熱面模塊發(fā)生塑性變形，因此受熱面模塊的合理吊裝方法直接關(guān)系著受熱面模塊的安裝質(zhì)量及整臺(tái)余熱鍋爐的使用性能。

本工程受熱面模塊的吊裝過(guò)程是一個(gè)多種吊裝機(jī)具協(xié)調(diào)配合的組合吊裝過(guò)程。1套受熱面模塊卸車起扳工具、1臺(tái)250t履帶吊、2臺(tái)5t卷?yè)P(yáng)機(jī)、6臺(tái)手動(dòng)單軌行車、2臺(tái)20t手拉葫蘆必須配合協(xié)調(diào)緊湊，才能最大限度的在保證安全的情況下，提高模塊安裝質(zhì)量及安裝速度。

在這個(gè)組合吊裝過(guò)程中，250t履帶吊利用模塊卸車工具將模塊平抬至平躺的模塊起扳架上，然后250t履帶吊放下模塊卸車工具，用吊裝鋼絲繩吊住模塊上集箱（250t不帶負(fù)荷或只帶不超過(guò)1t的低負(fù)荷），然后使用2臺(tái)5t卷?yè)P(yáng)機(jī)將模塊及模塊起扳架起扳至與水平面夾角達(dá)到80°的位置，然后，250t履帶吊開(kāi)始起鉤，吊起模塊與模塊起扳架分離，然后250t履帶吊轉(zhuǎn)車，將模塊吊至余熱鍋爐進(jìn)口或出口位置，用2臺(tái)20t手動(dòng)單軌行車進(jìn)行接鉤，接鉤完成后，2臺(tái)20t手動(dòng)單軌行車將模塊吊裝至就位位置，將受熱面模塊與模塊吊掛裝置連接好，再用2臺(tái)20t手拉葫蘆調(diào)整模塊上集箱位置進(jìn)行模塊找正，當(dāng)模塊上集箱找正完成后，20t手拉葫蘆卸去一部分力，檢查模塊受力情況良好后，再完全松開(kāi)20t手拉葫蘆。

由于余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，受熱面模塊從余熱鍋爐的進(jìn)、出口都可以進(jìn)入，所以本工程決定第一至第三模塊由爐前進(jìn)入，第四至第六模塊由爐后進(jìn)入。

2 施工工藝操作要點(diǎn)

2.1 受熱面模塊卸車及堆放

由于受熱面模塊剛度較差，因此卸車時(shí)使用了我單位自行制作的管屏卸車起吊工具，具體卸車過(guò)程如圖1所示。由于受熱面模塊卸車至受熱面模塊吊裝還有一段比較長(zhǎng)的時(shí)間，因此，為了防止受熱面模塊變形，必須在受熱面模塊下車前應(yīng)將下車位置的地面壓平，并鋪上一層平整的5cm厚的碎石，碎石上再放上受熱面模塊包裝架，這些都準(zhǔn)備好后再將受熱面模塊卸車至包裝架上。在場(chǎng)地有限的情況下，受熱面模塊可以多層堆放，但是為了不損壞模塊，堆放的層數(shù)就不能太多，最好控制在8層以內(nèi)，而且堆放一定要確保堆放位置是平整的。

2.2 受熱面模塊吊至起扳架

受熱面模塊吊裝的第一步是使用模塊卸車工具將模塊吊至模塊起扳架上，吊裝過(guò)程如圖2～3所示。

2.3 受熱面模塊起扳

受熱面模塊吊裝的第二步是模塊扳直過(guò)程。250t履帶吊將模塊吊至起扳架上后，將模塊卸車工具取下，然后250t履帶吊吊住模塊上集箱，然后用卷?yè)P(yáng)機(jī)起扳模塊，具體過(guò)程如圖4。

2.4 受熱面模塊吊至吊裝軌道

當(dāng)受熱面模塊起扳至與地面夾角達(dá)到80°后，250t履帶吊開(kāi)始起鉤，將受熱面模塊吊起，然后250t履帶吊轉(zhuǎn)車，將受熱面模塊吊至余熱鍋爐的吊裝入口位置，調(diào)整好模塊方向和位置后，用兩臺(tái)20t貓爪接鉤，接鉤用的鋼絲繩一定要長(zhǎng)度合適，這樣才能更快的將模塊與吊掛裝置連接到一起。這個(gè)吊裝過(guò)程的示意圖見(jiàn)圖5～7。

2.5 受熱面模塊就位

當(dāng)受熱面模塊用兩臺(tái)20t手動(dòng)單軌行車接鉤完成后，手拉行車鏈條就可以輕松的將模塊拉至就位位置，具體情況見(jiàn)圖8。

模塊達(dá)到就位位置后，就與模塊吊掛裝置連接好，然后用兩臺(tái)20t手拉葫蘆調(diào)整模塊上集箱標(biāo)高，當(dāng)上集箱標(biāo)高調(diào)整好后（比圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)高高出3～4mm為宜），擰緊模塊吊掛裝置的螺母，松去20t手拉葫蘆的一部分負(fù)荷，確認(rèn)模塊受力良好后，20t手拉葫蘆才能完全松鉤。

2.6 受熱面模塊吊裝工具主要結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)點(diǎn)的強(qiáng)度校核

2.6.1 軌道強(qiáng)度校核

本次吊裝工作20t手動(dòng)單軌行車軌道使用的是45a工字鋼，45a工字鋼與余熱鍋爐頂板的連接方式為8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓連接（廠家有螺栓預(yù)留孔），每隔2.5～3.5m與頂板用4顆M22的高強(qiáng)螺栓連接一次，其中跨距最大的螺栓連接點(diǎn)相距3.5m，吊裝過(guò)程中單臺(tái)手動(dòng)單軌行車的最大負(fù)荷為13.7t。

2.6.2 卷?yè)P(yáng)機(jī)負(fù)荷校核

在用卷?yè)P(yáng)機(jī)起扳模塊的過(guò)程中，起扳架重量為12t，滑車組及鋼絲繩重量3.5t，設(shè)備最大重量27.385t，因此吊裝總重量最大為42.9t，吊裝時(shí)重心位置正好設(shè)計(jì)在起扳吊耳與起扳架旋轉(zhuǎn)中心的中間位置，在設(shè)備剛剛起扳的一瞬間，卷?yè)P(yáng)機(jī)負(fù)荷最大，考慮到起扳初期鋼絲繩與起扳架夾角為45°，則兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)在動(dòng)載系數(shù)為1.1的情況下負(fù)荷將達(dá)到（42.9÷2/0.707）×1.1=33.4t，由于兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩進(jìn)行了串聯(lián)，且有專用起重人員進(jìn)行起扳架左右速度調(diào)節(jié)，所以單臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)的負(fù)荷為16.7t，由于單臺(tái)5t卷?yè)P(yáng)機(jī)在起扳過(guò)程中為一繩8股受力，則卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力約為2.1t，負(fù)荷率為42%，因此5t卷?yè)P(yáng)機(jī)滿足起扳要求。

2.6.3 起扳架上滑車組吊耳強(qiáng)度校核

此吊耳用δ30的Q235A鋼板制作，制作方式如圖9所示。

吊耳受到與垂直方向成45°夾角斜向下的拉力F，由5.2.6.2中的計(jì)算可知：F最大時(shí)為16.7t加上一個(gè)上滑車組重量延F力方向的分力，即：16.7+3.5×cos45°=19.2t。

2.6.4 起扳架轉(zhuǎn)動(dòng)部位銷軸強(qiáng)度校核

本次受熱面模塊起扳時(shí)旋轉(zhuǎn)中心使用的銷軸為？準(zhǔn)50×140的銷軸，銷軸材質(zhì)為Q235A，許用拉應(yīng)力[σL]=1400kgf/cm2，許用剪應(yīng)力[σJ]=980kgf/cm2，在受熱面模塊被扳直時(shí)銷軸受力最大，以最重件第二模塊左模塊為校核對(duì)象，模塊重量為27385kg，起扳架重量12000kg，加上其他輔助設(shè)備1000kg，再考慮1.1的動(dòng)載系數(shù)則取總起重量為45000kg，假設(shè)此時(shí)所有重量全部由銷軸承受，則銷軸受的剪應(yīng)力為：

2.6.5 起扳架轉(zhuǎn)動(dòng)部位吊耳強(qiáng)度校核

在受熱面模塊起扳時(shí)，吊耳2的受力較好，且為4個(gè)吊耳受力，所以本方案只對(duì)吊耳1進(jìn)行強(qiáng)度校核。在受熱面模塊起扳時(shí)，吊耳1的A-A截面受的剪應(yīng)力最大，當(dāng)受熱面模塊扳直時(shí)，吊耳1受的擠壓力和剪應(yīng)力對(duì)吊耳影響不是太大，因此本次吊耳1強(qiáng)度校核只考慮模塊剛起扳時(shí)的情況，以最重件第二模塊左模塊為校核對(duì)象，模塊重量為27385kg，起扳架重量12000kg，加上其他輔助設(shè)備1000kg，再考慮1.1的動(dòng)載系數(shù)則取總起重量為45000kg，此時(shí)垂直方向上的力有1/4承受在單個(gè)耳板1上，則吊耳受的剪應(yīng)力為：

2.6.6 吊裝用鋼絲繩強(qiáng)度校核

以250t履帶吊單獨(dú)吊裝最重組件為校核對(duì)象，外形尺寸長(zhǎng)×寬為2375×3992.5mm，重量為G=27385kg。

吊裝選用？準(zhǔn)36.5（6×37+1-1700kPa）的鋼絲繩，鋼絲繩長(zhǎng)度為18m，此鋼絲繩單股破斷拉力為63900kg，兩繩四股受力。根據(jù)鋼絲繩長(zhǎng)度為18m，管屏兩吊耳間的距離為2.5m，可計(jì)算出鋼絲繩與垂直方向上夾角的余弦值cosα=0.99，因此可計(jì)算出單股鋼絲繩受力為：

3 結(jié)束語(yǔ)

本文中，按照上述安裝方法進(jìn)行了余熱鍋爐受熱面模件的安裝，保證了受熱面模件的安裝進(jìn)度、施工安全及質(zhì)量目標(biāo)，為以后類似的余熱鍋爐模塊安裝提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)

[1]馬云龍.淺談?dòng)酂徨仩t受熱面模塊吊裝[J].科技信息，2010（01）.

[2]楊 勇.淺談燃機(jī)余熱鍋爐受熱面模塊吊裝方法[J].電力設(shè)備，2015（10）.

[3]王永彪.淺談燃機(jī)余熱鍋爐受熱面模件安裝[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（11）.

[4]俞 凱.立式燃機(jī)余熱鍋爐受熱面模塊的吊裝工藝[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2016（12）.

[5]程 稚.立式余熱鍋爐受熱面布置選型[J].發(fā)電設(shè)備，2018（03）.

收稿日期：2018-7-15

作者簡(jiǎn)介：肖 波（1984-），男，漢族，四川成都人，助理工程師，本科，主要從事電站安裝工作。

黃長(zhǎng)靜（1982-），女，漢族，四川宜賓人，助理工程師，?？?，主要從事電站安裝工作。