燃煤發電廠凝汽器安裝關鍵施工工藝介紹

陸瑞特

摘? 要： 凝汽器是發電廠的重要設備之一，凝汽器的安裝進度及安裝質量直接關系到后續工程進度節點的完成及今后機組運行的水平。合理的安裝順序及規范的焊接作業是重中之重，基于此，本文通過燃煤發電廠凝汽器安裝關鍵施工工藝的介紹，以供探討。

關鍵詞：燃煤發電廠、凝汽器、安裝工藝

1、工程概況

某2×1000MW燃煤汽輪發電機組凝汽器型式為雙背壓、雙殼體、對分單流程表面式凝汽器。由兩個斜喉部、兩個殼體（包括水室，回熱管系），循環水連通管及底部的支座等組成的?全焊結構，電機側凝汽器為HP（高壓），汽機側凝汽器為LP（低壓）。凝汽器接頸與殼體及汽輪機低壓缸均為剛性焊接連接，與基礎通過 36 只底部支撐固定。在 HP、LP凝汽器接頸上都安裝有內置低壓加熱器和減溫減壓器。凝汽器采用海水冷卻，冷卻管采用鈦管，鈦管安裝采用脹接+密封焊方式。本凝汽器的疏水擴容器、減溫減壓器、循環水水室、循環水管、內置低加及各基礎支座為整體制造，殼體、接頸為散件制造運輸，到現場拼裝的方式。?

3 凝汽器拼裝

3.1 殼體底板、側板和接頸拼裝

因安裝現場狹窄，為減少坑內作業，在散件倒運至拼裝場地清理檢查無缺陷后應先進行預拼裝作業。

底板拼裝時，將底部朝下坡口對準后檢查水平度、外形尺寸及對角線尺寸等后先施點焊。在表面焊臨時加強筋（工字鋼、騎馬鐵）防止變形，由于該機組凝汽器殼體焊縫為單面焊形式，所以焊縫背部應墊相應鐵塊作反變形措施。

側板拼裝時，應注意側板單面焊縫在殼體外側，側板從低壓缸預留孔中吊放在底板上，外側朝上，調整平面度后焊接臨時加強槽鋼和"I"字鋼，加強件位于焊縫的兩側和組裝焊縫的邊緣，拼裝時，首先校核外形尺寸，然后焊接拼裝焊縫。兩側板在底板豎起，用行車將其臨拋在支墩與基礎之間的縫隙內，保證接頸在底板上的拼裝空間。?

接頸拼裝時，首先拼接接頸的前后左右側板，拼接的方法及加固措施與殼體的底板相同，并將側板上的肋板點焊，注意接頸側板為雙面焊接形式。接頸找正后用槽鋼斜向將底板和側?板固定，在內部兩塊側板相連轉角位置用4～6 塊三角形的鋼板加固，拼裝完成后對拼裝焊縫做煤油滲透試驗。

3.2凝汽器殼體拼裝

凝汽器殼體拼裝分為殼體側板安裝、殼體端管板拼裝及殼體內部部件安裝。殼體拼裝時，應重點關注變形控制，可通過槽鋼加固、調整焊接順序及參數等方式控制。 在殼體板全部就位后可以全面安裝殼體內部的支撐管，支撐管安裝時需注意圖紙尺寸，以免影響后續的隔板安裝。?

3.3管板和隔板的安裝

首先在熱井頂部作好各管隔板的定位標記，然后將隔板按序號分別吊入臨時就位，吊入時，應注意吊點設置，控制吊裝中的變形。正式就位時，應先將第一塊和最后一塊隔板就位，找平找正，待隔板就位后安裝擋汽板和中間的加強件，然后將隔板與側板上的加強桿點焊。

管板就位時，首先將爐側端管板和A排側端管板吊起就位，前后管板的距離在安裝時要分區多點測量檢查，保證滿足鈦管的安裝長度。前后管板應保持垂直度一致，管板平面度可通過前后拉圓鋼來調整，拉緊圓鋼只有在鈦管穿管前才能拆除。同時注意在施工過程中要做好對管板的保護措施。

3.4殼體內部部件安裝

在管板和隔板安裝結束之后，分別進行凝結水收集槽、空冷區包殼、內部抽真空管路及擋汽板等不銹鋼管區內部附件的安裝焊接。在空冷區包殼及擋汽板的安裝過程中，必須注意與不銹鋼管的安裝距離。

3.5接頸就位及內部支撐管系安裝

用行車將接頸就位在殼體上，從排汽口拉鋼絲掛線錘將接頸按設計要求找平找正，并再次復核外形尺寸，以確認接頸在臨拋過程中沒有變形。然后按照支撐管系圖紙尺寸將接頸內部的支撐管進行安裝。在低加卡板安裝前，首先核實低加尺寸和接頸上的低加開孔尺寸，在保證低加的穿裝空間的情況下，可以在安裝支撐管時直接將低加卡板安裝上。?

4鈦管穿裝

鈦管穿裝前，應完成隔離棚設置，管板、隔板及管孔的內部清洗，穿管前的檢查簽證工作。

4.1鈦管試脹

鈦管在正式脹管前需在試脹板上進行試脹，按下列要求執行。①脹口無欠脹或過賬現象，脹口處管壁脹薄約 4%～6%，脹管后內徑的 Dn 按下列公式計算：Dn=D1-2（1-a）δ，其中 D1 為管板孔直徑，a為擴脹系數，取值為 4%～6%，δ 為冷卻管壁厚。②脹管及翻邊處應平滑光潔，無裂紋和顯著切痕，翻邊角度一般為15°左右。③脹口的脹接深度一般為管板厚度的 2/3～7/8，但擴脹部分應在管板壁內不少于 2～3mm， 不允許擴脹部分超過管板內壁。

4.2鈦管正式脹接

試脹管合格后方可進行正式脹管，脹管采用自動脹接。先在管板四角及中央各脹一根標準管，以檢查兩端管板距離有無不一致和管板中央個別部位有無凸起，造成管子長度不足等情況。 管子脹接程序應根據管束分組情況妥善安排，不得因程序不合理造成管板變形。換熱管尺寸不夠長時，應更換足夠尺寸的管子，禁止用加熱或其它強力方法伸長管子。

4.2.1脹管工藝

脹接前應將脹接區域徹底清理干凈。換熱管的脹接先進行后端板側，并由管孔分布區域的中部向周圍進行，將后端板側的環熱管露出長度調整至離端板面 1～3mm，然后按設計圖樣要求脹接，要求脹接均勻（不允許過脹或欠脹），脹管減薄率為4%～6%。換熱管余量應采用內切式切管機將前端板側的循環換熱管余量切至離端板 1～3mm，手工除去管端毛刺、飛邊等。

4.3鈦管焊接

工業純鈦具有良好的焊接性，主要焊接質量問題為裂紋、氣孔和氧化。 常溫下，鈦的表面會形成致密的氧化膜，使鈦很穩 定。 但是在高溫下，鈦有很強的吸氫、氧、氮的能力，隨著溫度的提高，鈦吸收氣體的能力更強。 所以，在焊接過程中，一定控制好以下要點：

1、焊前清洗，坡口區域和焊絲都必須進行焊前清洗，清洗時用濃度>95%的工業酒精或丙酮仔細清洗端板表面及孔內壁的油污、水分及雜質;洗凈后的焊件必須保持清潔，暫時不焊的管口要用塑料薄膜覆蓋，以防二次污染。操作人員應穿干凈工作服、帶白手套。

2、加強對焊接高溫區域的保護，杜絕空氣侵入。

3、采用合適的焊接工藝參數，保證熔池中氫的順利逸出。

4、選用純度更高的氬氣用于焊接和保護焊接氬氣的純度應達到 99.99%，露點在-40℃以下，HO小于 0.001mL/L。

5、選擇跳焊方法。為防止焊接變形，管-板焊接應采取分區Z形跳焊法（見圖3.1），避免集中區域過熱變形;保證兩側同時施工雙側施焊時，在同一根冷卻管的兩端同時進行焊接;單側施焊時，另一側嚴禁進行切、脹、洗管等工作。

鈦管焊接完成后，應進行外觀檢驗。焊縫外觀檢查合格后，再進行著色檢查。 所有焊口應 100%進行 PT 檢驗。

5 凝汽器灌水試驗

凝汽器組裝完畢后，進行汽側灌水試驗。灌水試驗的目的是為了檢查鈦管焊縫的嚴密性，灌水高度要充滿整個冷卻管的汽側空間， 并高出頂部冷卻管 100 mm，將各種表計接口加臨時堵板或絲堵，凝汽器灌水前所有與凝汽器連通的管道一次門安裝完畢或加裝堵板。開始注水后，水位每上升 1 m 即停止注水，檢查漏水情況。發現泄漏應及時做好標記，根據具體情況消除。灌滿水后（超過冷卻水管100 mm），經24 h 檢查無泄漏后，方可放掉凝汽器內部的水。

6 接頸與低壓缸外缸連接

凝汽器在與低壓缸連接前凝汽器底部的正式支座需調整完成，凝汽器全部由正式支座支撐牢固后方可進行連缸作業。凝汽器與低壓外缸連接時，應預先在接頸內鋪上1 塊帶石棉布木板。 凝汽器與低壓外缸之間間隙均勻，符合焊接要求;調整好后，多名焊工進行對稱焊接。凝汽器與低壓外缸連接后進行內部管路及附件的安裝。

待上述內部部件安裝完成后，進行凝汽器及真空系統灌水試驗。

7 結語

通過上文對燃煤機組凝汽器安裝關鍵施工工藝的介紹，凝汽器的安裝關鍵在于控制焊接時的變形量及鈦管的穿裝，對安裝過程中的工藝規范性要求非常高，每道工序均環環相扣。因此，應嚴格按照設計圖紙及設備廠家圖紙要求，編制施工方案，在作業前要做好方案交底工作，規范現場施工人員的操作工藝，這樣才能保證凝汽器安裝工作的順利進行，為后續機組的安全穩定運行奠定基礎。

參考文獻：

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