國內(nèi)首臺350MW超臨界流化床鍋爐安裝方案研究

 華電朔州一期2x350MW熱電機組工程廠址位于山西省朔州市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)工業(yè)園區(qū)東,該項目是山西省“十一五”規(guī)劃建設的重點項目之一,是山西省重點工程之一,屬于新建“上大壓小”和熱電聯(lián)產(chǎn)項目,采用直接空冷技術(shù),鍋爐采用上海電氣集團股份有限公司生產(chǎn)的超臨界參數(shù)變壓運行直流爐,循環(huán)流化床燃燒方式,一次中間再熱?平衡通風?全鋼構(gòu)架結(jié)構(gòu),緊身封閉?

工程于2012年開工建設,項目投產(chǎn)后,年發(fā)電量36億kwh,年供熱量610萬吉焦,可形成1200萬平方米的供采暖能力,同時將取代朔州市境內(nèi)141臺低效率?高耗能?高污染的小鍋爐?對改善城市環(huán)境,提高市民生活質(zhì)量,促進地方經(jīng)濟社會發(fā)展將發(fā)揮十分重要的作用?

1 鋼架吊裝方案

鍋爐鋼架結(jié)構(gòu)總重約4600噸,主要包括爐頂鋼架,爐頂支撐,預熱器和省煤器鋼架,各層剛性平臺與平臺?扶梯以及其他所需的支吊結(jié)構(gòu)?采用摩擦型高強螺栓連接,鋼結(jié)構(gòu)共分7個安裝層,分別為12.6米?22.5米?35.4米?42米?52.6米?62.5米?72.3米,鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的寬為48米,深度47.85米,72.3米爐頂鋼架由板梁(主梁)?次梁?受壓件支吊梁組成,形成一個剛平面?板梁共12根,最重板梁為18.3噸(與其他同類型機組不同),立柱最重為38噸(共兩根),最重次梁29噸(共兩件)?

1.1吊車選用

本次鋼架吊裝前,經(jīng)過現(xiàn)場及圖紙審閱,考慮將來塔機拆除及吊裝重量,工程選用了一臺Dll00一63塔式起重機作為主吊機械,其中使用高度110米,幅度70米,布置在爐左側(cè)2K與K3柱之間,稍偏向爐前方向,因4K與5K之間為一次風機基礎(chǔ),所以將吊車位置進行了躲讓?

本方案較為合理,順利完成了鋼架的吊裝任務?不足之處:因塔機平行臂為24米,在拆除降落時,平行臂只能落到煤倉間61米,所以不能自行落到底部,租用500噸汽車吊進行拆除?

1.2超重件的吊裝方案

選擇在吊裝過程中,有個別件因作業(yè)半徑太大,63噸塔機無法滿足吊裝要求,所以采取其它的方式:

1.2.1爐左側(cè)次梁29噸:在板梁與另外一根次梁上,制作吊裝門字架,并焊上吊耳,穿裝滑輪組吊裝次梁一端,另外一端采用63噸塔機,從鍋爐零米起吊,共同抬吊完成?

1.2.2最重立柱吊裝:38噸,采用在兩側(cè)立柱上生根滑輪組,鋼絲繩拴住立柱的底部,其頂部采用63噸進行平衡,保持立柱不歪斜即可,從鍋爐零米起吊,然后就位?

2 空予器冷熱端梁吊裝

最重63噸,傳統(tǒng)的方案采用大型吊車直接進行吊裝就位,因63噸塔機無法滿足吊裝要求,工程上沒有大型吊車,如果租用的話,費用較高,本工程經(jīng)過方案對比論證后,注冊QC小組進行了攻關(guān),采用小型工器具即卷揚機進行了吊裝,所用消耗性材料,均取自設備的包裝物,同時,在吊裝過程中,由于受到空間的限制,起吊兩根梁時,采用了傾斜的方式,順利完成了吊裝任務,該QC小組的活動,先后參加了中電建協(xié)和中國建筑業(yè)協(xié)會舉辦的交流會,均獲一等獎?

3 受熱面吊裝方案

受熱面設備分為水冷壁?水冷屏?旋風分離器?過熱器?水冷風室?再熱器等,焊口約34000只,鍋爐受熱面分為爐膛區(qū)?分離器區(qū)?后煙井區(qū)三部分,沿鍋爐中心左右基本對稱布置?爐膛寬深二99,后水上集箱標高為59300mm,側(cè)水上集箱標高為59300nlln?爐膛內(nèi)布置24片高溫過熱器?24片水冷蒸發(fā)屏,16片高溫再熱器,24中溫過熱器?后煙井寬x深二21700x9200,后包墻下集箱標高47300nun,前包墻及側(cè)包墻下集箱標高47300nlln?后煙井內(nèi)部采用雙煙道結(jié)構(gòu),由中隔墻分開,前面為低溫再熱器,墻后由上到下依次為低溫過熱器?二級省煤器,一級省煤器等?

根據(jù)汽冷式旋風分離器的結(jié)構(gòu)特點,每臺分離器均采用上吊下支結(jié)構(gòu),上部由次板梁稱重,下部與回料閥中間的金屬補償器消除相互間的脹差?在施工過程當中將同一編號的直段與錐段用鋼絲繩串聯(lián)在一起進行單片吊裝,這樣既減少了頂板層次梁的緩裝量,又在預存過程中避免因下方鋼梁無法稱重而變形,部分管屏可以直接穿裝吊桿就位,同時避免了地面組合因管屏形狀復雜,管屏剛性差,而造成現(xiàn)場組合后的累計誤差不能達到設計要求?待整個分離器管屏吊裝完后,從帶吊桿的某個管屏開始調(diào)整標高,逐一進行分離器上部集箱對口?將分離器上部環(huán)形集箱(共計8件)調(diào)整完后,采用五點測圓法保證分離器上集箱的圓度,進行焊接?焊接時圓周同一直徑上的焊口同時施焊,防止焊接應力變形,根據(jù)上集箱的圓度及同心原理,對直段管屏進行拼縫焊接,確保分離器直段管屏的圓度,然后再逐片進行錐段管屏與直段管屏的對口,之后提升分離器下集箱與錐段管屏對口?此過程中確保分離器的橢圓度?上下中心垂直度的偏差?此方案申請了工法,并被錄用?
    4 澆注料的施工

4.1 焊縫打磨

循環(huán)流化床鍋爐對水冷壁?包墻管屏向火面焊口?密封焊縫要求極為嚴格:制造焊縫和現(xiàn)場焊縫,均應平滑,不應有毛刺?尖銳突起,凹凸不允許超過0.smm,否則運行中對設備磨損極快,水冷壁打磨成為循環(huán)流化床鍋爐安裝工藝的關(guān)鍵點;為了縮短工期,減少高空作業(yè),在地面組合時施工人員在焊口探傷合格后,我們及時對焊口?管屏拼接密封焊縫進行滲油試驗?焊縫打磨,并在焊接前對于管屏拼接處密封板進行兩側(cè)加工坡口,焊接時要求填平?控制焊縫高出密封板lmm,既保證了強度,又可減少突出焊高便于焊接后打磨平滑,管屏表面平滑度在地面施工時就己達到了設計要求?本方法確保了水冷壁?包墻安裝質(zhì)量,也提高了施工進度,減少高空作業(yè),效果非常的顯著?同時爐膛內(nèi)的所有施工焊縫經(jīng)打磨平滑達標后辦理簽證單,由監(jiān)理和業(yè)主簽證確認?

4.2爐內(nèi)砌筑

爐內(nèi)砌筑在循環(huán)流化床鍋爐安裝施工中有著至關(guān)重要的作用,一則因為工作量大,二則爐內(nèi)砌筑質(zhì)量對于鍋爐燃燒?煙風系統(tǒng)及床料循環(huán)設備的耐磨性和鍋爐空氣動力場特性有著決定性作用?在很大程度上決定了鍋爐的運行穩(wěn)定性和熱效率?對此我們采取了多種質(zhì)量控制措施:耐磨耐火材料的產(chǎn)品質(zhì)量是保證其施工質(zhì)量的關(guān)鍵,因此,耐磨耐火材料提前巧天進貨,以便于抽檢?抽檢的主要指標包括耐壓強度?抗折強度?耐磨性能和熱震穩(wěn)定性等,合格后才可進行使用?

5 結(jié)束語

國內(nèi)外眾多電廠在施工過程中出現(xiàn)了工期拖延以及質(zhì)量事故,運行中出現(xiàn)無法達到設計要求等現(xiàn)象,尤其在安裝技術(shù)方面,由于選擇的方案不正確,措施不到位,極大限制鍋爐的安裝進度和施工質(zhì)量,直至影響將來的機組的安全運行?本工程在施工中積極探索新的科學的方法?先進的工藝技術(shù),確保了國內(nèi)首臺350MW機組流化床鍋爐的安裝,為同類型機組的安裝提供了大量寶貴的資料?