循環(huán)流化床鍋爐旋風(fēng)分離器安裝技術(shù)研究

孫豐群

[摘? ? 要]循環(huán)流化床鍋爐旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)獨(dú)特及安裝位置復(fù)雜，本文對(duì)安裝期間暴露出的問(wèn)題進(jìn)行分析研究，通過(guò)改進(jìn)施工工具和優(yōu)化施工方法，使此類設(shè)備安裝安全質(zhì)量得到保證，經(jīng)實(shí)踐投產(chǎn)后參數(shù)優(yōu)良，形成有推廣價(jià)值的安裝技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]循環(huán)流化床鍋爐;旋風(fēng)分離器;組合安裝;工藝流程;控制重點(diǎn)

[中圖分類號(hào)]TM621.2 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）01–00–02

Research on Installation Technology of Cyclone Separator in

Circulating Fluidized Bed Boiler

Sun Feng-qun

[Abstract]The cyclone separator of circulating fluidized bed boiler has unique structure and complex installation position. This paper analyzes and studies the problems exposed during the installation period， improves the construction tools and optimizes the construction methods， so as to ensure the safety and quality of the installation of such equipment， and has excellent parameters after putting into operation， forming an installation technology with popularization value.

[Keywords]circulating fluidized bed boiler; cyclone separator; combined installation; process flow; key control points

1 工程概況

棗礦田陳富源2×35萬(wàn)kW煤矸石綜合利用項(xiàng)目鍋爐為超臨界參數(shù)、變壓直流爐、循環(huán)流化床燃燒方式、固態(tài)排渣、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、全鋼構(gòu)架結(jié)構(gòu)。

鍋爐在爐膛與尾部豎井之間，在B2至B8柱、K-C至K-D柱之間布置了3臺(tái)旋風(fēng)分離器。3個(gè)旋風(fēng)分離器入口煙道，將爐膛的后墻煙氣出口與旋風(fēng)分離器連接。爐膛后墻出口煙窗與旋風(fēng)分離器入口煙道通過(guò)非金屬膨脹節(jié)相接。經(jīng)旋風(fēng)分離器氣固分離后，煙氣及輕顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器出口煙道后進(jìn)入后豎井;粗顆粒落入直接與旋風(fēng)分離器相連接”U”閥回料器立管。旋風(fēng)分離器為膜式包墻過(guò)熱器結(jié)構(gòu)，其頂部與底部均與環(huán)形集箱相連，墻壁管子在頂部向內(nèi)彎曲，使得在旋風(fēng)分離器管子和煙氣出口圓筒之間形成密封結(jié)構(gòu)。

旋風(fēng)分離器分為旋風(fēng)分離器入口煙道（3件）、旋風(fēng)分離器入口直段、旋風(fēng)分離器直段，旋風(fēng)分離器錐段（分上下兩段）組成。旋風(fēng)分離器內(nèi)壁敷設(shè)有耐磨材料。

旋風(fēng)分離器煙氣出口為圓筒形鋼板件，形成一個(gè)端部敞開(kāi)的圓柱體，即旋風(fēng)分離器中心筒。細(xì)顆粒和煙氣先旋轉(zhuǎn)下流至圓柱體的底部，而后向上流動(dòng)離開(kāi)旋風(fēng)分離器。中心筒由支撐梁支撐在旋風(fēng)分離器管屏上，最終通過(guò)旋風(fēng)分離器環(huán)形上集箱吊耳吊掛承載在鋼結(jié)構(gòu)上。中心筒可以自由膨脹，中心筒出口設(shè)置非金屬膨脹節(jié)和旋風(fēng)分離器出口煙道護(hù)板相連。中心筒上部密封裝置內(nèi)分層填充絕熱、保溫澆注料及硅酸鋁耐火纖維氈。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

回料裝置施工流程：回料裝置閥體支撐鋼架畫線-回料裝置閥體就位-回料裝置閥體組合安裝-回料裝置立管安裝-立管上部補(bǔ)償器安裝-回料裝置回料管安裝-回料裝置附件安裝。

旋風(fēng)分離器組合安裝流程圖：設(shè)備檢查、編號(hào)→分離器管屏地面通球、組合→旋風(fēng)分離器入口煙道吊裝→旋風(fēng)分離器下部錐段吊裝→旋風(fēng)分離器上部組件吊裝→旋風(fēng)分離器中心筒吊裝臨掛→分離器出口煙道組合、安裝→旋風(fēng)分離器錐段與直段管屏組件就位組合→旋風(fēng)分離器中心筒安裝→整體組合、密封→檢查驗(yàn)收。

2.2 主要施工技術(shù)創(chuàng)新及控制要點(diǎn)

2.2.1 設(shè)備檢查及編號(hào)

根據(jù)到貨對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，作好記錄，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)通報(bào)，嚴(yán)禁私自處理。檢查設(shè)備外形尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求，內(nèi)外部有無(wú)損傷。管屏要重點(diǎn)檢查，看其有無(wú)損傷、裂紋、銹蝕、壓扁，管子內(nèi)部確保無(wú)雜物。按照安裝順序?qū)ζ溥M(jìn)行編號(hào)，為組合安裝做好準(zhǔn)備。

2.2.2 集箱清理

集箱要用壓縮空氣進(jìn)行內(nèi)部吹掃清理，保證集箱及管接頭內(nèi)部清潔，無(wú)塵土、銹皮、積水、金屬余屑等雜物。內(nèi)部檢查中如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題必須及時(shí)上報(bào)有關(guān)主管部門。集箱清理完畢后按規(guī)程進(jìn)行三級(jí)檢查驗(yàn)收，檢查驗(yàn)收完畢，及時(shí)用設(shè)備上的塑料封蓋對(duì)管口進(jìn)行封堵。

2.2.3 通球試驗(yàn)

管屏通球檢驗(yàn)并做好記錄。通球應(yīng)采用鋼球，通球壓力不宜小于0.4 MPa。試驗(yàn)前應(yīng)將鋼球進(jìn)行編號(hào)并嚴(yán)格管理，建立鋼球收、發(fā)臺(tái)帳，每日通球完畢后，將鋼球如數(shù)上交，鋼球的數(shù)量、規(guī)格、編號(hào)應(yīng)與初始臺(tái)帳相符，若有丟失，必須查明原因，嚴(yán)禁將鋼球遺留在管子里。通球前，必須用壓縮空氣吹掃，管子內(nèi)應(yīng)無(wú)鐵屑、無(wú)積水、無(wú)浮層、無(wú)雜物，通球時(shí)必須通知總包、監(jiān)理到場(chǎng)旁站，通球合格后及時(shí)用塑料蓋封堵以保證通球后管子的清潔，并及時(shí)填寫通球簽證單，分類做好通球記錄，通球完畢，管排上做好標(biāo)識(shí)。

2.2.4 回料裝置安裝

回料裝置安裝位置畫線：設(shè)備就位前復(fù)核鍋爐鋼架的標(biāo)高尺寸，回料裝置安裝在鍋爐鋼KC、KD列、11851.6 ～-25007.5 mm間，回料管中心距后墻水冷壁3513.6 mm，回料裝置閥體底座標(biāo)高為16300 mm，按圖紙給出的尺寸畫出3臺(tái)回料裝置閥體底座的安裝位置線并做好安裝限位。安裝位置外圍搭設(shè)通道平臺(tái)，做好防護(hù)措施。

回料裝置閥體組合安裝：每臺(tái)回料裝置閥體分2件發(fā)貨，每臺(tái)回料裝置閥體重量為23.5 t，分為2件供貨。首先把6件回料裝置閥體組件從鋼架頂部貫入，就位在已經(jīng)畫好的安裝線上，然后進(jìn)行組合焊接。

回料裝置立管安裝：回料裝置閥體組合完成后，安裝回料裝置立管，單件重2.345 t。首先把回料裝置立管和上部補(bǔ)償器在吊裝前進(jìn)行組合，然后從鋼架頂部貫入，安裝就位。安裝回料裝置立管下部標(biāo)高為20665 mm，補(bǔ)償器上部標(biāo)高為25007.5 mm，就位后調(diào)整立管的垂直度，固定裝置固定在22500 mm的鋼梁上。

回料裝置回料管安裝：回料裝置回料管共6路，每臺(tái)回料裝置有2路，每路回料管重6.917 t，吊裝前每回料管分2件組合，使用卷?yè)P(yáng)機(jī)從鍋爐爐底的直接吊裝就位，與后墻水冷壁完成焊接。

回料裝置附件安裝：回料裝置主體部件安裝完成后，對(duì)附件（風(fēng)管、加料管、測(cè)溫管、測(cè)壓管、導(dǎo)向裝置及限位裝置等進(jìn)行安裝，安裝位置、焊接符合圖紙要求。

2.2.5 旋風(fēng)分離器安裝

旋風(fēng)分離器安裝順序?yàn)椋合虏啃L(fēng)分離器錐體預(yù)存→旋風(fēng)分離器吊掛裝置→旋風(fēng)分離器入口煙道吊掛裝置→旋風(fēng)分離器直段管屏與錐段管屏組合安裝→旋風(fēng)分離器入口煙道吊裝（補(bǔ)償器組合一起）→旋風(fēng)分離器中心筒吊裝就位→旋風(fēng)分離器出口煙道→密封焊接→銷釘完善。

（1）下部旋風(fēng)分離器錐段管屏安裝：設(shè)備檢查完成后，在管排上口鰭片縫之間焊接臨時(shí)吊耳。散件吊裝，采用50 t平臂吊與55 t履帶吊進(jìn)行抬吊作業(yè)，由鍋爐爐頂貫入落到就位標(biāo)高，在回料裝置上方采用#10槽鋼做好支撐，管屏掛在上部鋼梁上。

（2）旋風(fēng)分離器入口煙道、出口煙道吊掛裝置安裝：根據(jù)旋風(fēng)分離器區(qū)域頂部吊掛裝置圖紙（252M2512）、旋風(fēng)分離器出口煙道吊掛裝置（246M2514），對(duì)設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，合金部件進(jìn)行光譜檢驗(yàn)，設(shè)備在鍋爐組合場(chǎng)進(jìn)行組合，完成后由50 t平臂吊吊裝就位，緊固吊桿螺栓。

（3）旋風(fēng)分離器直段管屏與錐體管屏安裝：在地面組合平臺(tái)上把上部旋風(fēng)分離器錐體與旋風(fēng)分離器直段管屏進(jìn)行拼裝組合2件一組。吊裝前對(duì)設(shè)備通球、光譜、銷釘脫落情況進(jìn)行檢查完善。采用55 t履帶吊與50 t平臂吊進(jìn)行抬吊，組合件最重8072 kg。吊裝最遠(yuǎn)半徑為44m，最大起吊負(fù)荷為19.3 t，負(fù)荷率為41.5%。滿足施工要求。地面組合拼接時(shí)由于組合件太長(zhǎng)采用14#槽鋼進(jìn)行加固，避免在吊裝時(shí)使其變形。為減小組合件的拼接間隙，安裝前需認(rèn)真檢查每片管屏的尺寸，保證旋風(fēng)分離器錐體上下同心度統(tǒng)一。沒(méi)有吊板組合件吊裝前在其上部水平段鰭片之間開(kāi)孔，焊接臨時(shí)吊耳。由鍋爐爐頂貫入落到就位標(biāo)高，懸掛在上部鋼梁上。有吊板的組合件由鍋爐爐頂貫入直接就位于吊掛裝置上，穿裝正式銷軸。吊裝完成后依次進(jìn)行拼裝焊接。安裝時(shí)對(duì)稱進(jìn)行，焊接完成后，將下部錐段管屏使用鏈條葫蘆就位，按照?qǐng)D紙要求尺寸，對(duì)口焊接。全部安裝完成后，進(jìn)行鰭片密封焊接，焊接時(shí)做好防火及設(shè)備保護(hù)措施，禁止密封焊接式咬邊超標(biāo)現(xiàn)象發(fā)生。

（4）旋風(fēng)分離器中心筒，由鍋爐爐頂貫入，爐左側(cè)中心筒由鍋爐KC-KD之間，B2-B5之間貫入，把旋風(fēng)分離器中心筒放入旋風(fēng)分離器管排內(nèi)部，并懸掛在管排內(nèi)部使其正式就位，補(bǔ)裝緩裝鋼梁。右側(cè)及中間吊裝方式相同。

（5）旋風(fēng)分離器入口煙道安裝：入口煙道吊裝從KC、KD板梁間旋風(fēng)分離器上方灌入。每臺(tái)旋風(fēng)分離器布置一件入口煙道，單件入口煙道重13.5 t，由管屏和上下集箱組成。入口煙道與膨脹節(jié)組合完成后由爐頂貫入，采用4個(gè)10 t倒鏈接鉤，吊掛裝置就位。調(diào)整吊掛裝置標(biāo)高與旋風(fēng)分離器進(jìn)行組合焊接。剩余兩個(gè)就位方式與此相同。

（6）旋風(fēng)分離器出口煙道及膨脹節(jié)安裝：分離器出口煙道地面組合視爐頂KC、KD排緩裝梁空間大小來(lái)確定護(hù)板組合尺寸，吊裝要按照先底部、再側(cè)面、后頂部的順序進(jìn)行。根據(jù)50 t平臂吊工況選擇組合件重量，無(wú)法組裝部件散件吊裝。采用50 t平臂吊由鍋爐爐頂貫入，采用倒鏈接鉤，使上部煙道找平，傳入正式吊桿銷軸，吊裝側(cè)面板，吊裝后與上部煙道片焊接牢固方可摘鉤。上下及側(cè)面煙道吊裝完畢后，安裝內(nèi)部支撐設(shè)備。待出口煙道安裝、焊接全部完成后。旋風(fēng)分離器出口煙道膨脹節(jié)，由鍋爐爐頂KD/KE之間貫入，待全部施工完畢后，拆除膨脹節(jié)限位裝置。

2.2.6 驗(yàn)收試驗(yàn)

旋風(fēng)分離器整體組合完成后，組織驗(yàn)收，并參與水壓試驗(yàn)查漏。

3 質(zhì)量控制重點(diǎn)

（1）管屏通球必須在由質(zhì)檢員或技術(shù)人員在場(chǎng)監(jiān)督時(shí)方可進(jìn)行，通球后做好記錄，私自通球視為無(wú)效，必須重新做通球試驗(yàn)。

（2）組合的管子必須采用可靠措施進(jìn)行檢查后確認(rèn)無(wú)異物后方可進(jìn)行組合。

（3）集箱清理工作必須認(rèn)真進(jìn)行徹底清理，并用壓縮空氣進(jìn)行吹掃，確保內(nèi)部清潔度，經(jīng)檢查合格后對(duì)所有管口進(jìn)行可靠封閉，辦理合格簽證，通球、聯(lián)箱檢查應(yīng)通知總包、監(jiān)理工程師旁站確認(rèn)。

（4）起吊吊耳必須由專用焊工施焊，焊后進(jìn)行檢查處理，確保不對(duì)管子造成損傷。

（5）對(duì)口時(shí)嚴(yán)禁隨意切割鰭片，以免割傷管子，確實(shí)需要切割鰭片的，必須采取可靠措施，專業(yè)操作人員進(jìn)行切割。

（6）對(duì)高合金鋼材質(zhì)的管子，安裝時(shí)必須采取可靠措施，禁止用榔頭或其他硬物敲擊管子或用氣割火焰加熱，以免造成管子裂紋。

（7）受熱面上所有密封及焊在管子上的鐵件、門孔必須在水壓試驗(yàn)前焊接完畢，切除所有臨時(shí)鐵件并打磨光滑，水壓后禁止在受熱面上從事任何焊接及切割作業(yè)。

（8）流化床鍋爐對(duì)焊縫焊接要求嚴(yán)格，焊接時(shí)焊縫不要太高，焊接時(shí)注意外觀成型盡量光滑、無(wú)氣孔、無(wú)夾渣，焊接要一次成型，減少二次補(bǔ)焊。焊接后要及時(shí)打磨，打磨要求認(rèn)真、仔細(xì)，不得磨傷管壁。

4 結(jié)語(yǔ)

本施工技術(shù)易于操作，安裝效率高，安裝質(zhì)量可靠，通過(guò)在棗礦田陳富源2×35萬(wàn)kW煤矸石綜合利用項(xiàng)目應(yīng)用驗(yàn)證，設(shè)備安裝運(yùn)行穩(wěn)定，減少了現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)及消缺工作量。以上施工經(jīng)驗(yàn)可為其他循環(huán)流化床鍋爐旋風(fēng)分離器安裝提供借鑒和幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范第2部分：鍋爐機(jī)組：DL5190.2—2019[S].