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芬兰220t/h循环流化床锅炉的大件安装

发表时间：2021/7/28 来源：《中国科技信息》2021年9月上作者：李函静张莹莹张祎鹏刘红涛肖娜

[导读] 总结用136t履带吊车为主要机械,完成芬兰220t/h循环流化床大件的组对、吊装工艺。

黄河科技学院工学部李函静张莹莹张祎鹏刘红涛肖娜郑州 450000

摘要：总结用136t履带吊车为主要机械,完成芬兰220t/h循环流化床大件的组对、吊装工艺。辽河热电厂引进的芬兰共和国奥斯龙公司产品220t/h循环流化床锅炉，同时也是我国目前出力最大的高温高压循环流化床锅炉之一，锅炉按照美国ASME标准制造，与引进的奥地利25MW汽轮发电机组配套。
关键词：锅炉大件组对、吊装
        1锅炉简况
        主要参数：蒸发量220t/h，过热蒸汽压力12.5Mpa、温度540℃，给水温度220℃，热效率91％。锅炉特点：采用细砂蓄温，天然气自动点火，飞灰和灰渣循环燃烧，双旋风分离器飞灰，猪尾管布风板，炉膛横置过热器和DCS微机处理系统等一系列先进工艺。
锅炉结构：主要由燃烧室、热旋风分离器、密封循环回路、对流烟道、灰冷却器、冷渣器、汽包等部分组成。锅炉外缘钢柱中心距长27.25米、宽15.6m,锅炉汽包中心标高35m，锅炉房于锅炉钢结构连为一体，最高点40m，本工程采用一台最大起重量为136t的日本产LS－518J型履带吊车，配合75t汽车吊、45t汽车吊和卷扬机，完成大件组对吊装任务[1]。
        2锅炉钢架安装
        锅炉立柱由HK400型钢组成，横梁和斜拉梁由多种规格的工字钢和H型钢组成，钢架定端同时作为屋顶的支撑，炉架和屋架连为一体，并全部采用40CrMo等高强螺栓连接。
        1、柱片的划分和组合：全部钢架（包括房架）统一规划安装顺序和主柱片的组合，将钢架分为左右两部分，每部分自前至后划为4片，一共8个柱片。柱片在地面搭设的平台上组对，首先连接方柱，然后连接主柱间横梁。所有螺栓孔应仔细检查，用细钢丝刷清除浮锈，对不合适的螺孔应进行铰调，位置错误的进行焊封及重新钻孔。所有螺栓副均应检查和试装[2]。高强螺栓用电动扳手进行初紧，所用力矩事先计算确定，终紧使用指针式力矩扳手至规定力矩。组合完毕的柱片进行尺寸检查，整片柱片长约40m、宽7.8m、质量40余吨。
        2、柱片吊装：以136t履带吊为主，栓4点吊柱片上部，以45t汽车吊为辅，栓2点吊下部。两车抬起柱片，相互配合竖立，然后45t吊车卸钩退去，由136t吊车运吊至锅炉房内，随即穿入基础地脚螺栓将柱片与厂房临时固定，或与后安装的柱片连接。由于H型钢的组合方向不同，吊装时受力不平衡，造成就位困难。在后来的吊装中作了改进，即将柱片分为两段组合，分别吊装，在空中对接。后者虽然增加了空中作业，但就位较容易，总体上较前者顺利。
        3、横梁拉条的安装：柱片调整固定后，可随着柱片的就位，连接柱片之间的横梁和拉条及梯子平台。这些部件质量不大，但位置复杂，亦需使用136t吊车安装。最大件是炉顶大梁，采用了分散吊装就位的方式，接点螺栓多，且是高空作业，需搭牢固的简易平台，并做好安全防护。为了以后炉内安装，在炉膛一侧的横梁暂不安装，作为吊装口，另外，在安装旋风器的一侧，尾部烟道一侧都留有相应的吊装口。
        3汽包吊装
        汽包为BHW35钢制造，直径1.6m，长10m，壁厚100mm，质量60t，中心标高34.972m。汽包由136t吊车运至炉内起吊位置，吊装有卷扬机进行。在炉顶大梁上安装了两根临时吊装梁，用以系挂滑轮组，通过两台8t卷扬机，将汽包拉至设计位置，穿汽包吊杆于顶吊梁就位[3]。
        4旋风分离器安装
        锅炉中部标高18m至36m处悬置两台旋风分离器，每个旋风器高18m，最大宽度8.20m，质量50t。国外供货为旋风器的弧形板和零部件，需现场组对，考虑到现场的吊装能力，采用分段组对，分段吊装，炉上组焊的方式安装。
        1、地面组对：每个旋风分离器在地面组对成4段，这4段为：出口烟道段（包括水平和垂直部分），顶段（包括顶盖、中心管和部分涡壳），中段（包括涡壳和圆筒节）和下段（锥体部分）。

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地面各段的组对搭设钢板平台，并尽量将各段上附带的部件安装上，组对由136t吊车和20t吊车配合进行对接、翻身等工序。
        2、吊装就位：由136t履带吊车将旋风分离器各段从附近的组对场地吊运至炉下，先里后外将两个旋风分离器各段吊装。吊装顺序是自下而上，下段锥体部分是承托段，吊装后找正并固定承托牛腿，其后逐段叠放，逐段进行周圈点焊固定[4]。
        各吊装件均从炉架一侧的吊装口穿进，最困难的是中段和顶段，其涡壳最大宽度处超过所通过的两炉柱净空距离，需要将吊起的部件旋转，利用涡壳处渐开线形成的不同宽度，将其旋进炉架内。旋风分离器各段就位后进行测量，确认无误后进行全部拼接缝的焊接。
        5水冷壁安装
        水冷壁布置于炉膛四周、顶棚和炉底，悬挂于炉顶大梁。水冷壁为φ60×6管子组成的膜式壁，管中心距88mm,管材为SA216，组焊成带联箱的小片出厂。在施工现场，采用组对成整片吊装和小片吊装相结合的方式安装。
地面组对按照吊装的先后次序安排，管子的对接采用全氩弧焊焊接，水冷壁上的刚性梁等附件尽量全部安装在一起吊装[5]。
        首先吊装左侧水冷壁，其次是前后水冷壁。因前后水冷壁的上部承托有二级过热器，需要插入安装，所以前后水冷壁的上部分别组对后，先行安装就位，随后吊装二级过热器，待二级过热器全部就位后，吊装前后水冷壁的下部分。前后水冷壁较宽，为减少炉上对口困难，采用小片吊装。之后吊装炉顶水冷壁和炉底水冷壁，亦都是小片吊装，最后整片吊装右侧水冷壁。整片水冷壁采用136t吊车和45t吊车配合吊装，首先将水冷壁抬起，然后竖直，由136t吊车运吊就位。小片水冷壁由136t吊车自行吊装。水冷壁最大单件质量为36t，最大平面尺寸为2877mm×5524mm，全部水冷壁从顶留吊装口进入。吊装完毕后进行炉内水冷壁管排的全氩弧焊对接焊，最后进行水冷壁间的密封焊，使炉膛成为密封整体。与众不同的是，外方专家对密封焊有特殊要求，不仅要求焊缝牢固不漏，而且要求将焊缝突出部分一律磨平，以防烟气在此形成小旋涡而磨穿漏烟[6]。
        6尾部烟道安装
        尾部竖直烟道内，自上而下布置有三级过热器，一级过热器，省煤器和空气预热器等主要部件。
        1、过热器安装：过热器由多程蛇形管组成，固定在省煤器的70根出水管上，悬挂在顶部大梁上。一级过热器分为4个组合件，三级过热器分为2个组合件出厂。
        采用地面组对，两部分整体吊装，炉上对接方式安装。即将一、三级过热器分为左右两部分，每一部分都按就位的上下顺序临时叠放在烟道底部地面上，炉顶安装两根临时吊梁，个系5－5滑轮组一套，利用卷扬机并配合链式起重机，将叠放在底部的过热器各组件由下至上逐件组对固定，使左右两部分各成为一整体，然后将两部分上拉至设计位置，并在炉上将两部分连接为一体，两部分质量均为50t。过热器组对是锅炉施工中较困难的地方，个组合件之间的距离狭小，过热器外尚围有包墙管，都是耐热合金钢管子焊接。
        2、空气过热器安装：多管卧式空气预热器由三个管箱上下叠插组成，座落于标高8.30m的尾部框架上，每个管箱质量约70t，最大管箱尺寸为（mm）：8432×4800×3270，采用在炉外叠插为整体，滑移托运就位方法安装[7]。同标高延伸8.30m的尾部框架至炉外，在炉外做承重支架，形成拖运轨道和临时叠放台。用136t履带吊车配合75t汽车吊车将三个管箱依次抬吊叠插在炉外叠放台上，然后用卷扬机将其拖运至炉内就位。
空气过热器总质量220t，高达10m，拖运沿途炉架需作加固，否则会出现压塌现象，对于拖运中可能产生的跑偏，随时用千斤顶纠正。
参考文献：
[1]周强泰.锅炉原理[M].北京：中国电力出版社，2009.9.
[2]刘启新.电机与拖动基础[M].北京：中国电力出版社，2005.
[3]宋贵良.锅炉计算手册[M].北京：高等教育出版社，2006.5.
作者简介：
李函静（2000—），女，汉族，河南三门峡，本科，过程装备与控制工程专业学生；
肖娜（1983-），女，汉族，河南商丘，硕士研究生，高级工程师，主要从事化工生产技术管理、过控专业课程教学改革和专业规划研究工作。