塔式锅炉炉内“三器”组合安装施工技术

塔式锅炉炉内“三器”组合安装施工技术

杨保卫

中国电建集团河南工程有限公司 河南郑州 450001

摘要：本文对塔式锅炉炉内“三器”组合安装施工技术进行了研究，实现了蛇形管排组合范围的最大化；极大的减少了高空安装风险；三器集箱穿墙散管安装时采用“中心扩散、水平阶梯安装”的顺序，大大提高了施工效率。

关键词：塔式锅炉，炉内三器，

1前言

塔式锅炉对煤质要求较低，随着塔式锅炉技术日益成熟，该炉型正逐渐成为目前燃煤发电机组中最主要的炉型之一，塔式锅炉炉内三器结构复杂、布置紧凑、管排数量众多，全部采用卧式布置方式分层布置在炉膛上部，吊装工作量非常大。设备吊装只能在炉膛零米进行，如何在有限的工期、场地条件下，按期完成三器管排组合安装工作，成为塔式锅炉炉内三器组合安装的重点和难点。

2难点分析

河南热电项目，锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的超超临界参数、直流炉、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、全钢构架、全悬吊结构、单切圆燃烧方式塔式锅炉，为减少吊装工作量，必须制定合理的方案，在地面将三器管排最大限度进行组合。随着吊装工作的进行，三器就位位置会沿炉膛左右方向移动，必须确定一项可行的上部吊点左右移动方案，满足吊装过程中上部吊点频繁移动。三器吊装的同时，焊接、热处理及检测工作也要同步进行，所以必须研究一套可行的吊装方案，确定最佳吊装顺序，实现吊装、安装、焊接、热处理及检测等工序之间的衔接。

3.方案设计

3.1炉顶无介质包覆管、三器吊挂装置及调温挡板组合吊装

本项目三器吊挂装置由238根上部吊杆、740根下部吊杆、768根无介质悬吊管组成，安装工作量较大，且调温挡板布置在炉顶无介质包覆管下方，炉顶无介质包覆管吊装后再进行调温挡板的安装工作将变得极为困难。为提高施工效率，降低高空作业风险，上部吊杆与炉顶吊杆梁组合后吊装就位，将炉顶无介质包覆管、三器吊挂装置下部及调温挡板在炉膛零米区域进行地面组合，组合时先将炉顶无介质包覆管在锅炉零米分四件进行拼装组合，然后将下部吊杆及过渡梁临时加固在炉顶无介质包覆管上方，由卷扬机提升至一定高度后安装无介质悬吊管和调温挡板，最后由卷扬机吊装至就位位置，明显减少部件吊装数量，极大减小吊挂装置高空安装的作业风险。

3.2三器组合

由于一级过热器入口段尺寸较小，其下方为省煤器管排，在有限的工期、场地条件下，传统的单系统管排组合施工方案势必影响吊装效率，综合考虑现场实际情况，将一级过热器入口段与省煤器组合后整体吊装，减少了吊装工作量192件，大大提高了三器吊装效率，降低了高空作业风险。

3.3吊装机械布置

3.3.1三器吊装机械选用两台10t卷扬机，卷扬机布置在板梁层上方，卷扬机钢丝绳通过导向滑轮进入炉膛内部，通过布置在炉顶无介质包覆管下方的自制行走机构进行三器吊装。

3.3.2卷扬机钢丝绳通过导向滑轮改变走向后，通过在侧墙无介质包覆管鳍片上开的孔进入炉膛内部。穿侧墙无介质包覆管处的导向滑轮采用刚性固定，限制了钢丝绳横向活动，确保了钢丝绳不会与管排发生摩擦。

3.3.3由于一般电动葫芦起升高度无法满足塔式锅炉三器吊装高度，所以在炉内自制行走机构，由行走锚头、自制夹板、滑轮组成，卷扬机钢丝绳穿过自制行走机构及下面的单轮滑车后一端固定在水冷壁上，实现上部吊点的左右移动，且该工具结构简单，制作方便，推广应用价值极高。

3.3.4因部分三器组合件尺寸过大，为9米，而炉膛口净距为8.6米，无法由拖车运输，所以我们在炉膛口15米层下方布置了一台电动葫芦，先将超宽的三器管排在炉膛外部抬吊立起后，再由电动葫芦倒运至炉膛零米起吊就位。电动葫芦倒运管排对吊装效率的提高有较大影响。

3.4三器吊装

塔式锅炉炉内三器蛇形管排上下重叠布置、管排水平间距狭小、管排数量多等诸多难点，吊装顺序的确定和吊装方法的选择是影响三器管排吊装速度的直接原因。

针对上述难题，根据三器管排结构布置特点，提出三器管排竖向阶梯吊装的初步设想，与传统自上而下分层吊装顺序进行对比分析，由于三器管排需在垂直段水冷壁和炉顶管排吊装后安装，使用传统卷扬机需要随着三器管排的吊装进度调整吊装工具的布置位置，由于管排水平间距狭小，且下部悬空，吊装工具位置调整将耗费较大的人力，通过对两种施工方案安全性、积极性和施工效率的对比，确定最终方案。

采取卷扬机配合行走机构进行三器管排竖向阶梯吊装，在炉顶管排下方设置行走机构轨道梁，作为行走机构的生根点，采取自两侧向中心、自上而下竖向阶梯吊装的顺序，上层管排吊装进度保持领先下层管排3至5件，避免了卷扬机导向滑轮位置等吊装工具位置更改导致的工期延误和人力浪费，且增加了三器管排安装作业点，明显提高吊装速度。

3.5三器穿墙散管安装

省煤器及低温再热器管排数量最多，管排间距狭小，管排穿墙散管安装采用镜面焊接技术施工，按照“中心扩散、水平阶梯安装”的顺序，施工人员从集箱中心开始施工，将穿墙散管从水冷壁外侧穿进炉膛，焊口调整好后同时焊接散管与管排、集箱的焊口，自下而上分层施工，下层热处理、检测完成后作为上层施工的平台，严格按照确定的工时分配施工，确保当日焊口、当日完成热处理和检测。

4.关键技术和创新点

4.1炉顶管排与炉内三器吊挂装置及调温挡板组合吊装技术：将炉顶无介质包覆管与三器吊挂装置及调温挡板在地面进行组合，然后由卷扬机整体吊装就位，解决散件吊装周期长的难题，减少了三器吊挂装置高空安装风险，减少了高空作业措施型材料投入。

4.2三器管排“跨系统”组合技术：打破传统思维，将不同系统三器管排最大限度的进行地面组合，减少了吊装工作量，保证了各系统施工质量，减少了高处作业风险，提高了施工效率。

4.3电动葫芦倒运技术：为解决超宽管排无法进炉膛的问题，在15米层下方布置一台电动葫芦，用于管排倒运，将远本不满足运输要求的管排组合件实现地面组合，减少了吊装工作量，提高了施工效率。

4.4自制行走机构：炉顶无介质包覆管下方布置两套由行走锚头、自制夹板、滑轮组成行走装置，用于炉内三器吊装，工具结构简单，制作方便，解决了上部吊点左右移动问题，提高了施工效率。

4.5竖向阶梯吊装技术：卷扬机配合自制行走机构，解决以往使用卷扬机需经常更改吊装工具位置的问题，三器管排吊装采取自两侧向中心、自上而下竖向阶梯吊装的顺序，上层、下层三器管排同步施工，减少了吊装机械布置次数，吊装工作得以连续不间断进行，安装、焊接、热处理、检测等工序实现完美衔接，极大的提高了吊装效率。

4.6集箱散管 “中心扩散、水平阶梯安装”施工技术：集箱穿墙散管安装采用以集箱中心为基准，向两侧方向扩展、自下而上水平阶梯安装的施工顺序安装，通过阶梯差速解决焊接、热处理、检测工序间衔接难题。

5.总结

本技术将三器管排进行“跨系统”组合，在满足组合件运输的情况下，实现了蛇形管排组合范围的最大化；采用炉顶无介质包覆管与炉内三器吊挂装置及调温挡板组合吊装技术，将炉顶无介质包覆管与三器吊挂装置及调温挡板组合后整体吊装就位，极大的减少了三器吊挂装置及调温挡板高空安装风险；通过采用卷扬机配合自制行走机构的方法进行三器管排竖向阶梯吊装，确保三器吊装不间断进行，实现安装、焊接、热处理、检测等工序的无缝衔接，同时增加集箱散管安装作业点，最大限度的提高施工进度。

参考文献：

[1]]时宝清.大型火电厂锅炉安装技术探讨 [J]中国科技投资，2012（30）:53-54.

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