大型循环流化床锅炉受热面大件吊装技术优化

马克东　戴绍钧

[摘要]近年来,随着循环流化床锅炉技术日趋成熟,各大电厂纷纷上马大型循环流化床机组,但大型流化床锅炉的安装工期一般都很长,如何才能缩短循环流化床锅炉的安装工期一直是电建技术工作者研究探索的课题,通过对巡检司电厂循环流化床锅炉吊装技术优化的阐述,认为通过优化吊装方案,能够大幅缩短大型循环流化床锅炉的安装工期。

[关键词]循环流化床吊装优化

中图分类号:TM6文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0710121-01

循环流化床(CFB)燃烧技术是目前已基本实现大型化和商业化的洁净煤燃烧技术,由于具有燃烧率高、污染小、煤种适应性好、负荷调节范围大等优点。在世界各主要工业国家得到大力发展和推广应用。我国自四川白马循环流化床机组示范电站建成后,国内纷纷开工建设300MW级循环流化床机组。但总体来说,循环流化床机组建设工期较长,究其原因,主要是吊装方案不合理。因此,制定合理的吊装方案是提高锅炉施工效率的关键。

一、300MW循环流化床锅炉主要特点

循环流化床锅炉由于设置了外置床,加之炉膛内磨损严重,因此,炉膛上部没有传统锅炉的屏式过热器等,因钢架较矮,巡检司电厂炉膛区大板梁顶标高仅为48.6米,共有四个外置床,外置床内布置有低过、高再、中过一、中过二受热面管排。后竖井顶板标高61.04米,后竖井从上至下布置有高过、低再、高省各一组,低省四组。低温省煤器下方为大灰斗。

炉膛由四侧膜式结构水冷壁和顶棚水冷壁、水冷延伸墙,炉膛下部分成裤衩腿形式,包括两个风室和两个布风板,燃烧室下部内衬耐磨耐火材料。炉膛主要结构宽×长×深为:15.051m×14.703m×35.5m。

二、受热面吊装主要工程量

(一)水壁系统、包墙系统

水冷壁系统分前后左右水及顶棚水冷壁,其中,前后水组件分为上段、中上段、中下段、下段;左右水分为上段、中上段、中下段、下段、水冷风室;炉膛裤衩位置还有隔墙水冷壁,分为四片吊装;顶棚水冷壁分两件吊装;水冷壁大单件重27T;包墙组件,四侧包墙均从上至下分为两个组件,顶棚分为两个组件。

(二)蛇形管排

高过、低再、高省各42片;低省252片;低过、高再、中温一、中温二各30片。

三、主要吊装方案

由于巡检司电厂部分设备到货较晚,尤其是影响直线进度的汽包,高过等到货晚,直接影响现场整体施工进度,为缩短施工工期,制定科学合理的吊装方案就位是整个工程的关键。为提高整个锅炉的施工效率,在充分研究图纸资料的基础上制定了受热面大件吊装的主要指导思想:大件吊装分三条主线:即炉膛区、外置床区、后竖井区,将大量繁重的吊装任务分解为三部分,并为各条线配备合理的吊机资源及施工力量,三条主线同时施工(方案如图1),同时制定科学合理的吊装顺序,确保工作在最短时间内完成。

(一)炉膛区

根据国内通用施工方案及开远大唐、小龙潭电厂施工方案,水冷壁一般都是尽量在地面进行焊口组合,刚性梁在水冷壁吊装前临时悬挂,水冷壁就位后再安装刚性梁。经过对循环流化床锅炉进行研究,由于锅炉矮小,水冷壁垂直方向不长,焊口不多,但是,刚性梁安装难度很大,同类型锅炉在安装过程中曾吃过不少苦头;可以说,水冷壁安装工期长是因为刚性梁安装困难导致的。在研究和分析的基础上,我们抛弃了传统的地面组合水冷壁焊口的方法,地面不组合焊口,而是将刚性梁组合在水冷壁上,这样水冷壁吊装位后只要将焊口施焊完,工作就基本结束了。加之汽包到货晚,这个方案更加合理;接下来最重要的就是制定合理的吊装顺序,根据顶板吊装空间选择吊装顺序,由于顶板左右水吊杆梁之间的净空尺寸不能保证前后水及两侧水冷壁吊装(裤衩位置及水冷风室除外),所以需要将右侧水吊杆梁缓装,即右侧水最后吊装;所以水冷壁吊装顺序如下:

水冷壁全部采用CC1400从炉顶开口吊下,由于后水不影响汽包就位,先将后水全部吊装完,汽包就位后,先吊装前水及左侧水,可直接吊至下段(余水冷风室);将右侧水中上段、中下段、下段存放至锅炉0米,将右侧水上段存放于大板梁上,然后吊装右侧水吊杆梁及吊杆,依次将上段、中上段、中下段、下段就位;水冷风室在右侧水就位后直接从顶吊装存放至锅炉0米存放,待四侧水冷壁找正加固后从炉顶将布风板(左右各一)吊下,找正焊接加固后即可吊装裤衩位置隔墙水冷壁。最后吊装顶棚水冷壁。由于地面提前组合了刚性梁,且吊装顺序合理,巡检司电厂7#锅炉自汽包吊装至水冷壁吊完安装完仅用时19天,汽包吊装至锅炉整体水压仅35天。

图1受热面大件吊装方案图

(二)置床区

外置床布置在锅炉左右两侧,共四个床。外置床内布置有低温过热器、中温过热器一、中温过热器二和高温再热器管排,主要作用是吸收旋风分离器分离出来的高温床料的热。外置床上方入口与旋风分离器回料阀出口相连,外置床下方出口与冷渣器入口相连。

钢架第二层找正验收后即可进行外置床壳体的安装工作,壳体先在地面进行组合,壳体安装完后进行砌筑工作,之后即可进行管排的吊装工作,管排吊装用25T汽车吊从炉膛内将管排吊至外置床位置,再用卷扬机接钩就位。此部分受热面的吊装可提前进行。

(三)后竖井区

吊装大板梁前先将大灰斗存放到位并作加固,后竖井受热面管排主要采用10T电动葫芦进行吊装,四侧包墙均组合为上下两段,顶棚包墙组合为两件,将10T电动葫芦组合于其中一片上,先将前、左、右包墙吊装就位,后包墙临时存放于最后一排钢架内侧,吊机布置见插图;由于省煤器护板与低温省煤器吊装交叉,因此,提前将前、左、右三侧省煤器护板组合存放就位;包墙及省煤器护板吊装后即可吊装顶棚水冷壁,顶棚水冷壁吊就位后及时将吊挂装置安装调整好,10T电动葫芦的试重后即可进行管排的吊装工作。吊装时先吊装高过、低再、高省三组,用H3/36B从地面将管排吊至34.7米平台用电动葫芦接钩吊装就位,从前至后吊装,采取高过、低再、高省交叉各吊一片的方法向后推进。直到将所有管排吊装结束,高过、低再、高省吊装结束后将后包墙就位,同时将包墙中间集箱(下集箱位置)穿装就位,焊接热处理结束后将10T电动葫芦移至中间集箱上,用同样方法吊装低温省煤器。

四、实践效果

经过巡检司电厂7#锅炉的实践证明,经过对吊装方案进行优化,明显缩短了吊装时间,水冷壁吊装安装仅用时19天,比同类型机组节约近两个月时间,后竖井吊装仅用时24天,比同类型机组提前近一个月时间;汽包吊装至锅炉整体水压时间仅用时35天,创造了循环流化床机组安装工期新记录。

五、建议

经过云南省火电建设公司对三个同类型机组的安装实践,目前,循环流化床机组的吊装安装技术已经成熟,今后,若有同类型机组新开工建设,建议业主外置床内管排提前到货,以方便外置床提前施工,尽量避免三条线同时作业,从而更加有效地提高吊装效率。