超超臨界火電機組建設中塔式鍋爐“三器”吊裝施工探討

王清龍

摘 要 本文以安徽淮北平山電廠一期工程（2×660MW）機組#1鍋爐的“三器”吊裝施工為例，簡要闡述了一種可實踐應用于超超臨界火電機組建設中的塔式鍋爐“三器”吊裝施工新方法，并對其施工質量控制措施、安全環保控制措施等展開全面探討，以供參考借鑒。

關鍵詞 超超臨界塔式鍋爐;“三器”;吊裝施工

1超超臨界塔式鍋爐“三器”概述

1.1“三器”結構

本鍋爐為超超臨界壓力參數變壓運行螺旋管圈直流鍋爐，單爐膛塔式布置、一次中間再熱、四角切圓燃燒、平衡通風、濕式機械排渣、全鋼懸吊構造、緊身封閉。由上海鍋爐廠設計的超超臨界塔式鍋爐“三器”包含省煤器、過熱器、再熱器，其中過熱器包含爐頂過熱器、一級過熱器（屏式過熱器）、二級過熱器（后屏式過熱器）、三級過熱器（末級過熱器），再熱器包含一級再熱器（低溫再熱器）、二級再熱器（高溫再熱器），管組為前后方向臥式布置，三器進出口集箱均布置在爐前后側剛性梁上。“三器”自上而下布置為爐頂過熱器、省煤器、一級過熱器上段、一級再熱器、二級過熱器、二級再熱器、三級過熱器、一級過熱器下段，整個三器管組由一級過熱器上段6根管作為管排懸吊管。

1.2“三器”特點

“三器”特點為：①系統簡單;②具備很強的疏水能力;③均勻的過熱器、再熱器溫度分布;④均勻的對流受熱面煙氣流場分布;⑤無水力側偏差，過熱器、再熱器蒸汽溫度分布均勻;⑥懸吊結構簡單規則。過熱器系統按照蒸汽流向可分為四級：懸吊管過熱器、第一級過熱器、第二級過熱器、第三級過熱器，其中主受熱面為三級，第一級過熱器和第三級過熱器布置在爐膛上部，主要吸收爐膛內輻射熱量。第二級過熱器布置在兩級再熱器之間，靠對流換熱吸收熱量，第一、二級過熱器呈逆流布置，第三級過熱器呈順流布置。再熱器系統是由第一級再熱器和第二級再熱器兩級組成，第二級再熱器為順流布置，受熱面表現特性為半輻射式，第一級再熱器為逆流布置，受熱面特性為純對流[1]。

2吊裝施工方法

（1）主要工作量：本吊裝工程主要工作量為一級過熱器上段、省煤器、一級再熱器、二級過熱器、二級再熱器、三級過熱器、一級過熱器下段，整個三器管排由一級過熱器上段6根管作為管排懸吊管，吊裝總重約3372t。

（2）主要施工機械：兩臺15t卷揚機作為三器管組單件吊裝的主吊裝機械;一臺履帶吊（19m臂桿工況）作為三器管排輔助吊車;鍋爐組合場內的40t龍門吊以及爐后布置的CC600履帶吊及爐右布置的FZQ1250筒吊作為管排裝車的機械。

（3）作業方法：①2臺15t卷揚機的布置：2臺15t卷揚機布置在爐頂106.170m層從爐前數第3和4根次梁第5和6根次梁之間的卷揚機承重框架上，2臺卷揚機布置同方向，每臺卷揚機承重框架下各布置四臺15t重物移運器，重物移運器下方利用18#槽鋼作為滑道，卷揚機與卷揚機框架之間采用限位擋塊來進行定位，卷揚機框架與重物移運器之間的定位通過螺栓連接。②爐頂過熱器開孔：為滿足三器吊裝卷揚機下鉤及省煤器拋錨，需在爐頂過熱器鰭片上開孔，開孔原則上只割開鰭片不傷管子。③管組吊裝順序：省煤器管排82組→一級再熱器管排82組→二級過熱器管排82組→二級再熱器管排40組→三級過熱器管排20組+一級過熱器管排20組。④管排的翻身：管排裝車后直接運輸至起吊位置，管排進入爐膛后進行調整、檢查，對于需綁扎腳手架的管排應在翻身前綁扎好。確認一切正常后，上吊點兩臺15t卷揚機利用起吊扁擔梁、起吊鋼絲繩和卸扣構成起吊系統，下抬吊點為撫順QUY-50t履帶吊利用翻身扁擔梁、4個開口、鋼絲繩和卸扣構成抬吊系統。⑤管排的起升：管排翻身結束，拆除抬吊系統，經檢查管排上無雜物、各受力點均已均勻承載無異常后，便可起升管排（若翻身后懸吊管上的管夾出現變形、脫落，應立即停吊檢查，確認對吊裝無影響后方可繼續吊裝，否則應重新放下進行補裝、焊接后再進行吊裝）。⑥管排的拋錨：拋錨鋼絲繩必須采用Φ19.5mm、Φ15mm鋼絲繩“雙股”纏繞在懸吊管上，在管排上的拋錨鋼絲繩也應在對應的懸吊管上繞“空轉”捆綁。⑦管排拋錨過程：管排吊裝前應提前將拋錨葫蘆和鋼絲繩按照要求掛好，對于省煤器管排拋錨，應將1#～4#管排拋錨鋼絲繩和葫蘆隨同爐頂管屏一起吊裝就位，因在開始吊裝省煤器時，人員無法進爐膛掛葫蘆，當形成工作面后，后面的拋錨葫蘆可在前面管排拋錨結束后再掛上。對于一再、二過、二再、三過及一過管排的上拋錨鋼絲繩應在上層管排吊裝時事先掛好。拋錨的管排必須及時進行懸吊管的對口焊接，上層管排懸吊管焊接、熱處理結束并拆除拋錨接鉤調平手拉葫蘆后方可進行下層管排的吊裝、拋錨工作[2]。

3施工質量控制措施

3.1 質量控制標準

本吊裝方法以《電力建設施工質量驗收規程 第2部分：鍋爐機組》《電力建設施工技術規范 第2部分：鍋爐機組》為依據進行施工與質量控制。

3.2 質量保證措施

①安裝過程中做好成品保護，不得在設備上亂寫亂畫，確保設備表面的清潔。不得隨意在設備上動用電火焊。②設備吊裝前，必須完成相應管子的通球試驗且合格并簽證。③設備吊裝前注意對設備管口進行嚴密有效的封堵，以防雜物落入受熱面管子中。④設備吊裝前應對管子管夾逐個進行檢查，有裂紋的及時進行更換處理。⑤懸吊管對口前，應將管排調整好，各懸吊管間距應與圖紙相符，管夾應垂直，懸吊管與管排保持垂直，對于懸吊管為彎管的對口前將彎曲角度和方向調整圖紙尺寸。⑥管子對口前應將管子的上下坡口在地面已進行清理，并噴涂清漆，但在對口前應進行檢查，確保管子的坡口及內、外壁10～15mm范圍內無油漆、垢、銹等雜物，并顯示金屬光澤，以保證焊接質量[3]。

4安全環保控制措施

4.1 安全控制措施

①吊裝過程中起重指揮及起重施工人員在施工時要集中注意力，根據現場施工環境的需要，分各層設置起重監護指揮，加強對管排等設備起升全過程的監護。②卷揚機使用前應經試吊合格，經專門的維護人員確認狀態良好方可使用，在吊裝過程中，明確操作方法和步驟，并設立專職的監護人。③鋼絲繩應防止打結或扭曲，鋼絲繩不得相互直接套掛連接。嚴禁鋼絲繩與任何帶電體接觸，鋼絲繩不得與設備等棱角直接接觸，應在棱角處墊以半圓管、木板或其他柔軟物，并應綁扎牢固。④起重機械操作人員須持證上崗，并服從專職指揮人員的信號操作，起重指揮信號應明確、無誤，信號不清時操作人員應停止操作，并通知指揮人員重新指揮或調整聯絡信號;操作人員應服從任何人發出的危險停止信號，無關人員不得進入操作室，操作人員作業時注意力應集中，嚴禁誤操作，起吊過程或中間停頓階段，不得離開操作室。⑤鋼絲繩在懸吊管上捆綁時必須繞“空轉”，并在受力后仔細檢查葫蘆及鋼絲繩的受力情況，確認無異常后方可施工;每個承力葫蘆要受力均勻，同時升降，葫蘆的受力均勻主要通過管排的水平度來控制，管排的前、后方向水平度高差不得大于60mm;施工人員拉葫蘆時，人應站在側面，安全帶系在已安裝好的兩側管排上，并使用速差自控器，進行雙重保護。管排拋錨到位，并在確認拋錨鋼絲繩和拋錨葫蘆無異常后，方可結束拋錨工作。⑥現場制作的起吊和翻身吊具及卷揚機支架，吊裝前應檢查并確認合格后方可投入使用，在使用過程中也應定期檢查，發現異常情況及時報告，并經處理合格后再使用。

4.2 環保控制措施

①加強施工現場的鋼絲繩、卸扣、腳手架管的使用管理，不用的鋼絲繩及時收回，禁止亂放現象。②施工前搭設作業層腳手架和作業面平臺時，作業過程中多余的腳手管、扣件、腳手板、鐵絲等及時清走，應作業完畢及時拆除腳手架和局部作業平臺，物件歸類堆放整潔有序。③起重機械、工器具的維護保養時，排放的廢油會污染水體、土壤，應根據施工現場管理的要求，集中、分類堆放，統一處理廢油或棉紗頭。④加強文明施工的宣傳和教育，提高施工人員文明施工的意識。班組施工交底時，明確文明施工的要求。

5吊裝效益分析

5.1 主要工作量

該方案措施性工器具（兩臺15t卷揚機框架制作、抬吊梁、翻身梁制作、運輸框架制作、爐頂卷揚機滑道制作、安裝、拆除）及專業的吊裝工具較少且簡易操作。

5.2 安全風險

該方案在爐內進行組合安裝，各個步驟較明析，工序較簡易，高空落物少，安全腳手架搭設量極小，施工人員在對口時多是坐在以各管組生根的腳手板上作業，人身安全風險較小。

5.3 經濟效益

該方案主吊械為兩臺15t卷揚機8000元，操作簡單易行，穩定性一般，多種措施性工器具及專業的吊裝工具較少（6000元），此方案要求“管組通過爐底布置一臺卷揚機牽引數排管組進爐膛”，較為簡易且操作方便。

6結束語

新式超超臨界塔式鍋爐“三器”吊裝采用兩臺15t卷揚機作為主吊機械，利用一種進爐膛的“滑道”作為管組進爐膛的工具，該吊裝方案不僅能夠降低事故發生率、提高安全生產效率，而且布置簡單、操作簡單易行，同時，在現場實施良好，能夠有效適應復雜的作業環境，經濟效益顯著，因此極具廣泛推廣實踐應用價值。

參考文獻

[1] 電力建設施工技術規范：DL 5190.2-2012[S].北京：中國標準出版社，2012.

[2] 電力建設施工質量驗收及評價規程：DL/T 5210.2-2018[S].北京：中國標準出版社，2018.

[3] 電力建設安全工作規程：DL 5009.1-2014[S].北京：中國標準出版社，2014.