660 MW機組超臨界鍋爐間全封閉受熱面的吊裝方法

王曉利，劉東民

(黑龍江省火電第三工程公司，黑龍江 哈爾濱 150016)

1 660MW超臨界鍋爐跨冬季施工存在的問題

華能九臺電廠#1機組鍋爐鋼結構安裝進程如下:2009年1月底板梁安裝完畢，2月底實現鍋爐間全封閉;受熱面垂直水冷壁焊口于2008年11月中旬打火，2008年底組合存放結束。受熱面焊口總數達62907個，其中組合焊口達17900個。九臺電廠每年冬季實測極端最低氣溫為－37.9℃，每年日平均氣溫低于0℃的時間長達5個月之久。

在鍋爐間封閉的情況下，660MW機組超臨界鍋爐受熱面安裝存在著如何采取有效的吊裝技術措施、焊口量大如何組織施工、工期短如何保障施工進度等問題，必須采取有效措施，方能保證#1機組鍋爐鋼結構安裝的順利完成。

2 受熱面吊裝的技術措施

2.1 鍋爐施工機械布置

鋼結構頂板支撐梁下側標高118.95 m，布置4套500.00 kN滑輪組及100.00 kN卷揚機。鋼結構到頂，受熱面設備存放完畢，950.00 kN塔式起重機退車后進行鍋爐右側緩裝鋼結構安裝，鍋爐0 m處布置1臺500.00 kN履帶式起重機，用于螺旋水冷壁和爐內蛇形管排吊裝。在板梁上鍋爐中性線處布置1套500.00 kN滑輪組及100.00 kN卷揚機用于鍋爐內蛇形管排卸車。在鍋爐前118.95m處布置1套500.00 kN滑輪組及100.00 kN卷揚機用于連接管和集箱穿裝。主廠房外側布置CKP 3500型、起重量為 950.00 kN的塔式起重機和起重量為500.00 kN的港口用超重機起重機，用于廠內組合場受熱面設備倒運及卸車。

廠外蛇形管組合場布置1臺型號為KH180、起重量為500.00 kN的履帶式起重機和1臺型號為P＆H 7150、起重量為1500.00 kN的履帶式起重機，用于管排組合上架、倒運。布置有1000.00 kN汽車式起重機、1000.00 kN底架平板車等運輸車輛。

2.2 受熱面組件合理劃分及吊裝方法

組件劃分為鍋爐前集箱組件、鍋爐后集箱組件、連接管組件、水冷壁組件、爐內受熱面組件、無介質管屏組件和剛性梁組件等，以上組件(垂直水冷壁組件除外)通過0m處CKP 3500型塔式起重機通道運至鍋爐0 m處使用卷揚機吊裝就位。

集箱組件。集箱分段到貨，現場組成1件，按照安裝位置劃分為爐前集箱組件(過熱器集箱、省煤器集箱、水冷壁、啟動系統分離器、貯水罐)和鍋爐后集箱組件(再熱器集箱)。

水冷壁組件。劃分為垂直水冷壁組件、螺旋水冷壁組件;垂直水冷壁組件劃分成16件，每件長20 m、寬10 m左右;螺旋水冷壁組件寬度控制在7 m以內;垂直水冷壁組件在地面組合完畢后直接預存在鋼結構主框架76 m和46 m梁上。

無介質管排組件。四側無介質管排與剛性梁在0 m地面組合成一體共4件，在鍋爐0 m處立起存放。

鍋爐內蛇形管組件。再熱器、省煤器、過熱器管屏設計劃分為出口管屏和入口管屏，中間有1道組合焊口，組件寬度均在7 m以下，以滿足0 m通道的運輸條件。

剛性梁組件。垂直水冷壁剛性梁在地面組合成寬度在7 m以下組件，在水冷壁安裝就位后，使用卷揚機吊裝就位，大片剛性梁組件在鍋爐0 m處組合完畢可直接起吊。剛性梁與校平裝置采用高強螺栓聯接，有利于加快組合進度。

連接管組件。在鍋爐封頂之前到貨的情況下，

組件進行小組合，若到貨較晚則不進行組合，否則不利于穿裝。

汽水分離器和貯水罐。汽水分離器體積小且質量小，穿裝較為簡單;貯水罐長20 m，質量為39 t，罐體直徑為900 mm，因此，在鋼結構主框架第5層吊裝前到貨，可用型號為CKP 3599、起重量為950.00 kN塔式起重機直接吊裝預存在鍋爐前主框架95 m梁上，否則，使用卷揚機滑輪組抽裝。

2.3 吊裝強度計算

2.3.1 再熱器連接管道吊裝

再熱器連接管道抗彎模量W=9 580 cm3，管道均布載荷為5624 N/m，按2點起吊，如圖1所示。

圖1 再熱器連接管道吊裝圖

強度校核:

結論:管道強度滿足吊裝條件，可以組合吊裝。

2.3.2 集箱吊裝計算

以二級再熱器出口集箱為例，?813 mm×60 mm，材質SA －335P91，L=23228 mm，質量為26748 kg。

采用2點起吊，如圖2所示。

強度校核:

圖2 集箱吊裝圖

滿足強度要求。

2.3.3 水冷壁垂直段吊裝

上部垂直段水冷壁吊裝。四側水冷壁垂直段在鍋爐中心線處分成2個組件，組件在地面組合完畢且鋼結構到頂后，預存到鍋爐0 m地面，使用爐頂卷揚機或用1380型附著式起重機抽裝。

下部垂直段水冷壁吊裝。與上部水冷壁垂直段在地面預組合(視組合場地而定)，組合方式與吊裝方法同上。

水平吊運方法(以前水冷壁垂直段上部為例)。組件使用950.00 kN塔式起重機進行水平吊運，具體吊點布置及數量如圖3所示。

垂直吊運方法。使用100.00 kN卷揚機(1380型附著式起重機)配1套50.00kN滑輪組與950.00 kN塔式起重機(500.00 kN汽車式起重機)抬吊。防止管排在吊起后產生彎卷變形，在卷揚機滑輪組吊點處加設臨時鋼梁，鋼梁使用雙#36b工字鋼配制。具體吊點布置及數量如圖4所示。

圖3 水冷壁垂直段水平吊裝圖

圖4 水冷壁垂直段垂直吊裝圖

2.3.4 螺旋水冷壁吊裝

在水冷壁垂直段、爐內蛇形管排吊裝完畢后，進行螺旋水冷壁吊裝。

(1)螺旋水冷壁上、中部分地面組合，組合場地滿足施工條件時，可進行四側螺旋水冷壁整體預組合，否則分小片組合。

(2)螺旋水冷壁下部(冷灰斗部分)在冷灰斗剛性梁安裝就位后，在剛性梁上拼裝。

(3)螺旋水冷壁組件寬度應小于6.6 m，以滿足從爐右側0 m處開口的運輸條件。

(4)螺旋水冷壁采用卷揚機和汽車吊吊裝，組件尺寸、重量和吊裝方式見前文。

(5)水平吊運方法(以側水冷壁螺旋段上部組件為例)。使用1500.00 kN履帶式起重機進行水平吊運，具體吊點布置及數量見前文。

2.3.5 爐膛內受熱面吊裝方法

(1)爐內受熱面自上而下吊裝，分別從爐左右側2個作業面向爐中心安裝。根據管排節距依次吊裝一級過熱器入口管排、省煤器管排和低溫再熱器管排，以上管排吊掛管焊接完畢，再依次吊裝二級過熱器管排、高溫再熱器管排、三級過熱器管排、一級過熱器出口管排。

(2)管排水平吊運方法(以省煤器管排為例，其余相同)。使用500.00kN汽車式起重機進行水平吊運。

2.4 施工進度保障措施

2.4.1 組合場地的選取

(1)垂直水冷壁組合場地。選擇型號為CKP3599、起重量為950.00 kN的塔式起重機，在幅度范圍內可免去倒運的工序。水冷壁組合場地大小應滿足水冷壁組件劃分的尺寸及施工進度要求。

(2)爐內受熱面組合場地。經與業主協商，在場外征用耕地，以滿足低溫再熱器、省煤器等管屏同時開工、組合件擺放、倒運的需要，爐內受熱面組合場地的施工進度得到了保證。

(3)在以上場地的鋼結構吊裝完畢前，首先應滿足垂直水冷壁、低溫再熱器和省煤器組合的需要，然后滿足二級過熱器、高溫再熱器、無介質管屏組合的需要。

2.4.2 人力、機械資源的配置

(1)在地面組合水冷壁尺寸、重量已充分考慮了附近機械的使用情況，吊點設置不但要滿足機械起吊要求，而且要滿足單機抬吊及倒運的要求。

(2)廠外鍋爐內受熱面管排組合使用KH180履帶式起重機進行卸車、擺片，使用P＆H7150/1500kN履帶式起重機進行下片、倒運等作業，每天完成組合10片管排和擺放20片管排的任務，同時進行卸車等作業。這樣，機械設備的利用率較高。

(3)在廠外作業面較大時，作業組安排數量應滿足作業面的要求。

(4)焊口的焊接、熱處理、無損檢測銜接要緊湊，應滿足施工進度的要求。

(5)起重機械的使用量較高。起重機械主要圍繞設備卸車、設備倒運、設備擺放等進行作業。因此，可配備2組作業人員進行以上作業。

(6)在廠房封閉、CKP3500/950 kN塔式起重機退車前，受熱面設備盡可能采用臨時存放;廠房封閉后，再使用卷揚機抽裝就位;爐內受熱面吊裝采用從左、右側水冷壁向鍋爐中心線吊裝的方法，2個作業面且應同時展開。

2.5 提高組合焊口率的措施

(1)受熱面組合的主要項目。水冷壁組合，焊口總數為7319個;過熱系統組合，焊口總數為5568個;再熱系統組合，焊口總數為3 552個;省煤器組合，焊口總數為1440個;集箱，焊口總數為21個;總組合焊口數為17900個。

(2)水冷壁垂直段組合1道焊口，螺旋段水冷壁小片組合，加大組合焊口量。

(3)一級過熱器入口集箱散管、一級過熱器出口集箱與散管、三級過熱器集箱與散管、水冷壁中間集箱與散管、水冷壁出口集箱與散管應在地面組合。

(4)再熱器集箱與散管、省煤器集箱與散管、二級過熱器集箱與散管受管屏橫向節距太小的影響，安裝無法展開，以上焊口應變為安裝焊口。

(5)連接管等大管徑管道設備到貨晚，采用卷揚機抽裝，組件不能太長，影響地面組合焊口量。

3 結論

本文論述了660 MW機組超臨界鍋爐間全封閉情況下受熱面的吊裝方法，解決了在鍋爐間封閉情況下吊裝技術問題，提出了鍋爐組合焊口與安裝焊口的劃分和保障施工進度的措施。上述措施解決了660 MW機組超臨界鍋爐間全封閉情況下受熱面吊裝的實際問題。

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