余熱鍋爐施工安裝技術淺議

張榮彬

（中化二建集團有限公司，山西 太原 030021）

余熱鍋爐施工安裝技術淺議

張榮彬

（中化二建集團有限公司，山西 太原 030021）

本項目主要處理園區內各企業產生的危險廢物，經焚燒、穩定固化等程序，最后安全排空或填埋，焚燒過程中產生的熱量利用余熱鍋爐轉化為蒸汽供廠區使用。其中余熱鍋爐起到了重要的轉化作用，也是安裝工作的重點。文章從施工準備、問題和難點、安裝過程的技術控制等，闡述了該余熱鍋爐的施工過程。

余熱鍋爐；水冷壁；集箱；安裝

節能減排是社會可持續發展的重要因素，對保護能源和人類生存環境起到積極的作用。目前提倡發展余熱利用和節能減排，本項目為支柱產業和循環經濟終端的聯合、資源的循環利用以及社會可持續發展提供平臺，最終目的是實現可持續發展的生態環境，并改善當地的投資環境。余熱鍋爐又稱廢熱鍋爐，在實現節能減排和資源循環利用過程中起著重要作用，以下對余熱鍋爐的施工安裝過程進行詳細分析。

1 施工準備

項目位于內蒙古杭錦旗伊泰工業園，鍋爐為承壓蒸汽鍋爐，額定蒸發量為5.3t/h,本體容積為18m3，額定蒸汽溫度為230℃，額定壓力為1.2MPa，主要部件為鍋筒、水冷壁、集箱、省煤器等，安裝前應具備以下條件。

（1）施工所需規范、圖紙、隨機文件、圖紙會審記錄及驗收表格等資料齊全。

（2）鍋爐部件已到貨，對照圖紙和裝箱清單經檢驗合格，辦理交接手續。

（3）施工人員經技術安全交底，熟悉施工方案、施工圖、焊接工藝等要求，并持證上崗。

（4）施工機具性能完好，計量器具在有效檢定期內，材料準備就緒，能滿足連續施工要求。

（5）與安裝交叉的土建施工基本結束，為鍋爐安裝創造作業環境。

（6）鋼結構框架安裝進度滿足要求。

（7）已到當地質量技術監督部門辦理告知手續。

2 問題和難點

考慮該余熱鍋爐的特點，同時分析、比較以往的類似工程，發現施工中的重點與難點主要存在在以下幾個方面。

（1）鍋爐部件較大較多，預制安裝工作量大。

（2）制造與安裝之間存在一定的偏差，很多地方需要修整。

（3）部件間距和精度要求高，而安裝空間狹小，給施工造成不便。

（4）隨機配帶的管道形狀特殊，與設備之間的接口多。

（5）鍋爐屬特種設備，而且對密封度有較高要求，各部件之間的焊接和砌筑工作質量要求高。

3 施工過程論述

3.1 施工工藝

余熱鍋爐是一個相對獨立的系統，主體部分為組合式的膜片式水冷壁，也相當于其他鍋爐的爐體，鍋爐施工工藝流程如下。

3.2 現場預制

鍋爐為廠家散件到貨，現場組裝。易損、易丟失的零部件標記入庫，室外存放的部件及管道用木方墊好，并進行管口封堵，水冷壁應一字排開方便預制。為減少高空作業，現場預制工作如下。

（1）所有爐門及檢查口在水冷壁上定位焊接固定，需要雙面焊的部位一次焊接完成。

（2）連接水冷壁上下端的集箱，兩側水冷壁下端通長的集箱在吊裝后安裝。

（3）集箱排管和水冷壁排管對接時，把水冷壁的膜片切割開50cm左右的長度，以集箱排管位置為基準進行組對焊接。

（4）根據各部件的位置和實際大小，對水冷壁進行開孔和擴孔，包括省煤器接管的開孔。

（5）預制組裝煙道進出口和附屬管道。

3.3 水冷壁及鍋筒吊裝

由于鋼結構框架內安裝空間狹小，吊裝前對框架進行檢查，對影響吊裝的構件進行拆除，確保吊裝能一次順利就位。

（1）鍋爐水冷壁共由七塊組成，分為前壁、后壁、兩側和中間水冷壁，水冷壁的上下端與集箱相連（圖1）。

圖1 水冷壁示意圖

（2）水冷壁吊裝從框架上部進入，按照前壁到后壁的次序逐塊吊裝。框架上部用型鋼作臨時支撐，用倒鏈或吊裝帶把水冷壁臨時固定。鍋筒位于框架頂部，水冷壁吊裝完成后直接把鍋筒吊裝就位。

3.4 鍋筒安裝

（1）鍋筒內部有給水、蒸汽分離、連續排污及加藥裝置等，由兩支座支在頂板梁上。

（2）支座與橫梁的接觸應平整嚴密，預留膨脹間隙應足夠，方向正確，校正好支座位置和鍋筒標高后，將支座與板梁焊牢。

（3）檢查鍋筒兩端的水平中心線、垂直中心線是否準確，與管排的中心線位置是否與圖紙相符，發現問題及時調整。

（4）鍋筒安裝標高應以鋼架1m標高點為準。

（5）操作平臺、端部定位器以及鋼構彩鋼房等最后安裝（圖2）。

圖2 鍋筒安裝圖

3.5 水冷壁安裝

水冷壁的安裝是整個安裝過程的重點和難點，技術要求高，耗時長，水冷壁安裝完成后整個余熱鍋爐的外形就定型了。

3.5.1 下端集箱安裝

①調整兩側水冷壁高度，特別是頂端，使其處于同一水平面上。

②點焊固定兩側水冷壁，并在水冷壁底部搭設腳手架作業平臺。

③切割集箱膜片至集箱根部，以便調整對口間隙。調整集箱傾斜角度，以水冷壁排管為基準，把集箱與水冷壁進行組對點焊（圖3）。

圖3 水冷壁下端集箱安裝

④管口組對應先固定最外側的兩根邊管，中間管口采用分段固定，防止單方向組對造成累計偏差。

⑤管口組對必須保證錯邊量和焊縫間隙滿足規范要求，最后對管口和膜片進行雙面滿焊。

3.5.2 定位及固定

水冷壁的定位固定是一個調整間隙、保證精度，以滿足圖紙要求的過程，需要有經驗的施工人員細心操作。

①用倒鏈把七片水冷壁合攏后，再次檢查水冷壁上端和下端的水平度。

②當水冷壁之間間距較小時加定位銷，首先要保證定位銷的水平度和直角度，每處定位銷上下成對設置，定位銷一端固定，另一端為活動端（圖4）。

③用倒鏈繼續拉近距離，平整度不足時用氣焊修平，然后分段點焊固定，用此方法直至整體固定。

④整體升降調整水冷壁的標高和中心位置以及與框架的間距，以滿足圖紙要求。

⑤支座為活動支座，支撐在水冷壁靠上位置的框架上。由于支座為散件，安裝需要提前預制。

⑥剛性梁起到加固水冷壁的作用，部分出廠時已安裝，剩余部分現場安裝，最后連接每一圈的剛性梁并點焊固定。

3.5.3 水冷壁焊接

①先焊接水冷壁四角和兩側的縱向焊縫，共6條。由于焊縫較長，焊接時先焊中間部分，再從底向中間焊接，最后由中間向頂部焊接。

②水冷壁之間的焊縫均雙面焊接，內部焊接時制作臨時爬梯，兩個爬梯之間掛作業平臺，作業時系掛好安全帶。

③底端四角和頂端進口兩個角均有一段焊縫有傾斜度。應把廠家提供的塞塊點焊在膜片上（圖5），再雙面施焊，注意塞塊四周必須滿焊。

④水冷壁四周中部均有一個對接管口，內外焊接時利用廠家預留的開口，焊接完成后用封板進行封堵。

⑤由于工廠制造和現場安裝之間存在一定的偏差，頂部集箱之間的接口間隙應進行修整。間隙過大時用氣焊從根部割掉，然后重新組對焊接。

⑥最后檢查是否有漏焊的地方，包括集箱的管帽、剛性梁限位等，焊接完成后拆除爐體上的臨時設施。

圖4 水冷壁定位固定

圖5水冷壁焊接

3.6 省煤器安裝

省煤器位于水冷壁的出口上端，由省煤器盤管、外保護箱體和省煤器集箱三部分組成。

（1）省煤器盤管在水冷壁吊裝后即可安裝，把盤管逐根插入水冷壁預制孔內并點焊固定（圖6）。

（2）水冷壁定位固定后，調整各省煤器盤管的間距和水平度，盤管兩側用定位板固定。

（3）安裝省煤器集箱，管口應逐個調整焊接。

（4）安裝外側保護箱體，箱體作用為保護并支撐省煤器，減少水冷壁的受力。

（5）對箱體與水冷壁、箱體與盤管和箱體表面進行封堵滿焊。

圖6 省煤器安裝

圖7 鍋爐安裝現場

3.7 鍋爐相關設備安裝

3.7.1 煙道口安裝

煙道口位于水冷壁的頂端，在水冷壁安裝的同時，可在地面先組裝。先在集箱上焊接由廠家提供的扁鋼密封條，然后煙道口從鋼結構側面進入與集箱對接。

3.7.2 振打、除灰和分汽缸安裝

設備位于鋼結構框架上，并與水冷壁直接相連，水冷壁定位固定后即可安裝。振打裝置共5臺，分布在后壁和兩側水冷壁上，其支座為組合件，另外預留安裝5臺振打裝置的支座。

3.7.3 外部設備安裝

在鋼結構框架外的地面上，有三臺小型設備通過管道與爐體相連，為臥式分汽缸、臥式排污換熱器和立式排污擴容器。該設備的安裝可單獨進行，設備二次灌漿完成且水冷壁已固定時，可進行管道連接。

3.7.4 排渣裝置安裝

排渣裝置位于水冷壁的下口，在爐體砌筑完成后安裝。利用排渣裝置自身的吊耳，用倒鏈逐步提升完成與水冷壁的對接。

3.8 管道及儀表安裝

（1）管道安裝圍繞水冷壁進行，與之有關的設備部件有鍋筒、集箱、分汽缸等。管道安裝安排在水冷壁定位固定后進行，每臺設備固定后就可以安排對應管道的連接。

（2）與其他鍋爐管道采用脹接不同，該余熱鍋爐全部采用對接方式。為保證安裝偏差和焊縫間距滿足規范要求，組對時采用卡具定位。如果制造廠提供的管道長度不符合現場要求，應裁短或者補長。

（3）支吊架應焊接牢固，不影響管系的膨脹，并考慮管道坡度。管道附件應隨管道同時安裝，如水位計、取樣器、各類閥門等。

（4）水冷壁固定后在爐體上開孔安裝儀表測量口，工程后期敷設電氣管線，安裝操作箱、燈具和測量元件等，為鍋爐試驗提供條件。

3.9 鍋爐砌筑

該余熱鍋爐在以下幾個部位砌筑：爐門及檢查口、頂部煙道口和底端集箱。澆筑料采用高強碳化硅耐火澆注料和高鋁輕質澆注料。

（1）爐門及檢查口澆筑時，先在爐門內支護模板，爐門頂部開孔，然后澆注灌漿料。澆筑至開孔處時塞入防火巖棉，防止熱脹冷縮造成密封不嚴，最后把開孔封上。

（2）頂部煙道口澆筑時，利用直爬梯和省煤器搭設作業平臺，在煙道口內壁焊接錨固釘和儀表測量口。用密集的小木方預制模板，組成天圓地方模型后進行澆筑。

（3）底端四周和中間底端的集箱澆筑時，用圓鋼焊接成縱橫方向的支架，支護模板后進行澆筑。

4 安裝記錄及質檢

施工過程中應做好安裝記錄及質量檢驗工作，發現問題及時處理，包括鍋爐本體及輔助設備的位置偏差、焊接質量等，重點監測鍋筒和水冷壁的安裝質量。經過技術人員和現場施工人員的精心組織以及合理施工，余熱鍋爐按照設想完成了組裝，各項指標達到了規范及相關技術要求（見圖7）。

5 結論

在安裝過程中應盡量增加地面的組對焊接，水冷壁安裝是一個重要節點，也決定了鍋爐安裝的整體質量。圍繞該節點，各部件的安裝存在交叉作業，特別是部件及管道的預制，可以同時進行，以提高工作效率。通過對余熱鍋爐整個安裝過程進行分析與總結，使我們深入理解了該設備的施工技術。在倡導節能減排和資源循環利用的前提下，余熱鍋爐的應用將進一步增強。

[1]GB50273-2009，鍋爐安裝工程施工及驗收規范[S].

[2]DL/T5047-95，電力建設施工及驗收技術規范 鍋爐機組篇[S].

[3]QB-CNCEC J21703-2006，余熱鍋爐安裝工程施工工藝標準[S].

[4]科領環保危廢處理中心項目余熱鍋爐安裝圖紙.

TK226

A

1671-0711（2017）12（上）-0139-04