超超临界火电机组建设中塔式锅炉“三器”吊装施工探讨

王清龙

摘 要 本文以安徽淮北平山电厂一期工程（2×660MW）机组#1锅炉的“三器”吊装施工为例，简要阐述了一种可实践应用于超超临界火电机组建设中的塔式锅炉“三器”吊装施工新方法，并对其施工质量控制措施、安全环保控制措施等展开全面探讨，以供参考借鉴。

关键词 超超临界塔式锅炉;“三器”;吊装施工

1超超临界塔式锅炉“三器”概述

1.1“三器”结构

本锅炉为超超临界压力参数变压运行螺旋管圈直流锅炉，单炉膛塔式布置、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、湿式机械排渣、全钢悬吊构造、紧身封闭。由上海锅炉厂设计的超超临界塔式锅炉“三器”包含省煤器、过热器、再热器，其中过热器包含炉顶过热器、一级过热器（屏式过热器）、二级过热器（后屏式过热器）、三级过热器（末级过热器），再热器包含一级再热器（低温再热器）、二级再热器（高温再热器），管组为前后方向卧式布置，三器进出口集箱均布置在炉前后侧刚性梁上。“三器”自上而下布置为炉顶过热器、省煤器、一级过热器上段、一级再热器、二级过热器、二级再热器、三级过热器、一级过热器下段，整个三器管组由一级过热器上段6根管作为管排悬吊管。

1.2“三器”特点

“三器”特点为：①系统简单;②具备很强的疏水能力;③均匀的过热器、再热器温度分布;④均匀的对流受热面烟气流场分布;⑤无水力侧偏差，过热器、再热器蒸汽温度分布均匀;⑥悬吊结构简单规则。过热器系统按照蒸汽流向可分为四级：悬吊管过热器、第一级过热器、第二级过热器、第三级过热器，其中主受热面为三级，第一级过热器和第三级过热器布置在炉膛上部，主要吸收炉膛内辐射热量。第二级过热器布置在两级再热器之间，靠对流换热吸收热量，第一、二级过热器呈逆流布置，第三级过热器呈顺流布置。再热器系统是由第一级再热器和第二级再热器两级组成，第二级再热器为顺流布置，受热面表现特性为半辐射式，第一级再热器为逆流布置，受热面特性为纯对流[1]。

2吊装施工方法

（1）主要工作量：本吊装工程主要工作量为一级过热器上段、省煤器、一级再热器、二级过热器、二级再热器、三级过热器、一级过热器下段，整个三器管排由一级过热器上段6根管作为管排悬吊管，吊装总重约3372t。

（2）主要施工机械：两台15t卷扬机作为三器管组单件吊装的主吊装机械;一台履带吊（19m臂杆工况）作为三器管排辅助吊车;锅炉组合场内的40t龙门吊以及炉后布置的CC600履带吊及炉右布置的FZQ1250筒吊作为管排装车的机械。

（3）作业方法：①2台15t卷扬机的布置：2台15t卷扬机布置在炉顶106.170m层从炉前数第3和4根次梁第5和6根次梁之间的卷扬机承重框架上，2台卷扬机布置同方向，每台卷扬机承重框架下各布置四台15t重物移运器，重物移运器下方利用18#槽钢作为滑道，卷扬机与卷扬机框架之间采用限位挡块来进行定位，卷扬机框架与重物移运器之间的定位通过螺栓连接。②炉顶过热器开孔：为满足三器吊装卷扬机下钩及省煤器抛锚，需在炉顶过热器鳍片上开孔，开孔原则上只割开鳍片不伤管子。③管组吊装顺序：省煤器管排82组→一级再热器管排82组→二级过热器管排82组→二级再热器管排40组→三级过热器管排20组+一级过热器管排20组。④管排的翻身：管排装车后直接运输至起吊位置，管排进入炉膛后进行调整、检查，对于需绑扎脚手架的管排应在翻身前绑扎好。确认一切正常后，上吊点两台15t卷扬机利用起吊扁担梁、起吊钢丝绳和卸扣构成起吊系统，下抬吊点为抚顺QUY-50t履带吊利用翻身扁担梁、4个开口、钢丝绳和卸扣构成抬吊系统。⑤管排的起升：管排翻身结束，拆除抬吊系统，经检查管排上无杂物、各受力点均已均匀承载无异常后，便可起升管排（若翻身后悬吊管上的管夹出现变形、脱落，应立即停吊检查，确认对吊装无影响后方可继续吊装，否则应重新放下进行补装、焊接后再进行吊装）。⑥管排的抛锚：抛锚钢丝绳必须采用Φ19.5mm、Φ15mm钢丝绳“双股”缠绕在悬吊管上，在管排上的抛锚钢丝绳也应在对应的悬吊管上绕“空转”捆绑。⑦管排抛锚过程：管排吊装前应提前将抛锚葫芦和钢丝绳按照要求挂好，对于省煤器管排抛锚，应将1#～4#管排抛锚钢丝绳和葫芦随同炉顶管屏一起吊装就位，因在开始吊装省煤器时，人员无法进炉膛挂葫芦，当形成工作面后，后面的抛锚葫芦可在前面管排抛锚结束后再挂上。对于一再、二过、二再、三过及一过管排的上抛锚钢丝绳应在上层管排吊装时事先挂好。抛锚的管排必须及时进行悬吊管的对口焊接，上层管排悬吊管焊接、热处理结束并拆除抛锚接钩调平手拉葫芦后方可进行下层管排的吊装、抛锚工作[2]。

3施工质量控制措施

3.1 质量控制标准

本吊装方法以《电力建设施工质量验收规程 第2部分：锅炉机组》《电力建设施工技术规范 第2部分：锅炉机组》为依据进行施工与质量控制。

3.2 质量保证措施

①安装过程中做好成品保护，不得在设备上乱写乱画，确保设备表面的清洁。不得随意在设备上动用电火焊。②设备吊装前，必须完成相应管子的通球试验且合格并签证。③设备吊装前注意对设备管口进行严密有效的封堵，以防杂物落入受热面管子中。④设备吊装前应对管子管夹逐个进行检查，有裂纹的及时进行更换处理。⑤悬吊管对口前，应将管排调整好，各悬吊管间距应与图纸相符，管夹应垂直，悬吊管与管排保持垂直，对于悬吊管为弯管的对口前将弯曲角度和方向调整图纸尺寸。⑥管子对口前应将管子的上下坡口在地面已进行清理，并喷涂清漆，但在对口前应进行检查，确保管子的坡口及内、外壁10～15mm范围内无油漆、垢、锈等杂物，并显示金属光泽，以保证焊接质量[3]。

4安全环保控制措施

4.1 安全控制措施

①吊装过程中起重指挥及起重施工人员在施工时要集中注意力，根据现场施工环境的需要，分各层设置起重监护指挥，加强对管排等设备起升全过程的监护。②卷扬机使用前应经试吊合格，经专门的维护人员确认状态良好方可使用，在吊装过程中，明确操作方法和步骤，并设立专职的监护人。③鋼丝绳应防止打结或扭曲，钢丝绳不得相互直接套挂连接。严禁钢丝绳与任何带电体接触，钢丝绳不得与设备等棱角直接接触，应在棱角处垫以半圆管、木板或其他柔软物，并应绑扎牢固。④起重机械操作人员须持证上岗，并服从专职指挥人员的信号操作，起重指挥信号应明确、无误，信号不清时操作人员应停止操作，并通知指挥人员重新指挥或调整联络信号;操作人员应服从任何人发出的危险停止信号，无关人员不得进入操作室，操作人员作业时注意力应集中，严禁误操作，起吊过程或中间停顿阶段，不得离开操作室。⑤钢丝绳在悬吊管上捆绑时必须绕“空转”，并在受力后仔细检查葫芦及钢丝绳的受力情况，确认无异常后方可施工;每个承力葫芦要受力均匀，同时升降，葫芦的受力均匀主要通过管排的水平度来控制，管排的前、后方向水平度高差不得大于60mm;施工人员拉葫芦时，人应站在侧面，安全带系在已安装好的两侧管排上，并使用速差自控器，进行双重保护。管排抛锚到位，并在确认抛锚钢丝绳和抛锚葫芦无异常后，方可结束抛锚工作。⑥现场制作的起吊和翻身吊具及卷扬机支架，吊装前应检查并确认合格后方可投入使用，在使用过程中也应定期检查，发现异常情况及时报告，并经处理合格后再使用。

4.2 环保控制措施

①加强施工现场的钢丝绳、卸扣、脚手架管的使用管理，不用的钢丝绳及时收回，禁止乱放现象。②施工前搭设作业层脚手架和作业面平台时，作业过程中多余的脚手管、扣件、脚手板、铁丝等及时清走，应作业完毕及时拆除脚手架和局部作业平台，物件归类堆放整洁有序。③起重机械、工器具的维护保养时，排放的废油会污染水体、土壤，应根据施工现场管理的要求，集中、分类堆放，统一处理废油或棉纱头。④加强文明施工的宣传和教育，提高施工人员文明施工的意识。班组施工交底时，明确文明施工的要求。

5吊装效益分析

5.1 主要工作量

该方案措施性工器具（两台15t卷扬机框架制作、抬吊梁、翻身梁制作、运输框架制作、炉顶卷扬机滑道制作、安装、拆除）及专业的吊装工具较少且简易操作。

5.2 安全风险

该方案在炉内进行组合安装，各个步骤较明析，工序较简易，高空落物少，安全脚手架搭设量极小，施工人员在对口时多是坐在以各管组生根的脚手板上作业，人身安全风险较小。

5.3 经济效益

该方案主吊械为两台15t卷扬机8000元，操作简单易行，稳定性一般，多种措施性工器具及专业的吊装工具较少（6000元），此方案要求“管组通过炉底布置一台卷扬机牵引数排管组进炉膛”，较为简易且操作方便。

6结束语

新式超超临界塔式锅炉“三器”吊装采用两台15t卷扬机作为主吊机械，利用一种进炉膛的“滑道”作为管组进炉膛的工具，该吊装方案不仅能够降低事故发生率、提高安全生产效率，而且布置简单、操作简单易行，同时，在现场实施良好，能够有效适应复杂的作业环境，经济效益显著，因此极具广泛推广实践应用价值。

参考文献

[1] 电力建设施工技术规范：DL 5190.2-2012[S].北京：中国标准出版社，2012.

[2] 电力建设施工质量验收及评价规程：DL/T 5210.2-2018[S].北京：中国标准出版社，2018.

[3] 电力建设安全工作规程：DL 5009.1-2014[S].北京：中国标准出版社，2014.