城市供熱散裝熱水鍋爐安裝技術研究

岳衛(wèi)保

（山西省安裝集團股份有限公司，山西 太原 030002）

0 引言

城市供熱散裝熱水鍋爐安裝技術的研究，是完善供熱系統(tǒng)的重要基礎。隨著城市化建設水平提高，供熱系統(tǒng)貫徹落實能源節(jié)約理念。供熱散裝熱水鍋爐的應用，降低了傳統(tǒng)能耗，并且減少大氣污染，有效平衡城市供熱與環(huán)境保護的關系。不僅如此，從綠色環(huán)保角度出發(fā)，以散裝熱水鍋爐供熱去調(diào)節(jié)礦產(chǎn)資源產(chǎn)量與消耗量不對等矛盾，為城市可持續(xù)發(fā)展與環(huán)保發(fā)展創(chuàng)造有利條件?；诖?，加大對城市供熱散裝熱水鍋爐安裝技術研究力度，針對循環(huán)流化床熱水鍋爐安裝施工展開詳細探討，為城市供熱安全與管理提供幫助。

1 城市供熱散裝熱水鍋爐安裝背景

城市供熱散裝熱水鍋爐安裝，作為城市供熱系統(tǒng)運行與升級關注的焦點，散裝熱水鍋爐安裝，必須保證細節(jié)處理到位，所有安裝施工高水平完成，這樣才能保障城市供熱系統(tǒng)運行安全。本文主要針對夏縣中心城區(qū)集中供熱項目展開，該項目包括新建熱源廠1 座，一期施工需安裝58MW 熱水爐2 臺，并安裝配套公用輔助系統(tǒng)。工程中涉及供熱管網(wǎng)的埋設，長度為26.6km，還包括新建與改造熱力站共37 座。項目建成投產(chǎn)后將徹底改變夏縣現(xiàn)有的分散式供熱現(xiàn)狀，既能緩解能源緊張難題，還能減輕百姓經(jīng)濟負擔，為中心城區(qū)群眾帶來更加溫暖的冬天，也將使夏縣的天更藍、水更清、空氣更清新[1]。

此次項目中所安裝的58MW 熱水爐，以“定太設計理論”助力循環(huán)流化床技術，并獲得“基于爐內(nèi)脫硫與低氮燃燒的超低排放CFB 鍋爐產(chǎn)品”，對城市供熱熱水鍋爐安裝技術來講屬于重大突破[2]。根據(jù)熱水鍋爐的組成結(jié)構及供熱項目實況，對供熱散裝熱水鍋爐安裝施工進行具體研究。

2 城市供熱散裝熱水鍋爐安裝施工難點與方法

2.1 安裝施工難點

城市供熱散裝熱水鍋爐安裝項目中，因為施工現(xiàn)場環(huán)境復雜，加上工程量大，所以施工前必須對安裝施工難點明確，以便工作人員制定更完善的安裝施工方案，高效完成安裝操作，有效縮短安裝施工周期。通過對散裝熱水鍋爐安裝分析，整理出如下安裝施工難點。

2.1.1 流管束焊接操作

散裝熱水鍋爐安裝處理過程中，流管束焊接經(jīng)常因為現(xiàn)場操作混亂，導致焊接順序錯亂，繼而造成焊接不當或者是流管束變形等。加上流管束數(shù)量多，間距設定相對來講較小，這種情況下必然會面臨緊密度大的情況，增加安裝操作難度。

2.1.2 熱水鍋爐水壓試驗

熱水鍋爐安裝施工結(jié)束投入施工之前，必須組織熱水鍋爐進行水壓試驗，了解鍋爐實時狀態(tài)。以在軟化水對鍋爐進行初步試驗，記錄并分析試驗數(shù)據(jù)，若所有模塊均運行正常，則根據(jù)《特種設備安全監(jiān)察條例》（中華人民共和國國務院令〔2009〕549 號）、《機械設備安裝工程施工及驗收規(guī)范》等規(guī)范對熱水鍋爐系統(tǒng)上水速度進行調(diào)試，同步對其基礎沉降與運行穩(wěn)定性仔細觀察，確定是否滿足運行規(guī)范[3]。

2.2 安裝施工方法

此次項目中，熱水鍋爐安裝主要采取循環(huán)流化床熱水鍋爐施工技術完成。該工法安裝施工中，將施工現(xiàn)場的前期空地設置為脫硫硝除塵裝置區(qū)，以便進行預制加工，并且有效減少現(xiàn)場空地的占用空間[4]。工作人員根據(jù)項目具體情況，對鍋爐進行模塊劃分，并提前進行預制處理。安裝操作中對其整體吊裝，盡量減少高空作業(yè)，縮短施工操作周期，減少施工成本的同時，方便現(xiàn)場人員進行質(zhì)量與安全管理。

3 散裝熱水鍋爐安裝處理關鍵點

3.1 熱水鍋爐安裝施工流程

為保證熱水鍋爐安裝施工順利完成，需提前對安裝施工流程進行梳理，在此基礎上做好安裝施工關鍵點的處理，保證施工操作準確到位基礎上，提高熱水鍋爐安裝質(zhì)量，以下為熱水鍋爐安裝施工具體流程。

設備清點檢查→基礎驗收及劃線→鋼架地面拼裝→鋼架、平臺組合、欄桿安裝→水冷壁地面拼裝→水冷壁安裝→頂板梁、爐頂?shù)鯒U安裝→旋風分離器拼裝→旋風分離器安裝→鍋筒安裝→空氣預熱器安裝→省煤器安裝→本體配管及附件安裝→鍋爐本體水壓試驗→外護板、門孔等附件安裝→燃燒裝置安裝[5]。

3.2 熱水鍋爐底座的科學安裝

熱水鍋爐底座作為鍋爐結(jié)構的重要組成，實際安裝期間，需根據(jù)兩組支座組成設置匹配的支撐點，并設置中間底座，以此增加鍋爐底座的固定性。兩邊底座為靈活調(diào)整屬性，可以根據(jù)底座狀態(tài)隨時調(diào)整位置。與此同時，提前對鍋爐底座鋼柱的底腳線確定，即找出每根鋼柱在其基礎上的輪廓線，并將其中心線延長到輪廓線以外至少50mm，以便安裝調(diào)整時使用。具體操作如下。

用經(jīng)緯儀、鋼尺等測量土建繪出的鍋爐基礎中心線，鍋爐的相對位置經(jīng)測量后，觀察整個鍋爐房，沒有錯位感覺時，可認定此線為鍋爐的縱向基準線。取鍋爐鍋筒縱向中心線，畫出與鍋爐縱向中心線在基礎上的投影位置垂直的一條直線為鍋爐橫向基準線。對于混凝土基礎上的縱向基準中心線與橫向基準線是否相垂直，應用等腰三角形作具體檢查。劃出各鋼柱基礎中心線和其他輔助中心線。驗證各鋼柱中心位置。用矩形對角線長度相等的方法進行驗證。當各部分相應的對角線相等時，說明正確。反之應找出原因并進行調(diào)整，直到對角線相等為止。用水準儀復測土建施工單位給出的標高，確認無誤后，取+1.000m 標高線放劃在鍋爐四周的墻上、柱子上，并作出標記，為以后的安裝提供方便。在鋼架安裝完畢后，把基準標高線再次放到鋼架立柱上。在延長線上輪廓線外側(cè)用中心線油漆劃出標記，底座鋼柱放線示意圖如圖1 所示。

圖1 底座鋼柱放線示意圖

底座的活動支座調(diào)整或找正必須以基準制作為主，并結(jié)合鍋爐基礎重量與整體框架確定支座中心，要求所有設計參數(shù)的誤差均≤3mm。利用找平滾動軸為支座提供支撐力，并預留出支座活動空間。結(jié)合支座預留活動空間在，對汽包進行安裝[6]。

3.3 鍋爐輔機的安裝注意事項

輔機安裝期間，首先對給水泵進行安裝處理。核查貨物清單的數(shù)量、質(zhì)量等，保證給水泵安裝之前不存在漏風情況。積極對給水泵電機進行測量，并觀察機器工作期間的溫度變化，對排煙管道、連接密封、風機流量等檢查，符合安裝標準基礎上進行安裝[7]。其次是煙囪的安裝處理。提前準備好石棉繩，將其及時墊入煙囪、鍋爐銜接位置，并利用吊錘線原理，觀察煙囪的垂直度，允許偏差內(nèi)進行安裝。

3.4 頂板梁及爐頂?shù)鯒U安裝處理

（1）頂板安裝處理中，必須保證頂板組合設計為矩形框架，并且滿足以下偏差要求。頂板矩形框架安裝允許偏差如表1 所示。

表1 頂板矩形框架安裝允許偏差

頂板安裝施工梁與梁之間的連接操作，必須注意嚴格按照安裝順序操作，翼板與腹板不允許切割處理。

（2）梁與柱安裝期間，工作人員及時對梁支撐架標高進行檢查，要求必須與安裝施工設計圖統(tǒng)一，最大誤差≤-4mm。提前對梁上下面區(qū)分好，避免安裝時出現(xiàn)上下面相反現(xiàn)象。頂板梁安裝前需檢查制作質(zhì)量及外型幾何尺寸，特別要校核吊掛孔的位置。頂梁與鋼架及頂梁與頂梁接合部要焊接牢固，并復核吊掛孔相互之間的尺寸，以利吊掛集箱、水冷壁、旋風分離等部件。

3.5 鍋筒與集箱安裝施工處理

此次項目所應用鍋筒的參數(shù)為：內(nèi)徑φ1200mm；壁厚20mm；材料Q245R/GB713；筒身長7450mm；全長約為（包括封頭在內(nèi)）8164mm。檢查鍋筒整體質(zhì)量情況，保證其表面無任何缺陷的基礎上，對其材質(zhì)應進行分析核對，檢查鍋筒的彎曲度，要求彎曲度的偏差≤鍋筒長度的2/1000，全長偏差≤15mm。按照安裝施工要求，對鍋筒中心進行劃線并矯正，隨后正式進行安裝。安裝過程中，將爐頂、吊環(huán)上部打造成組件，并檢測固定性，隨后將鍋筒與吊環(huán)下部打造成組件，對兩個組件間隔、位置等核對，并運輸至吊車力矩合理范圍，以便吊車吊裝。主鉤將爐頂組件吊至鍋筒組件的正上方，并使兩個組件上的吊環(huán)上、下段中心對正，將頂梁組件逐漸降落到適當高度，對正吊環(huán)上、下段接頭后，穿插鏈板的銷軸，連接好鏈板后，即可將整個組件吊起，直接進行就位、找正、固定。待位置調(diào)整結(jié)束進入點焊階段，防止鍋筒滑動。

3.6 水冷壁與旋風分離器安裝施工處理

3.6.1 水冷壁安裝

水冷壁安裝處理中，必須提前組好組合準備。仔細熟悉圖紙，并清點所有組件，保證無任何問題、缺陷前提下，對吊欄制作，并及時加固桁架。熱水鍋爐主要以膜式水冷壁為主，安裝之前于施工現(xiàn)場對水冷壁組對平臺進行設置，同步完成水冷壁、鋼架組對。待所有組件組合操作完畢，按順序吊裝放置安裝在位置，測量檢查管排長度、平整度、對口間隙，隨后進行焊接操作。逐層完成焊接施工，并調(diào)整管子對接坡口角度，規(guī)定范圍為30°±2°。管口兩邊的鰭片應吹割幾十毫米以減少其剛性，便于找正對口，對口完畢后再補焊上，嚴禁管口錯邊。膜式壁對接完畢后，補焊鰭片，定位鰭片絕對要求與原鰭片平齊，不允許有內(nèi)凸外凹或外凸內(nèi)凹及扭曲現(xiàn)象；爐膛內(nèi)側(cè)的焊縫全部要求焊后磨平。期間需注意，管排焊接操作中，應用千斤頂將下部頂實，以此規(guī)避管排變形問題。組裝中的拼縫間隙必須得到嚴格控制，一般應在30mm 以內(nèi)，最大不超過50mm。

3.6.2 旋風分離器安裝

旋風分離器，左、右各一件，整體吊掛固定在頂梁上。在鍋筒安裝找正后，即在爐頂懸掛滑輪組，用吊車配合將兩臺分離器分別吊裝就位。護駕安裝期間，必須對水平度、錐體與筒體、鉛錘度等嚴格控制。料腿、返料腿上排汽孔為：高度每隔1m，圓周方向均布3 個10mm×10mm 的排汽孔。筒體排氣孔設置中，高度間隔要求為1m，排氣孔規(guī)格為30mm×30mm。中心筒安裝期間，按照安裝順序要求，現(xiàn)場進行組裝處理，即在支板上應用銷軸對中心筒固定，為其預留出自由膨脹的空間，隨后進行滿焊操作，檢查支撐板焊接牢固性。

3.7 空氣預熱器安裝施工處理

空氣預熱器作為熱水鍋爐結(jié)構的重要組成，其安裝施工之前，必須對管箱全方面檢查，驗證幾何尺寸基礎上，組織進行滲漏試驗。所有檢查達標后，應用專業(yè)設備按照先中間后左右的順序?qū)⑵涞跹b至安裝現(xiàn)場，二次風管箱吊裝期間，及時對其找正并固定，隨后對一次風管箱進行吊裝操作，達到運轉(zhuǎn)層平臺后找正固定。

3.8 鍋爐安裝水壓試驗設計

鍋爐安裝完畢，積極組織水壓試驗。按照2.0MPa壓力規(guī)格，檢測鍋爐運行水壓。汽包工作壓力試驗的參數(shù)值以2.0MPa 為標準允許上下波動0.4MPa。實際試驗中，汽包增壓速度與泄壓速度分別為0.15MPa/min、0.1MPa/min，符合設計規(guī)范。此外，還對鍋爐管道嚴密性進行了試驗檢測，并未發(fā)現(xiàn)異常情況，由此可以看出，鍋爐安裝處理精準到位，施工質(zhì)量達標。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對城市供熱散裝熱水鍋爐安裝技術的研究，對熱水鍋爐的價值有了更準確的認識。根據(jù)鍋爐安裝具體項目，科學應用循環(huán)流化床熱水鍋爐施工技術展開安裝。科學梳理鍋爐安裝操作流程，深層次認識到熱水鍋爐底座、輔機、頂板梁、鍋筒、集箱、水冷壁、空氣預熱器等安裝注意事項，處理好鍋爐安裝細節(jié)，在此基礎上，有效提高城市供熱散裝熱水鍋爐安裝質(zhì)量，保證城市供熱系統(tǒng)穩(wěn)定運行。