超超臨界機組螺旋段水冷壁安裝方法優(yōu)化

鄭軍

摘要：本文著重闡述了目前國內(nèi)超超臨界火電機組在鍋爐水冷壁螺旋段安裝過程中，容易發(fā)生的在安裝工序、找正驗收、管屏對口過程中普遍存在的一些客觀問題，從廠家的設(shè)計思路、上下道工序的交接及安裝方法的優(yōu)化三個方面對其做了相應(yīng)的分析及論述，同時也提出了施工方法優(yōu)化的一些建議，希望在以后的安裝，尤其是在我公司以后承接百萬機組的安裝中，積累一定的方法和經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：超超臨界;螺旋段;方法;施工;優(yōu)化

1引言

神華國能焦作電廠上大壓小異地擴建2×660MW級機組工程選用上海鍋爐廠設(shè)計制造超超臨界參數(shù)變壓運行直流鍋爐，最大連續(xù)蒸發(fā)量2024t/h，為一次中間再熱、單爐膛P型鍋爐，燃燒系統(tǒng)為切圓燃燒方式，由于水冷系統(tǒng)在主要熱負荷區(qū)采用螺旋管圈的運行方式，所以對于每一根管子，都是均勻地通過每一面墻，而且每根管子的任何一點與其它管子相比，其受熱條件都是一致的，再加上其結(jié)構(gòu)上的一致性，確保了其水冷壁出口汽溫基本一致。但螺旋段水冷壁在安裝過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)角度無法精準(zhǔn)掌握、在安裝至下段螺旋段組件時容易出現(xiàn)較大尺寸的偏差、錯口情況，不但無法保證對口工藝，導(dǎo)致焊口區(qū)產(chǎn)生對口應(yīng)力集中，還給冷灰斗段水冷壁的安裝對口帶來相當(dāng)大的難度。因此，超超臨界鍋爐螺旋估水冷壁的安裝找正工藝對質(zhì)量控制及機組后期的運行移交至關(guān)重要，必須在施工過程中的每個環(huán)節(jié)進行相應(yīng)的優(yōu)化。

2如何進行安裝方法的優(yōu)化

螺旋水冷壁是近些年在超臨界及以上直流鍋爐上應(yīng)用的較多的一種工藝。螺旋水冷壁管從冷灰斗向上，按一定角度螺旋盤繞上升，上部與過渡段水冷壁相接，下部與冷灰斗下部混合集箱相連。下面，以焦作電廠660MW超超臨界機組鍋爐螺旋段水冷壁安裝為例，主要從以下五方面進行安裝工藝方法的優(yōu)化論述：

2.1上道工序（即過渡段組件）的驗收確認;

螺旋段水冷壁吊裝前，垂直段下口是否在同一標(biāo)高及整體成框找正后的驗收確認至關(guān)重要，直接影響到過渡段及下一步螺旋段組件的整體安裝質(zhì)量。如下圖一所示，為垂直段、過渡段及中間集箱的連接布置情況。

基于此，在垂直段水冷壁整體找正時，我們將四面墻下平面的開擋、對角，尤其是標(biāo)高做為重要質(zhì)量控制點進行了要求，四面墻力爭調(diào)整到同一標(biāo)高面，相鄰兩面墻的標(biāo)高偏差≤1mm，整體開擋尺寸≤2mm。對因為管排制造偏差過大的情況，通過調(diào)整上部集箱吊桿的螺帽和露出絲扣高度，將偏差進行均分且側(cè)重于嚴(yán)格保證與過渡段接口截面的尺寸;同時，對個別偏差較大的管口，通過車削、打磨進行主動調(diào)節(jié)控制，其它管口在磨口時也根據(jù)測量尺寸情況對部分超差較小的管口進行微調(diào)，來滿足最終的驗收要求。給下一步過渡段及螺旋段的安裝打好基礎(chǔ)。

2.2螺旋段管屏的整體地面預(yù)組裝;

鍋爐螺旋段水冷壁安裝前進行單面墻的整體地面預(yù)組合拼裝，包括螺旋段吊帶，整體進行預(yù)組裝，這樣可以盡早地檢查、發(fā)現(xiàn)并提前消除管排制造偏差和設(shè)備缺陷，并及時在地面全部進行消缺處理，完全避免了安裝到燃燒器區(qū)域、冷灰斗時，容易出現(xiàn)螺旋段管口對接錯位過大的安裝通病，大大提高了安裝一次驗收合格率，降底了螺旋段水冷壁吊裝、安裝工作中的無法預(yù)知的問題，做到了質(zhì)量工作的預(yù)控性、可控性。

螺旋段地面預(yù)組裝示意圖如下圖所示：

螺旋水冷壁在地面預(yù)組合后，管排按照安裝位置擺放在組合架上，將管屏的中心線及安裝基準(zhǔn)線畫好并作出明顯標(biāo)記，將檢查中發(fā)現(xiàn)的管屏外形尺寸的偏差、缺陷在組合場及時進行處理和調(diào)整。在能夠滿足運輸及吊裝的前提下盡量多的組合，同時，將螺旋段吊帶按圖紙上的定位尺寸，同螺旋段水冷壁同時整體進行組裝，在單面墻整體組件的開擋、對角、平整度、管口尺寸等驗收通過后，根據(jù)吊車起重能力，確定組件分段線，按組件劃分圖中的分?jǐn)嗑€，將吊帶也進行切割，打好坡口，做好編號和明顯標(biāo)記，以備安裝時用。

地面預(yù)組合將缺陷處理完畢，減少了高空作業(yè)的難度，安裝時只需按編號及標(biāo)記對正中心線與基準(zhǔn)線即可，提高了速度、節(jié)省時間的同時，也更好的保證了施工質(zhì)量。

2.3螺旋段安裝過程中的分段控制;

螺旋水冷壁安裝，分為過渡段、燃燼風(fēng)水冷套、主燃燒器水冷套、冷灰斗4段進行過程找正控制。安裝時，先將前后左右四片過渡段水冷壁標(biāo)高調(diào)整到同一標(biāo)高，并進行剛性加固?？紤]左右側(cè)水冷壁管排容易吊裝，施工速度較快，吊裝時先吊裝左、右側(cè)螺旋段水冷壁組件，進行密封焊接并將垂直搭接板、吊帶安裝上，以承受水冷壁的重量。對于左、右側(cè)水冷壁實行分層設(shè)點找正定位的方法找正加固牢固。注意：因為前后左右四片螺旋水冷壁通過燃燼風(fēng)及主燃燒器水冷套的角部焊口直接相連，對找正質(zhì)量要求非常高，稍有偏差，管口在標(biāo)高方向即會出現(xiàn)錯口較大無法對口的情況。所以左右水過渡段、第一組螺旋段、上部燃燼風(fēng)水冷套開始找正時，就必須確保各段水冷壁的標(biāo)高、前后左右位置及爐膛對角線偏差，嚴(yán)格控制在《驗標(biāo)》要求范圍內(nèi)。中部左右螺旋水冷壁的加固不少于兩層，每層各片水冷壁不少于四個點。前、后水冷壁組件吊裝時只需以左、右水冷壁為基準(zhǔn)進行安裝即可，節(jié)省了大量的找正加固用的材料。找正固定;前后水冷壁組件以左右水為基準(zhǔn)安裝找正。冷灰斗水冷壁安裝前，前后冷灰斗水冷壁剛性梁先地面整體組合組合，吊裝后直接正式安裝就位，前后冷灰斗水冷壁直接吊裝放到剛性梁上安裝。此方案的優(yōu)點是提高了安裝速度，保證了質(zhì)量及施工安全，節(jié)省了加固材料，簡單、可靠、經(jīng)濟、通用性強。

2.4燃燒器區(qū)域管屏的拼接尺寸控制;

在螺旋段水冷壁安裝至燃燒器區(qū)域時，同時要進行燃燒器的切圓放線找正工作。綜合考慮后，我們調(diào)整了燃燒器找正的方案及切圓放線的時間，優(yōu)先保證螺旋段水冷壁的整體成框尺寸及燃燼風(fēng)燃燒器、主燃燒器角部區(qū)域水冷壁的找正、對口質(zhì)量。燃燒器我們考慮在此區(qū)域角部焊口完成后，再進行燃燒器與水冷套、連接體找正對接，通過對爐膛開擋對角拉鋼絲，找出爐膛中心點，調(diào)整燃燒器左右位置，使經(jīng)過一次風(fēng)噴口中心的鋼絲按圖紙角度位置且經(jīng)過爐膛中心點，然后進行水冷套和連接體與燃燒器的定位、密封焊接工作。經(jīng)過安裝工序上的優(yōu)化調(diào)整，即達到了優(yōu)先保證螺旋段水冷壁的安裝質(zhì)量，又滿足了燃燒器找正對切圓放線的相關(guān)要求，的這樣具體找正如下圖所示：

2.5螺旋段整體成框驗收固定;

爐膛螺旋管區(qū)域的剛性梁采用框架結(jié)構(gòu)，正確安裝，可以在鍋爐運行突然發(fā)生爐膛壓力超過運行壓力時，能保護受熱面不致?lián)p壞或者產(chǎn)生很大的永久變形，控制鍋爐的膨脹方向和防止在震動時對受壓件產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力。因此，從螺旋段水冷壁上部安裝開始，各面的剛性梁要求同步進行安裝，在分段成框找正完成后，及時連接爐膛角部的剛性梁連接板、銷軸、墊板等附件，

3結(jié)束語

水冷壁螺旋段組合安裝的質(zhì)量工藝，對鍋爐整體受熱面施工質(zhì)量至關(guān)重要。通過以上對螺旋段水冷壁安裝上道工序的管制、地面整體預(yù)組拼、過程中的各種質(zhì)量點控制等嚴(yán)格要求和工序優(yōu)化，很好的達到了預(yù)期目標(biāo)，收到了比較好的施工效果和各方好評，進而給我公司以后承接百萬機組，積累了一定的實踐經(jīng)驗。