转炉一次除尘快速安装工艺研究

2022-03-06黄文

设备管理与维修 2022年2期

黄文

（攀钢集团工程技术有限公司修建分公司，四川攀枝花 617000）

1 立项背景及目的

为贯彻“绿水青山就是金山银山”的环保理念，攀钢加大了环保改造力度，攀钢炼钢厂由于冶炼烟尘大，是环保改造的重点单位，将陆续改造7 座转炉的除尘设备。其中一次除尘是每座转炉单独的基础的除尘设备，必须尽快改造并达到环保标准，但其改造施工必须要转炉停产才能进行，一次除尘设备安装时间制约着炼钢生产运行，也决定着施工成本。因攀钢钒转炉数量相对较多，如何快速施工减少对生产的影响并降低施工成本值得研究。

转炉一次除尘改造烟气净化流程采用半干法除尘系统，系统自锅炉汽化烟道出口法兰始，90°弯头脱水器入口法兰止，主要设备包括水冷夹套、非金属补偿器、蒸发冷却塔（EC）、上升管、二次蒸发塔、重力脱水器、环缝二文、下降管、水封箱等（图1）。

图1 设备安装工艺示意

前期也曾进行过炼钢转炉的一次除尘改造施工，由于在摸索阶段，施工比较困难，主要体现在：①作业面少、小，窝工较多；②现场施工时障碍物件较多，其临时改造导致施工时间拖长；③安装工序麻烦，形成施工等待及部分返工。

结合5#转炉一次除尘的施工改造，经过认真分析图纸和施工现场的实际特点，寻找可利用空间，通过设备安装工艺的优化和安装通道的打通以及采用适合现场作业的施工方法等，实现了转炉一次除尘设备的快速安装。

2 工艺难点

（1）除尘设备工艺线路长，顺序安装工序多，安装工期长。转炉除尘按烟气流向经过的除尘设备依次经过锅炉1#～4#段、水冷夹套、非金属补偿器、蒸发冷却器、上升管、二次蒸发冷却器、重力脱水器、环缝二文、下降管到水封箱等8 套设备，每套设备位置基本固定（即不能有太大移动范围），为保证质量和在狭窄空间解决拥挤问题，一般需按烟气路线一套套设备安装下去，整体安装工序长、时间也长。

（2）进料通道只有一条，容易造成通道拥堵、进度缓慢。因炼钢厂房是多层钢结构狭窄厂房，根据生产布局没有多余空间，旧设备的拆除及新设备的进入均是通过锅炉的原位置拆除后形成的通道，吊装又主要是大件设备必须一套设备吊装到位后才能再吊另一套设备，造成进料拥堵、缓慢，无法快速安装。

（3）除尘设备安装空间立体、有限，无空间进行整装，造成散装工作量大、安装工期拖长。

（4）2 个转炉共用设备、管道较多，有不少设备、管道阻挡了新设备安装空间，一些还不能立即停机让行，会影响新设备安装进度。

3 主要研究内容和目标

3.1 主要研究内容

（1）研究能否在较长的设备路线上分段进行安装，在保证质量和安装精度的同时，在不同设备部位实施同步定位安装法，将顺序安装变为并行安装，缩短施工工期。

（2）研究打通新的运输通道及安装路线，扩展安装空间，变单通道进料为多通道进料，改善通道制约施工的局面。

（3）在有限的立体空间内，研究整体倒装方法，减少散装工作量，缩短安装时间。

（4）研究尽早移动旧设备和挡碍管道，避免在安装时的等候。

3.2 研究目标

（1）设备安装的并行同步作业，有效缩短工期，减少窝工现象。

（2）新的有效通道，提高进料效率。

（3）少形成安装量，保证施工过程安全顺利。

4 施工技术研究

（1）针对第一项研究内容，对图纸及设备技术要求进行研究，分析其对环缝二文的安装垂直度要求较高，其他设备要求连接严密不能漏风。针对此要求并结合研究目标制定安装工艺：①原计划工艺：烟道出口找正→安装水冷夹套、非金属补偿器→安装蒸发冷却塔→上升管安装→二次蒸发塔安装→重力脱水器→环缝二文安装→下降管安装；②现安装工艺分为a、b 两段同时施工，a 段工序：烟道出口找正→安装水冷夹套、非金属补偿器→安装蒸发冷却塔→上升管安装；b 段工序：

这样安排施工工艺的优点是能同步进行设备安装，变单线作业为多线作业，加大作业点，减少窝工，有效缩短施工工期。

（2）为打通新通道，扩展安装空间，查看现场并结合施工缺陷，发现转炉倾动系统上部有一定空间，拆除其间的一根除尘方管后能形成一个6 m×5 m 的空间，但6 m 高的空间也无法进行太好的吊装作业，研究利用此空间可以进行水平运输，可以将不高于3 m 的设备水平运输进安装位置后再进行吊装。

（3）针对安装空间狭窄且立体的情况，研究认为常规的自下而上的安装方法会因设备阻挡空间而使整件无法安装，如果分成散件安装，无疑工作量大且耗时较长；不如将设备制作为不高于3 m 的整件，采取倒装的方法进行安装，即自上而下组对安装，特别是蒸发冷却器等壳体设备，其直径达4 m，采用倒装法安装能有效利用立体空间，增加整装数量，减少现场工作量，大大提升安装速度。

（4）针对厂房内为数较多的空间管道阻挡安装空间的难题，研究争取在大修前转炉区域停产时，提前将此部分管道改道，避免阻挡除尘设备安装空间。

5 研究技术实施

（1）按照研究内容，在实际施工中，优先安装了基准的备件重力脱水器，安装时主要控制的是其安装中心线和标高，其中心安装的基准又是转炉炉体中心线，即所有安装定位均以转炉炉体中心线作为基准线；然后同步安装锅炉出口备件和重力脱水器出口备件。

（2）为打通新通道，拆除了门捕旁边的除尘方管，空间出来以后，还需设置水平运输工具，利用现有的一些支架和运输小车，设置了一套15.6 m 平台水平运输系统，将锅炉侧面的蒸发冷却器制作成每段2.5 m 高的整圈壳体，用行吊吊上15.6 m 平台，再利用运输小车推到安装位置，其进料与锅炉进料同步进行，增加了进料通道，减少了窝工，提升了作业效率。

（3）因为炼钢转炉厂房内空间相当狭窄，要安装较大的除尘设备，场地非常紧张，自下而上安装的方法会造成空间不足、吊装困难，在现场采用了除尘设备倒装安装法，即先把上部设备吊上去封好，逐级运进下部设备与上部设备连接安装，解决了立体有限空间安装工作受限的难题，加快了安装进度，也不必将设备制作为散件到现场组装，减少了现场工作量。