循环流化床锅炉安装策划与实施

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锅炉炉墙施工分砌筑和浇筑2种型式。材料有耐火耐磨砖、耐火保温砖、耐火耐磨浇筑料、耐火保温浇筑料等多个类别,各种材料不得混用。在炉墙施工主要作业面,规划作业场所,布置水电等动力设施和存料平台。炉墙施工前,应准备好所需的搅拌机、物料提升卷扬机等机具,制作浇筑、砌筑所需的模板等。风道燃烧器预燃室在地面浇筑炉墙后再吊装,这样可保证炉墙施工质量、方便施工。排渣锥形阀至冷渣器的排渣管等管径小的管道,以满足吊装为前提,应在地面施工。冷渣器按组件供货,在安装就位后,将管排拉出再施工炉墙。分离器及进出口烟道、冷热灰管、风道燃烧器设备就位后,及时找正验收并分段交付炉墙施工。

3.4 受热面大件吊装技术优化

大型流化床锅炉的安装工期一般都很长,如何才能缩短锅炉的安装工期一直是研究探索的课题。通过优化吊装方案,就能够大幅缩短锅炉的安装工期。因此,制定合理的吊装方案是提高锅炉施工效率的关键。 3.4.1 受热面吊装主要工程量

(1)水冷壁系统

水冷壁系统分前后左右水冷壁及顶棚水冷壁,其中,前后水冷壁组件分为上段、中上段、中下段、下段;左右水冷壁组件分为上段、中上段、中下段、下段、水冷风室;炉膛裤衩位置还有隔墙水冷壁,分为四片吊装;顶棚水冷壁分两件吊装。

(2)包墙系统

包墙组件,四侧包墙均从上至下分均为两个组件,顶棚分为两个组件。 (3)蛇形管排

高温过热器、低温再热器、高温省煤器各42片;低温省煤器252片;低温过热器、高温再热器、中温过热器一、中温过热器二各30片。 3.4.2 主要吊装方案

由于该石化热电事业部10#炉部分设备到货较晚,尤其是影响直线进度的汽包、高过等到货晚,直接影响现场整体施工进度,为缩短施工工期,制定科学合理的吊装方案就是整个工程的关键。为提高整个锅炉的施工效率,施工中在充分研究图纸资料的基础上制定了受热面大件吊装的主要指导思想:大件吊装分三条主线:即炉膛区、外置床区、后竖井区,将大量繁重的吊装任务分解为三部分,并为各条线配备合理的吊机资源及施工力量,三条主线同时施工,制定科学合理的吊装顺序,确保工作在最短时间内完成。

(1)炉膛区

根据以往通用的施工方案,水冷壁一般都是尽量在地面进行焊口组合焊接,刚性梁在水冷壁吊装前临时悬挂,水冷壁就位后再安装刚性梁。由于水冷壁刚性梁安装难度很大,同类型锅炉在安装过程中曾吃过不少苦头,可以说,水冷壁安装工期长是因为刚性

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梁安装困难导致的。在研究和分析的基础上,我们抛弃了传统的地面组合焊接水冷壁焊口的方法,地面只组合焊口但不焊接,而是将刚性梁组合在水冷壁上,这样水冷壁吊装就位后只要将焊口施焊完,工作就基本结束了。加之汽包到货晚,这个方案更加合理。接下来最重要的就是制定合理的吊装顺序。由于顶板左右水冷壁吊杆梁之间的净空尺寸不能保证前后水冷壁及两侧水冷壁吊装(裤衩位置及水冷风室除外),所以需要将右侧水冷壁吊杆梁缓装,即右侧水冷壁最后吊装,所以水冷壁吊装顺序如下:

水冷壁全部采用280吨履带吊从炉顶开口吊下。由于后水冷壁不影响汽包就位,先将后水冷壁全部吊装完,汽包就位后,先吊装前水冷壁及左侧水冷壁,可直接吊至下段(余水冷风室);将右侧水冷壁中上段、中下段、下段存放至锅炉0米,将右侧水冷壁上段存放于大板梁上,然后吊装右侧水冷壁吊杆梁及吊杆。吊杆梁及吊杆安装完后,依次将右侧水冷壁上段、中上段、中下段、下段就位;水冷风室在右侧水冷壁就位后直接从顶吊装至锅炉0米存放。四侧水冷壁找正加固后从炉项将布风板(左右各一)吊下,找正焊接加固后即可吊装裤衩位置隔墙水冷壁。最后吊装顶棚水冷壁。由于地面提前组合了刚性梁,且吊装顺序合理, 10#锅炉自汽包吊装至水冷壁吊装完、安装完,仅用了35天,汽包吊装就位到锅炉整体水压仅80天。

(2) 外置床区

外置床布置在锅炉左右两侧,共四个床,外置床内布置有低温过热器、中温过热器一、中温过热器二和高温再热器管排,主要作用是吸收旋风分离器分离出来的高温床料的热。外置床上方入口与旋风分离器回料阀出口相连,外置床下方出口与冷渣器入口相连。

钢架第二层找正验收后即可进行外置床壳体的安装工作,之后即可进行管排的吊装工作,管排吊装用25T汽车吊从炉膛内将管排吊至外置床位置,再用卷扬机接钩就位,此部分受热面的吊装提前进行。

(3)后竖井区

吊装大板梁前先将大灰斗存放到位并作加固,后竖井受热面管排主要采用1OT电动葫芦进行吊装,四侧包墙均组合为上下两段,顶棚包墙组合为两件,将10T电动葫芦组合于其中一片上,先将前、左、右包墙吊装就位,后包墙临时存放于最后一排钢架内侧;由于省煤器护板与低温省煤器吊装交叉,因此,提前将前、左、右三侧省煤器护板组合存放就位;包墙及省煤器护板吊装后即可吊装顶棚水冷壁,顶棚水冷壁吊装就位后及时将1OT电动葫芦吊挂装置安装调整好,试重后即可进行管排的吊装工作。吊装时先吊装高过、低再、高省三组,用80吨汽车吊从地面将管排吊至34.7米平台用电动葫芦接钩吊装就位,从前至后吊装,采取高过、低再、高省交叉各吊一片的方法向后推进,直到将所有管排吊装结束;高过、低再、高省吊装结束后将后包墙就位,同时将包墙中间集箱(下集箱位置)安装就位;热处理结束后将1OT电动葫芦移至中间集箱上,用同样方法吊

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装低温省煤器。

3.5 焊接工艺和施焊方法要点

锅炉安装,焊接质量常常是施工质量控制的关键和难点。该锅炉本体受热面及内部联络管道使用了包括T91在内的多种材质,合金钢管所占的比例较高。为了保证锅炉的焊接质量,在施工中制定了具有较高技术水平和针对性的焊接方案,并采取了大量措施。

壁厚小于6mm的所有锅炉受热面管子、锅炉本体疏放水、排污等一次阀内高压附属管道等,或壁厚虽大于6mm,但焊接位置困难的锅炉受热面管子,采用全氩保护焊,使用专用氩弧焊丝;壁厚大于6mm的锅炉本体汽水管道包括下降母管、下降支管、汽水联络管、汽水集箱、锅炉中低压管道等,采用氩弧焊打底手工电弧焊填充盖面工艺。

焊接预热和热处理必须严格按照热处理工艺文件执行,预热温度和时间必须符合要求,热处理的部位、温度时间曲线、防风防雨等防护措施符合工艺规定。

切实做好焊材的管理,焊工凭经审批的焊材领用单领用焊材,减少焊工焊不同材质的变换次数,尽量做到在合理情况下专人焊接,在最大程序上减少焊材混用的可能。做好现场焊工焊材使用的监督和检查,当天用不完的焊材要及时交回仓库,然后由焊接管理人员根据情况决定处理方式,禁止焊工在现场相互借用焊材、使用隔日剩余焊材和使用标识不明的焊材。

做好焊接环境条件的保证和防护工作,切实保证焊接必须达到的温度、湿度、风力等条件。需要特别注意的是炉内的炉膛抽风防范和高空不良焊接位置的焊接措施。

3.6工期计划

按当前同类型锅炉安装相对先进的工期编制,总工期300天(从锅炉钢架吊装开始至点火冲管结束)。锅炉安装过程中,各作业项目并不完全按每天8小时工作制,关键作业面需延长作业时间,甚至连续倒班作业,以保证相关项目的正常实施和工期目标的实现。

4 施工过程控制与管理

4.1 技术质量控制

4.1.1 锅炉受热面安装控制重点

锅炉受热面重点关注内部浇筑有炉墙部位的安装工艺质量,这些部位如发生问题,处理较为困难。安装前认真检查设备质量,检查受热面外观无损伤、严重锈蚀;抽查受热管子焊口制造质量、测量受热管子壁厚、复核设备材质等。安装中,严格控制管道焊接工艺,焊口100%进行外观检验及无损检测,焊接在管件上的各种附件由合格焊工施焊,并认真检查,管件及焊口经锅炉整体水压试验确认无渗(泄)漏。该型式锅炉属微正压锅炉,锅炉正常运行中炉膛出口风压约为±100 Pa,炉膛下部、外置床等部位达10k Pa以上,极易发生漏烟、漏灰;因此,应对锅炉受热面、烟风室焊接密封进行严格检查,

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彻底清除制造和施工缺陷。

4.1.2 分离器及回料系统安装控制重点

分离器组合、安装重点是控制几何中心尺寸(纵横中心、标高),其垂直中心线必须是从上口到下口通线检查,分离器中心筒相对于分离器的中心位置必须准确,这关系到锅炉运行中烟气流向和烟气对内部炉墙的冲刷。分离器本体、进出口烟道、回料系统冷热风管组合安装要控制椭圆度、平整度,误差过大将影响下道工序炉墙的施工质量。 4.1.3 非金属膨胀节安装控制重点

为解决炉本体与烟风管道等相互膨胀位移,CFB锅炉设计采用了较多的非金属膨胀节,这类膨胀节由于滑移体间隙设计不合理、外层蒙皮质量差或在运输、安装过程中发生损坏,锅炉运行中会出现超温、蒙皮破损泄漏烟气等情况,造成锅炉停运。在安装前认真核查图纸资料,检查供货设备质量;安装中控制膨胀间隙、膨胀方向,安装全过程对外层蒙皮采取有效保护措施。 4.1.4 炉墙施工控制重点

炉墙施工前,对炉墙材料抽样检验,不合格材料不使用;各种材料分类存放,材料存放采用防雨措施;现场制作的模板做到表面平整、光滑。设备系统安装验收完工部分,办理书面交接手续后,开始下道工序炉墙施工。炉墙销钉、抓钉焊接由合格焊工施焊,焊后认真检查。保温砖、耐火砖砌筑水平面、垂直面拉通线施工和验收,误差控制在±5 mm;上、下层砖错缝施工,灰缝饱满、均匀,有裂缝等质量缺陷以及小于2/3长度的耐火砖不再使用,处于向火面的耐火砖不得有缺角、掉边,拱面最后收口的锁紧砖必须是整块砖,从上往下锁入,并有紧力。严格控制保温浇筑料、耐火浇筑料的配合比、加水量,并让施工人员熟悉掌握,适时监控,防止作业人员以增加水量来提高浇筑料的流动性;浇筑料拌合均匀,按技术要求控制拌合至入模时间;浇筑用的模板拼砌严密,支撑体系牢固,以防止爆模、漏浆;浇筑料振捣密实,防止出现蜂窝、麻面;浇筑施工按1 m×l m为方格间隔施工,方块间用l mm厚陶瓷纤维纸隔开作为膨胀缝。膨胀缝正确留设,冷热灰管非金属膨胀节处炉墙施工保证滑移缝正确留出,滑移缝中不留有异物,防止被浇筑料浇死。需对各个部位的膨胀缝进行4级验收,并做好书面记录。

4.2 安全及文明施工管理

锅炉岛是整个工程建设过程中安全风险较大的区域,锅炉周边要设置围栏和安全通道,实施封闭管理。锅炉平台随构架同步安装,栏杆、围脚板齐全完善,各施工作业面的临时平台和通道及时规范搭设。在锅炉炉墙、外保温主要作业面搭设物料存放区,临时平台承载力应经计算并标志,每天产生的垃圾、余料及时清理外运。锅炉间管线统一布置,不影响施工、阻碍通道,氧乙炔管道避开电力线路敷设通道。脚手架搭设规范,实行验收挂牌制度。

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