2100t/h超臨界直流鍋爐水冷壁安裝技術措施

李博

摘 要：俄羅斯特羅伊茨克國營電站（1×660MW機組） HG-2100/25.4-YM16型超臨界鍋爐，由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設計、制造。鍋爐為了降低爐膛高度，同時增加介質(zhì)在管子內(nèi)的流程，鍋爐水冷壁采取螺旋方式布置，因其與同負荷機組鍋爐水冷壁布置的方式不同，存在安裝新的課題，在安裝過程中如何控制螺旋水冷壁的安裝偏移量，是鍋爐水冷壁安裝質(zhì)量關鍵所在，同時在保證安全的前提下，采取何種施工方法來確保鍋爐螺旋水冷壁安裝也很重要。

關鍵詞：水冷壁；防偏移；技術措施

1 鍋爐簡介

俄羅斯特羅伊茨克國營電站（1×660MW機組）HG-2100/25.4-YM16型超臨界鍋爐，由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設計、制造。鍋爐采用單爐膛，一次中間再熱，平衡通風，固態(tài)排渣，全鋼結構構架的直流鍋爐。鍋爐呈“Π”型布置方式，爐膛上部布置分隔屏過熱器，水平煙道中布置有末級再熱器，末級過熱器；后煙道有中間隔墻，豎井前部布置水平低溫再熱器，立式低溫再熱器，豎井后部布置水平低溫過熱器，立式低溫過熱器和省煤器。后煙道下部布置兩臺三分倉再生式回轉(zhuǎn)空氣預熱器。爐膛寬度19082.3mm，深度為19082.3mm，高度為66000mm，整個爐膛四周為膜式水冷壁，爐膛由上部垂直水冷壁和下部螺旋水冷壁兩個不同的結構組成，螺旋段偏斜角度為18.763°，兩者由水冷壁中間集箱及散管連接，爐膛冷灰斗傾斜角度55°，排渣口寬度1455mm。

2 螺旋水冷壁防偏移措施

螺旋水冷壁偏移有兩種形式：（1）螺旋管的傾斜角度偏移；（2）螺旋水冷壁安裝的整體偏移。保證整體組合尺寸可以控制螺旋水冷壁安裝的整體偏移，控制好整體尺寸有利于保證螺旋水冷壁傾斜角度，螺旋水冷壁傾斜角度偏移與螺旋水冷壁安裝整體偏移是相互聯(lián)系的，相互制約的，下面從組合到安裝進行總結論述螺旋水冷壁防偏移措施。

2.1 螺旋水冷壁地面組合

從組合方式上控制螺旋水冷壁安裝的防偏移，組合采取如下組合方法：（1）四側(cè)中部螺旋水冷壁組合采取地面單側(cè)整體組合，安裝時在分件吊裝；（2）螺旋上部與水冷壁中間集箱及散管進行整體組合：（3）冷灰斗水冷壁左右側(cè)與中部水冷壁進行整體組合；（4）冷灰斗前后側(cè)整體足組合，并且與剛性梁進行組合。

這樣組合的主要特點：（1）設備整體尺寸得到預先控制；（2）能夠把上下不同部位的設備組件有機的聯(lián)系在一起，可以更好地控制組合尺寸，水冷壁安裝整體尺寸偏移由空中控制轉(zhuǎn)為地面控制，大大減輕了施工難度，減少了高空作業(yè)。

組合時，復查管排外形尺寸，主要檢查管排的長度、管間距、對角線長、角度和平整度。先用粉線繃直后，校對每片管排的安裝基準點，確保每片的基準點都在同一條直線上。然后用同樣的方法檢查兩端管口中心是否在一條直線上。用測量儀器定組合后各管排的平整度，根據(jù)實際情況進行調(diào)整，確保所用管排均在同一平面內(nèi)。用自制的角度測量工具檢查每片管屏的上升角度，測量方法見下圖，根據(jù)圖紙要求，對管排的間隙進行調(diào)整。在相臨管排組件間用白漆筆做下符號，便于在吊裝的空中對齊找正。（圖1）

圖1

螺旋水冷壁管屏尺寸高達39米，為防止上述方法積累誤差造成超差，在全高度中分段控制誤差值，以保證總尺寸不超差。在最上層燃盡風噴口的中心標高，最下層燃燒器噴口的中心標高分設三個控制點，以鍋爐鋼結構主柱標高和矩形截面為準，校核中部螺旋管屏高和中心，安裝一層找正一層，固定一層，可防止總標高誤差過大和水平扭轉(zhuǎn)。安裝時采用倒裝法，安裝第一層為經(jīng)過預測預控的管屏，以此為準進行標高調(diào)整和中心找正。標高誤差控制在±5mm范圍內(nèi)，如有誤差，可利用管節(jié)距進行調(diào)整。

2.2 螺旋水冷壁安裝

2.2.1 水冷壁組件的吊裝原則

（1）在已選定的安裝方法、起重機械選擇的基礎上，必須制定詳細的吊裝方案。（2）必須在綜合分析基礎上編出科學的吊裝順序及開口方式或分段開口要求。必要時應對鍋爐鋼結構穩(wěn)定性進行核算。（3）吊裝方案及吊裝順序中力求創(chuàng)造多個作業(yè)面條件，以利于加快工期。（4）吊裝方案應盡量保持設備的完整性，施工環(huán)境較好，以及力求減少加固量，并能有效地保證安裝的質(zhì)量。（5）組件起吊過程中采取防變形措施。為防止組件在起吊運輸過程中變形，除經(jīng)過計算采取加固措施外，一般可利用多點起吊方案進行，以減少加固量。在設計起吊方案時，對可能產(chǎn)生變形的部位采用多點起吊法，在起吊點布置上應保持被吊件受力一致為最好，將不一致轉(zhuǎn)移到繩索上。如被吊件受力一致，應考慮相互影響，并且每一區(qū)間均在彈性變形范圍內(nèi)。（6）全懸吊鍋爐鋼結構水冷壁組件均采用空中倒鉤作業(yè)，將不能直接就位的組件臨時懸吊相應次梁上再起吊就位。

2.2.2 水冷壁安裝質(zhì)量標準：電力建設施工質(zhì)量驗收及評價規(guī)程第2部分：鍋爐機組 DL/T 5210.2-2009。

3 水冷壁安裝時應注意的幾個主要問題

（1）水冷壁管排對口時產(chǎn)生的折扣、錯口現(xiàn)象。（2）吊裝時組件過大產(chǎn)生的設備變形。（3）吊裝過程中吊點的選擇及吊裝輔具的選用。（4）輛車同臺時負荷分配。（5）對口焊接時管道的內(nèi)部清潔。（6）水冷壁焊接時焊材的選用。（7）水冷壁臨時存放。（8）水冷壁管排間距及幾何尺寸。（9）鍋爐膨脹。

4 針對以上問題采取的措施

（1）水冷壁對口時應嚴格按照規(guī)范標準進行對口，杜絕強力對口，對口偏差不大于2/200，錯口不超過壁厚的10%，且不大于1mm。（2）水冷壁翻個、吊裝過程中，防止組件產(chǎn)生變形彎曲等現(xiàn)象，鋼絲繩遇棱角部分應加設半圓管，吊裝過程緩慢進行，密切注視組件變形情況。（3）吊裝過程中應按組件幾何尺寸確定吊點的數(shù)量和個數(shù)及位置，根據(jù)重量選擇安全系數(shù)足夠的卸扣、鋼絲繩、滑輪斤不落等。（4）兩車同吊組件時應根據(jù)兩臺機械的工況和組件重量合理的分配負荷。（5）管排及集箱應在對口前徹底清掃，確保內(nèi)部清潔無雜物，做好通球記錄及隱蔽簽證。（6）合金元件進場后應進行光譜分析，選擇相匹配的焊材，如需要熱處理的必須按照規(guī)范進行，焊后對焊縫進行光譜復查和無損檢驗。（7）水冷壁臨時存放時應吊掛在上方牢固可靠的地方，且強度足夠，應有防止受外力產(chǎn)生墜落的措施，臨時吊掛的鋼絲繩卸扣安全系數(shù)足夠，與棱角時必須采取措施。（8）嚴格控制安裝時的標高、管排間距、幾何尺寸，做好三級檢查四級驗收制度。（9）水冷壁安裝時應按圖紙的膨脹量預留出間距，防止受熱面在熱態(tài)時膨脹受阻。

5 結束語

以上是HG-2100/25.4-YM16型直流鍋爐水冷壁安裝方法，著重介紹安裝的具體方法及過程中存在的問題和應該注意的事項，希望在同類型機組安裝過程中能夠有所幫助。

參考文獻

[1]DL/T5210.2-2009.電力建設施工質(zhì)量驗收及評價規(guī)程（鍋爐機組篇）[S].

[2]HG-1900/25.4-HM14.型鍋爐說明書[S].