谈循环流化床锅炉施工过程管理

2013-08-15梁铁八

山西建筑 2013年24期

关键词：锅筒固定装置过热器

梁铁八

(中国能源建设集团山西省电力建设四公司，山西太原 030000)

1 循环流化床锅炉介绍

1.1 循环流化床锅炉

循环流化床(CFB)锅炉是20世纪80年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术，由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势，使其得到迅速发展。

循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，这是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即半悬浮燃烧方式。所谓液态化是指固体颗粒在空气的作用下处于流动状态，从而具有许多流体性质的状态。在炉内存在着大量的床料(物料)，在锅炉一次风、二次风的作用下处于流化状态，并实现炉膛内的内循环和炉膛外的外循环，从而实现锅炉不断的往复循环燃烧。

与其他锅炉相比，循环流化床锅炉增加了高温物料循环回路部分即分离器、回料阀;另外还增加了底渣冷却装置。分离器的作用在于实现气固两相分离，将烟气中夹带的绝大多数固体颗粒分离下来;回料阀的作用一是将分离器分离的固体颗粒返送回炉膛，实现锅炉燃料及石灰石的往复循环燃烧和反应，一是通过循环物料在回料阀进料管内形成一定的料位，实现料封，防止炉内的正压烟气反窜进入负压的分离器内造成烟气短路，破坏分离器内的正常气固两相流动及炉内正常的燃烧和传热。循环流化床锅炉可以实现炉内高效廉价脱硫。

1.2 循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优点

循环流化床锅炉通过独特燃烧方式，占据了有利地位，这在于它诸多优点，相比煤粉炉有以下优点:燃料适应性特别好、燃料系统比较简单、燃烧效率高、负荷的调节范围宽，调节性能好、燃烧污染物排放低、燃烧热强度大，炉内传热能力强、给煤点数量少，布置简单、易于实现灰渣的综合利用。

2 循环流化床锅炉施工管理控制措施

由于循环流化床燃烧技术的独特之处，所以循环流化床锅炉安装施工就具有独特之处，它的安装不同于其他形式的锅炉安装，首先该类型的锅炉总体可以分为三个安装区域:炉前、炉中、炉后。该类型的锅炉安装主要阶段有:钢结构安装、分离器及回料系统安装、受热面安装(包括锅筒、水冷系统、过热系统、再热系统、附属管路系统等)、烟风煤管道安装、除灰除渣系统安装、点火燃油系统等。在循环流化床锅炉安装施工中应对这几个阶段进行严格控制，采取可靠可行的措施进行管理，才能保证安装施工工艺和质量。现以哈尔滨锅炉厂生产的135MW电站循环流化床锅炉为例，探讨循环流化床锅炉的施工管理措施。

2.1 钢结构施工管理控制

本锅炉采用全钢结构。按轴和列划分，从左至右为B0，B5.5，B17.5，B29.5，B35轴，钢结构左右跨距 35000mm。从前至后为BE，BF，BG，Bh列，前后深度32820mm。BE列与Bh列顶板梁上标高EL53800mm，BF列与BG列顶板梁上标高EL54100mm。钢结构从下至上分为五层加顶板，全炉杆件(柱、梁、支撑)数量约1200件。钢结构总重约(包括梯子平台)1524t。主要承载杆件为钢板拼制而成的h形断面结构，主要材质为Q345-B。构件间使用高强螺栓连接，其规格为M22，数量共计17959套。

结合锅炉的特点，钢结构吊装的原则采用:散吊为主，组合为辅。中间穿插吊装部分烟风道、汽水管道、旋风分离器以及管箱空气预热器的原则。每安装一层找正一层，高强螺栓终紧，质量验收后安装上一层。相应平台、楼梯、栏杆随即安装，减少以后平台的安装困难，为下一层的安全施工创造条件。

钢结构安装流程为:设备检查、清点、编号→基础划线→设备划线→柱底板安装、找正→二次灌浆→第一层钢结构吊装、找正→高强螺栓初拧→质量验收→高强螺栓终拧→上层钢结构吊装、找正、验收→钢结构整体复查找正→柱顶划线→顶板梁吊装、找正。

该施工阶段的施工控制点主要是柱的垂直度、顶板梁的挠度、测量计吊装、预留件的控制等。对立柱的长度、垂直度、扭曲值以及梁的长度、挠度、旁弯度等几何数据进行认真细致的地面检查，并做好记录，以便指导施工。在施工中必须严格控制安装质量，记录数据，保证锅炉整体尺寸，误差值一定要在规范要求内。顶板梁的吊装为主要控制点，也是整个施工过程重要节点之一。钢结构施工中为了下面受热面的施工需预留吊装空隙，所以必须严格认真会审所有图纸，在满足施工要求的前提下，尽量减少预留件。

2.2 受热面安装施工管理控制

2.2.1 锅筒安装施工

锅筒是锅炉汽水系统中主要的承压部件之一。本台锅炉锅筒规格为:筒身 φ1780×90mm，材质为DIWA353，重量为75493.59kg(含锅筒内部装置)，锅筒总长度15550mm。锅筒吊架重量7675.8kg，吊杆直径为 150mm，材质为 30CrMoA，螺母材质为30CrMoA，链片材质为16MnR，销轴材质为38CrMoALA。锅筒安装标高为48050mm，吊架中心间距9000mm，锅筒悬吊于BE-BF间炉顶钢架梁上，锅筒纵向中心距BE列1660mm。

锅筒吊装的基本方法:提前将锅筒吊架的吊杆安装到标高53800mm梁上;根据锅炉钢架及锅筒的结构状态参数，结合现有的吊装机具特点，决定通过400t履带吊将锅筒由BE-BF间区域的空间内水平垂直起吊。在锅筒中心高度达到48050mm时停止起升，穿装锅筒链片与吊杆连接销轴，通过吊杆上的螺母调整标高(略高3mm～4mm)，使锅筒最终安装就位。

锅筒的安装是电厂机组工程的重要节点。由于体积大、重量重、长度长，所以锅筒从生产到运输再到卸车安装都是重要的控制点。锅筒到场后首先要进行设备的检查，对几何尺寸进行核查，对合金成分进行检验，保证接收设备的合格。锅筒的卸车视现场的环境条件一般使用的方法有单车卸车和两车抬吊卸车。本次现场配备的为400t履带吊，场地较大，所以采用单车卸车。锅筒的吊装也是难题，从以往的安装看来，机械满足的条件比较简单，安全性也高;但是条件不好的可以采用卷扬机和滑轮组的吊装方式，该方式节约机械费用，较经济，可前期准备工作较多，卷扬机的布置、滑轮组的选择、穿绳的方法等工作较多。目前为止很多电建单位采用液压提升装置来吊装锅筒，该方法较科学，但前期投资较大，该套装置价格较高，不过可以重复使用。本工程较简单，可用400t履带吊直接吊装就位。在锅筒安装的整个过程中需控制好以下几点:设备检查、U形吊杆与筒体表面的结合、吊装监护、就位后的找正、吊杆的调节。

2.2.2 汽水系统安装施工

水冷壁系统由水冷壁固定装置、膜式水冷壁、膜式水冷屏、水冷风室、布风板、刚性梁及其固定装置、水冷壁散件、下水管及其固定装置、汽水引出管、集箱组成。过热器系统由过热器固定装置、包墙过热器、一级过热器、二级过热器、三级过热器、刚性梁及其固定装置、过热器连接管、减温器、集箱组成。再热器系统由再热器固定装置、冷段再热器、热段再热器、再热器连接管、减温器、集箱组成。省煤器系统由省煤器固定装置、省煤器蛇形管排、省煤器吊挂管、给水管及其固定装置、省煤器再循环管及其固定装置、省煤器集箱组成。

汽水系统是锅炉的换热部分。在安装前应先做好前期的工作，搭设组合平台，尽量在地面组合，减少高空施工，从而可以节省工期。组合平台搭设应按照受热面的几何尺寸和场地条件，布置合理，满足施工需求。设备到场后要进行设备检查，做好记录，对合金部件的检查必须做好百分之百的检查，严禁材质的错用，造成运行事故。受热面的对口焊接是组合安装重点也是质量重点，焊口的检验是必须进行的一道关口。水冷壁、包墙过热器安装后调整整体尺寸，保证前炉膛和后烟井各项数据符合要求，杜绝投入运行发生严重变形。

2.2.3 烟风系统制作安装施工

在循环流化床锅炉中，烟风道系统较多，主要有冷风、热风、烟道、流化风、返料风、点火风、密封风等。由于系统较多，因此烟风道制作安装施工是难点。

烟风道制作时根据图纸设计尺寸与钢材的规格，作出钢板拼接计划，既节省切割与焊接的工作量，又不浪费钢材。烟风道安装时根据现场吊装机具布置情况，尽可能的制作组合成大的组件，以减少高空的安装难度。在制作中，管件的放样是施工关键，避免不必要的材料浪费。在循环流化床锅炉的运行中，常常出现漏灰漏风现象，这就要求在烟风道的安装过程中严格控制施工质量。膨胀节是为了补偿烟风道膨胀以及振动而设置的重要部件。膨胀节采用与烟风道组合整体吊装和单件吊装相结合的安装方法。膨胀节安装时应注意介质流向，切勿装反，且安装时应提前进行预拉或预压。烟风道与膨胀节采用插入式双面角焊缝的焊接形式。膨胀节上的拉杆螺栓在安装过程中严禁拔掉，组合安装严禁强拉对口，否则热态运行下容易发生变形，严重的会出现扯裂，造成停机事故。