大型循環流化床鍋爐受熱面大件吊裝技術優化

馬克東　戴紹鈞

[摘要]近年來,隨著循環流化床鍋爐技術日趨成熟,各大電廠紛紛上馬大型循環流化床機組,但大型流化床鍋爐的安裝工期一般都很長,如何才能縮短循環流化床鍋爐的安裝工期一直是電建技術工作者研究探索的課題,通過對巡檢司電廠循環流化床鍋爐吊裝技術優化的闡述,認為通過優化吊裝方案,能夠大幅縮短大型循環流化床鍋爐的安裝工期。

[關鍵詞]循環流化床吊裝優化

中圖分類號:TM6文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0710121-01

循環流化床(CFB)燃燒技術是目前已基本實現大型化和商業化的潔凈煤燃燒技術,由于具有燃燒率高、污染小、煤種適應性好、負荷調節范圍大等優點。在世界各主要工業國家得到大力發展和推廣應用。我國自四川白馬循環流化床機組示范電站建成后,國內紛紛開工建設300MW級循環流化床機組。但總體來說,循環流化床機組建設工期較長,究其原因,主要是吊裝方案不合理。因此,制定合理的吊裝方案是提高鍋爐施工效率的關鍵。

一、300MW循環流化床鍋爐主要特點

循環流化床鍋爐由于設置了外置床,加之爐膛內磨損嚴重,因此,爐膛上部沒有傳統鍋爐的屏式過熱器等,因鋼架較矮,巡檢司電廠爐膛區大板梁頂標高僅為48.6米,共有四個外置床,外置床內布置有低過、高再、中過一、中過二受熱面管排。后豎井頂板標高61.04米,后豎井從上至下布置有高過、低再、高省各一組,低省四組。低溫省煤器下方為大灰斗。

爐膛由四側膜式結構水冷壁和頂棚水冷壁、水冷延伸墻,爐膛下部分成褲衩腿形式,包括兩個風室和兩個布風板,燃燒室下部內襯耐磨耐火材料。爐膛主要結構寬×長×深為:15.051m×14.703m×35.5m。

二、受熱面吊裝主要工程量

(一)水壁系統、包墻系統

水冷壁系統分前后左右水及頂棚水冷壁,其中,前后水組件分為上段、中上段、中下段、下段;左右水分為上段、中上段、中下段、下段、水冷風室;爐膛褲衩位置還有隔墻水冷壁,分為四片吊裝;頂棚水冷壁分兩件吊裝;水冷壁大單件重27T;包墻組件,四側包墻均從上至下分為兩個組件,頂棚分為兩個組件。

(二)蛇形管排

高過、低再、高省各42片;低省252片;低過、高再、中溫一、中溫二各30片。

三、主要吊裝方案

由于巡檢司電廠部分設備到貨較晚,尤其是影響直線進度的汽包,高過等到貨晚,直接影響現場整體施工進度,為縮短施工工期,制定科學合理的吊裝方案就位是整個工程的關鍵。為提高整個鍋爐的施工效率,在充分研究圖紙資料的基礎上制定了受熱面大件吊裝的主要指導思想:大件吊裝分三條主線:即爐膛區、外置床區、后豎井區,將大量繁重的吊裝任務分解為三部分,并為各條線配備合理的吊機資源及施工力量,三條主線同時施工(方案如圖1),同時制定科學合理的吊裝順序,確保工作在最短時間內完成。

(一)爐膛區

根據國內通用施工方案及開遠大唐、小龍潭電廠施工方案,水冷壁一般都是盡量在地面進行焊口組合,剛性梁在水冷壁吊裝前臨時懸掛,水冷壁就位后再安裝剛性梁。經過對循環流化床鍋爐進行研究,由于鍋爐矮小,水冷壁垂直方向不長,焊口不多,但是,剛性梁安裝難度很大,同類型鍋爐在安裝過程中曾吃過不少苦頭;可以說,水冷壁安裝工期長是因為剛性梁安裝困難導致的。在研究和分析的基礎上,我們拋棄了傳統的地面組合水冷壁焊口的方法,地面不組合焊口,而是將剛性梁組合在水冷壁上,這樣水冷壁吊裝位后只要將焊口施焊完,工作就基本結束了。加之汽包到貨晚,這個方案更加合理;接下來最重要的就是制定合理的吊裝順序,根據頂板吊裝空間選擇吊裝順序,由于頂板左右水吊桿梁之間的凈空尺寸不能保證前后水及兩側水冷壁吊裝(褲衩位置及水冷風室除外),所以需要將右側水吊桿梁緩裝,即右側水最后吊裝;所以水冷壁吊裝順序如下:

水冷壁全部采用CC1400從爐頂開口吊下,由于后水不影響汽包就位,先將后水全部吊裝完,汽包就位后,先吊裝前水及左側水,可直接吊至下段(余水冷風室);將右側水中上段、中下段、下段存放至鍋爐0米,將右側水上段存放于大板梁上,然后吊裝右側水吊桿梁及吊桿,依次將上段、中上段、中下段、下段就位;水冷風室在右側水就位后直接從頂吊裝存放至鍋爐0米存放,待四側水冷壁找正加固后從爐頂將布風板(左右各一)吊下,找正焊接加固后即可吊裝褲衩位置隔墻水冷壁。最后吊裝頂棚水冷壁。由于地面提前組合了剛性梁,且吊裝順序合理,巡檢司電廠7#鍋爐自汽包吊裝至水冷壁吊完安裝完僅用時19天,汽包吊裝至鍋爐整體水壓僅35天。

圖1受熱面大件吊裝方案圖

(二)置床區

外置床布置在鍋爐左右兩側,共四個床。外置床內布置有低溫過熱器、中溫過熱器一、中溫過熱器二和高溫再熱器管排,主要作用是吸收旋風分離器分離出來的高溫床料的熱。外置床上方入口與旋風分離器回料閥出口相連,外置床下方出口與冷渣器入口相連。

鋼架第二層找正驗收后即可進行外置床殼體的安裝工作,殼體先在地面進行組合,殼體安裝完后進行砌筑工作,之后即可進行管排的吊裝工作,管排吊裝用25T汽車吊從爐膛內將管排吊至外置床位置,再用卷揚機接鉤就位。此部分受熱面的吊裝可提前進行。

(三)后豎井區

吊裝大板梁前先將大灰斗存放到位并作加固,后豎井受熱面管排主要采用10T電動葫蘆進行吊裝,四側包墻均組合為上下兩段,頂棚包墻組合為兩件,將10T電動葫蘆組合于其中一片上,先將前、左、右包墻吊裝就位,后包墻臨時存放于最后一排鋼架內側,吊機布置見插圖;由于省煤器護板與低溫省煤器吊裝交叉,因此,提前將前、左、右三側省煤器護板組合存放就位;包墻及省煤器護板吊裝后即可吊裝頂棚水冷壁,頂棚水冷壁吊就位后及時將吊掛裝置安裝調整好,10T電動葫蘆的試重后即可進行管排的吊裝工作。吊裝時先吊裝高過、低再、高省三組,用H3/36B從地面將管排吊至34.7米平臺用電動葫蘆接鉤吊裝就位,從前至后吊裝,采取高過、低再、高省交叉各吊一片的方法向后推進。直到將所有管排吊裝結束,高過、低再、高省吊裝結束后將后包墻就位,同時將包墻中間集箱(下集箱位置)穿裝就位,焊接熱處理結束后將10T電動葫蘆移至中間集箱上,用同樣方法吊裝低溫省煤器。

四、實踐效果

經過巡檢司電廠7#鍋爐的實踐證明,經過對吊裝方案進行優化,明顯縮短了吊裝時間,水冷壁吊裝安裝僅用時19天,比同類型機組節約近兩個月時間,后豎井吊裝僅用時24天,比同類型機組提前近一個月時間;汽包吊裝至鍋爐整體水壓時間僅用時35天,創造了循環流化床機組安裝工期新記錄。

五、建議

經過云南省火電建設公司對三個同類型機組的安裝實踐,目前,循環流化床機組的吊裝安裝技術已經成熟,今后,若有同類型機組新開工建設,建議業主外置床內管排提前到貨,以方便外置床提前施工,盡量避免三條線同時作業,從而更加有效地提高吊裝效率。