亚临界、超临界机组锅炉水冷壁安装技术论文

浅谈大型超临界锅炉水冷壁安装方法浅谈大型超临界锅炉水冷壁安装方法 作者 靳川川作者 靳川川 摘要 在大型超临界锅炉安装过程中 锅炉水冷壁是受热面当中重量最重 结构复杂 吊装困 难 安装周期最长的设备 它的安装顺序及周期影响着其它受热面设备的安装 甚至整台锅炉的 进度 本文结合相关实例 技术数据对大型锅炉水冷壁的安装方法和工艺流程进行重点阐述 关键字 超临界锅炉 螺旋水冷壁 工艺流程 组件划分 组件吊装 吊具布置及计算 前言 大型超临界锅炉水冷壁方案具有较大的多样性 可变性 且人力 物力 机械占用比例 最大 因而它对整个锅炉安装的经济性 安全性起关紧作用 本文内容重点对如何选用吊装机械 水冷壁组合要点 水冷壁安装架子制作 螺旋水冷壁找正方法 水冷壁对口与密封焊接变形控制 方法 水冷壁刚性梁安装要点等有关技术方案进行阐述 一 超临界锅炉水冷壁安装 1 1 水冷壁施工工艺流程见图 1 1 1 图纸会审 吊装方案选择确定 编制吊装顺序清册 技术交底 作业人员资格确定 钢架找正验收 炉顶构件预留 刚 性 梁 燃 烧 器 预 放 是否 工具材料准备 组合平台搭设 设备清点 管屏摆放 设 备 检 查 管 屏 通 球 地面找正 二 级是 否 四 级 是否 地面对口焊接 地面整体复查 管屏吊装就位 刚 性 梁 安 装 单侧管屏调整 刚性梁安装 四侧管屏调整 四级 是 否 四级 是否 二级 是 否 四级 是 否 四侧管屏合拢 刚性梁角部装置安装 水冷壁整体验收 起重工具准备 起重机具性能试验 合 格 是否 机具更换 合格 不合格 合 格 合 格 不 合 格 不 合 格 不 合 格 合 格 合格 合格 不合格 不合格 专业技术人员设备吊装前准备水冷壁作业起重工质检 图 1 1 1 1 2 水冷壁组合 1 2 1 水冷壁组件划分原则 1 应充分考虑水冷壁的结构特点 划分组件时应尽量保持水冷壁的完整性 尽量不拆 不破坏原设备 对于 个别超重件不宜从集箱分段 应采用甩管排方式 2 组合件的大小应根据起重机械的起重能力来确定 但应对个别超重组件采用辅助起吊机械或其它起吊方案 3 在划分组件时 对组件零部件 零星件 易损件力求组合在组件上 起吊后不易施工部位应力求进行组合 4 组合件的外形尺寸 在起重机械起重范围内和安装工序条件允许的情况下 力求达到最大 尽可能的减少 高空作业 对带有危险性作业部件应组合在组件上 尽量减少高空焊口作业 5 组件划分时 应适当考虑组件在起吊 运输的加固量最小 或采用通用加固件方式 应充分注意到组件之 间衔接的科学性 应综合考虑各种条件后 考虑费用最低的方案 6 实例 霍州 上大压小 工程 1 锅炉上部水冷壁组件划分见表 1 1 河曲二期扩建工程 3 锅炉水冷壁组件 划分见图 1 1 2 表 1 3 表 1 2 霍州 上大压小 工程 1 锅炉水冷壁组件划分 序号名称外形尺寸 长 宽 高 单位数量组件重量备注 1 前墙左侧组件 20348 10970 6 mm 件 140384Kg 2 前墙右侧组件 20348 8227 4 mm 件 135917 Kg 3 左 右 侧前组件 20048 9233 8mm 件 238847 Kg 4 左 右 侧后组件 20048 8687 7mm 件 228602 Kg 5 后墙凝渣管组件 11350 9710mm 件 210000 Kg 6 后墙折焰角左组件 10454 8 10991 3967mm 件 129148 Kg 7 后墙折焰角右组件 10454 8 8247 8 3967mm 件 121861 Kg 8 水平烟道底部水冷壁左组件 9710 4500mm 件 115000 Kg 9 水平烟道底部水冷壁右组件 9710 4500mm 件 115000 Kg 上部管屏式水 冷壁组件由水 冷壁管屏 集 箱 刚性梁 炉墙附件等组 成 表 1 3 河曲二期扩建工程 3 锅炉中部侧墙螺旋水冷壁组件划 分 序 号 名称外形尺寸 长 宽 单 位 数 量 单组件 重量 备注 1 1 9 管 屏 19082 3 6877 33mm 件 210062kg 中部 螺旋 水冷 壁组 件由 水冷 壁管 屏 张力 板 炉墙 附件 等组 成 2 10 17 管屏 19082 3 8564 44mm 件 214722kg 3 18 19 29 30 管屏 13064 3 4589 2mm 件 25523kg 4 21 23 31 34 管屏 13064 3 5820 5mm 件 211975kg 5 36 43 管屏 3581 155 97 4mm 件 28045kg 6 24 28 管屏 9541 2 1 0455 4mm 件 29882kg 图 1 1 2 1 2 2 水冷壁组合实例 1 根据霍州 上大压小 工程 1 锅炉水冷壁的组合角度分析 由于上部管屏式膜式水冷壁与中部 下部螺旋 管圈式水冷壁的不同 其组合时既有相同之处 又有各自不同要求 小管径水冷壁其刚度 强度较小 对焊口 鳍片焊接收缩影响较大 组合中应注意控制 管屏式水冷壁除上述应考虑外 还应控制其长度和宽度尺寸 而 螺旋管圈式水冷壁应重点控制其起升角及同心圆度 而保持管节距两者是相同的 2 上部垂直管屏水冷壁组合 2 1 控制焊接变形方法 超临界直流锅炉水冷壁主要用小管径膜式管屏 在其组合 安装过程中 由于焊接 鳍片工序 易发生横向收缩变形 变形都发生在大片水冷壁焊口处的边部 变形管子的数量约占焊管数量的 1 4 越靠边部的变形越大 变形以焊口为中心 向上向下都有 是较典型的波浪变形的情况 控制这种水冷壁 鳍片密封焊接的方法为 第一步 焊接所有的单数焊缝 这种隔一条焊一条的方法可以将焊接完成的焊缝收缩 量消耗在未焊接的焊缝上 第二步 再焊接余下焊缝的单数焊缝 注意不要将焊完的焊缝算上 第三步 将上 述步骤再进行一次 但还要注意不要将焊完的焊缝算上 上述三步焊完后 留下的正好是所有 8 倍数的焊缝 将这些焊缝留下 随后将组件背面的鳍片焊缝按上述三步焊完 焊好鳍片焊缝后 还要按步骤将焊口处密封焊 好 这些工作全部做完后 再焊接留下的焊缝 2 2 管屏组合步骤 2 2 1 对照图纸识别管屏 分清管屏上下位置 里外方向 并作清楚的标识 2 2 2 利用吊车将组件的管屏按照图纸编号顺序摆开 注意管屏正反件 摆放时必须将上下管屏之间留 500mm 700mm 的空间 便于通球 磨口 2 2 3 管屏摆开后 对每片管屏进行外观检查和通球试验 检查中发现的缺陷要及时处理并做好自检记录 如有大的尺寸误差 要及时通知厂家 2 2 4 管屏拼缝时必须以管屏上的基准线作为依据调整管排尺寸 对角线符合要求后 将管屏之间的鳍片点 焊 并在最外边管屏两边平台上焊上限位 2 2 5 在管排的两端拉钢丝检验管口是否整齐 将超出钢丝的管子进行修整 保证管口在一条直线上 2 2 6 管屏对口时要从中间开始焊接 每隔 2 3 道口焊完一个 利用已焊焊口起到固定间隙的作用 当焊完 这一组管屏 3 4 道焊口后 再对对称区域管屏按上述方法进行打底层 待全部打底层完成后再进行盖面焊接 这样可减小管屏在焊口过程中发生的纵向收缩变形 3 螺旋水冷壁组合 3 1 螺旋管圈式水冷壁的组合与安装质量要求高 并且有自身的独特要求 除防止前述的焊接变形外 还应 对螺旋上升角进行控制 防止水冷壁整体扭转 在施工过程中采取相应的措施才能保证组合 安装质量 由于 国内施工螺旋管式水冷壁经验不多 现仅就河曲二期扩建工程中的施工方法做一介绍 由于制造和运输等因素 的制约 总重 311455 5Kg 螺旋管圈式水冷壁分成 176 件供货 前后墙的直管段与角部弯头为一体供货 螺旋管 圈管子规格为 38 1 7 3 材质为 15CrMoG 的合金钢管组成 中部管屏的螺旋上升角为 18 736 如果螺旋 角偏差 1 位于远转层中心处就要偏转 339mm 因此组合时就必须采取相应有效措施 以保证其施工质量 3 2 采取地面组合 预控尺寸 高空分层找正定位 有效的防止扭转及螺旋角偏差过大 在组合场地上 根 据吊装顺序和吊车的工况 每次组合 4 5 片 场地较大 可将管屏全部预拼 组合时 复查管排外形尺寸 主要检查管排的长度 管间距 对角线长 角度和平整度 首先用粉线绷直后 校对每片管排的安装基准点 确保每片的基准点都在同一条直线上 每片管排两边的管子上出厂时已做出安装基准点 然后用同样的方法检 查两端管口中心是否在一条直线上 用测量仪器测定组合后各管排的平整度 根据实际情况予以调整 确保所 用管排均在同一平面内 用自制的角度测量工具检查每片管屏的上升角度 测量方法见图 1 1 3 根据图纸要 求 对管排的间隙进行调整 在相临管排组件间用白漆笔做 的符号 便于在吊装后的空中对齐找正 图 1 1 3 中部螺旋管屏尺寸高达 36m 为防止上述方法积累误差造成超差 在全高度中分段控制误差值 以保证总尺 寸不超差 在最上层燃尽风喷口的中心标高 最下层燃烧器喷口的中心标高分设三个控制点 以锅炉钢架主柱 标高和矩形截面为准 校核中部螺旋管屏标高和中心 安装一层找正一层 固定一层 可防止总标高误差过大 和水平扭转 安装时采用倒装法 安装第一层为经过预测预控的管屏 以此为准进行标高调整和中心找正 标 高误差控制在 2mm 范围之内 如有误差 可利用管节距进行调整 1 3 水冷壁安装 1 3 2 水冷壁组件的吊装原则 1 在已选定的安装方法 起重机械选择基础上 必须制定详细的吊装方案 2 必须在综合分析基础上编出科学的吊装顺序及开口方式或分段开口要求 必要时应对锅炉钢结构稳定性进 行核算 3 吊装方案及吊装顺序中力求创造多作业面条件 以利于加快工期 4 吊装方案应尽量保持设备的完整性 施工环境较好 以及力求减少加固量 并能有效地保证设备安装质量 5 组件起吊过程中采取防变形措施 为防止组件在起吊运输过程中变形 除经过计算采取加固措施外 一般 可利用多点起吊方案进行 以减少加固量 在设计起吊方案时 对可能产生变形部位采用多点起吊法 在起吊 点布置上应保持被吊件受力一致为最好 将不一致转移到绳索上 如被吊件受力一致 应考虑互相影响 并且 每一区间均在弹性变形范围之内 6 全悬吊锅炉结构水冷壁组件均采用空中倒钩作业 将不能直接就位的组件临时悬吊相应次梁上再次起吊就 位 1 3 3 水冷壁吊装实例 图 1 3 1 在距管口一定 距离处拉一条粉线 用 角度盘的斜边与管子的 中心线对齐 看直边是 否与粉线重合 螺旋水 冷壁的角度偏差控制在 0 5 之内 0 5 1 水冷壁简介 1 1 国电霍州发电厂 上大压小 工程为 600MW 燃煤汽轮发电机组 锅炉为超临界参数变压直流炉 单炉膛 一次再热 平衡通风 半露天布置 固态排渣 全钢构架 全悬吊结构 型锅炉 本锅炉炉膛宽为 19419 2mm 深度为 15456 8mm 高度为 68000mm 整个炉膛四周为全焊式膜式水冷壁 炉膛由下部螺旋盘绕上 升水冷壁和上部垂直上升水冷壁两个不同的结构组成 两者间由过渡水冷壁和中间汇合集箱转换连接 炉膛角 部为 R150mm 圆弧过渡结构 炉膛冷灰斗的倾斜角度为 55 除渣口的喉口宽度为 1243 2mm 炉膛下部水冷壁 包括冷灰斗水冷壁和中部 螺旋水冷壁 采用螺旋盘绕膜式管圈 中部螺旋水冷壁管全部采用六头 上升角 60 的内螺纹管 共 456 根 管子规格 38 1 7 5 材料为 SA 213T2 冷灰斗处管子采用光管 共 456 根 管子规格 38 1 7 材料为 15CrMoG 冷灰斗处管子节距为 50 8 及 19 827mm 冷灰斗以外的中部螺旋盘绕管圈 倾角为 19 471 管子节 距 50 8mm 1 2 山西鲁能河曲发电有限责任公司二期工程 2 600MW 国产超临界直接空冷机组 锅炉是哈尔滨锅炉厂有 限责任公司设计 制造的 锅炉为超临界参数变压直流炉 一次再热 墙式切圆燃烧 平衡通风 紧身封闭 固态排渣 全钢结构 全悬吊结构 型锅炉 锅炉水冷壁由前 后 左 右四侧水冷壁 燃烧器喷口管屏 水 冷壁延伸包墙管 水冷壁排管及角部散管组成 四侧水冷壁组成锅炉炉膛 锅炉炉膛宽为 19082 3mm 深度为 19082 3mm 高度为 65300mm 整个炉膛四周为全焊式膜式水冷壁 炉膛 46696mm 标高以下采用螺旋水冷壁 上 部为垂直膜式水冷壁 水冷壁管的节距分别为 55 mm 53mm 65 73mm 220mm 管规格分别为 38 7 3 mm 31 8 6 2mm 42 7mm 63 5 14mm 44 5 7mm 材质为 15CrMoG 四侧水冷壁分为上部 中部 和下部水冷壁 前 后侧水冷壁下部管屏内折形成冷灰斗 冷灰斗与水平夹角为 55 冷灰斗以外的中部螺旋 盘绕管圈 倾角为 18 736 2 水冷壁组件吊装 2 1 水冷壁组件吊装流程见图 1 1 4 左为霍州 上大压小 工程超临界直流锅炉水冷壁吊装流程 右为河 曲二期扩建工程超临界直流锅炉水冷壁吊装流程 2 2 水冷壁两车板起实例见图 1 1 5 为霍州 上大压小 工程超临界直流锅炉上部垂直水冷壁侧前组件板 起情况 2 3 前墙 右侧墙水冷壁组件吊装就位后的实例见图 1 1 6 为霍州 上大压小 工程超临界直流锅炉上部 垂直水冷壁组件现场安装情况 2 4 后墙 左侧墙水冷壁组件吊装就位后的实例见图 1 1 7 为霍州 上大压小 工程超临界直流锅炉上部 垂直水冷壁组件现场安装情况 2 5 水平烟道水冷壁组件吊装就位后的实例见图 1 1 8 为霍州 上大压小 工程超临界直流锅炉上部垂直 水冷壁组件现场安装情况 刚性梁预放燃烧器预放 上部侧墙水冷壁吊装 上部前墙水冷壁吊装 水平烟道底部水冷壁预放 上部后水凝渣管吊装 上部后水折焰角吊装 过渡段水冷壁吊装 过渡段水冷壁刚性梁吊装 中部水冷壁吊装 垂直搭接板吊装 中部刚性梁吊装 大风箱桁架吊装 侧墙冷灰斗吊装 垂直吊梁吊装 侧墙冷灰斗刚性梁吊装 前墙冷灰斗刚性梁吊装 前墙冷灰斗水冷壁吊装 垂直吊梁吊装 中部刚性梁角部装置吊装 垂直搭接板吊装 侧墙冷灰斗刚性梁吊装 刚性梁角部装置吊装 后墙冷灰斗刚性梁吊装 后墙冷灰斗水冷壁吊装 上部刚性梁预放 上部前墙水冷壁吊装 上部侧墙水冷壁吊装 上部后后水冷壁吊装 上部后水吊挂管吊装 上部后水折焰角吊装 中部刚性梁吊装 中部水冷壁吊装 中部刚性梁角部装置吊装 侧墙冷灰斗刚性梁吊装 侧墙冷灰斗水冷壁吊装 上部刚性梁吊装 上部刚性梁校平装置吊装 上部刚性梁角部装置安装 燃烧器管屏吊装 前墙冷灰斗刚性梁吊装 前墙冷灰斗水冷壁吊装 刚性梁角部装置吊装 后墙冷灰斗刚性梁吊装 后墙冷灰斗水冷壁吊装 图 1 1 4 图 1 1 5 图 1 1 6 图 1 1 7 图 1 1 8 2 6 霍州国电 上大压小 工程 1 锅炉上部垂直管屏组件吊装 2 6 1 水冷壁吊装前准备工作 吊装水冷壁前先将要预放的刚性梁 燃烧器等大尺寸的设备预放在相应的安 装位置 炉顶板梁之间的次梁根据水冷壁的尺寸进行预留 检查炉顶吊挂梁的连接螺栓是否都终紧完毕 检查 吊车的机械性能是否完好 检查吊具 钢丝绳是否齐全 检查吊装过程中的安全设施是否到位 以上各项都必 须具备条件 否则不能进行吊装作业 2 6 2 水冷壁的吊装 为了减少高空倒钩数量 在安装前水吊挂梁之前先将侧水冷壁组件吊装吊装就位 吊 装前墙水冷壁组件时 前墙水冷壁组件必须先预挂在 K2 板梁下 然后用吊车从 K2 板梁前将其提起吊装到位 前水组件吊装到位后将水平烟道底部水冷壁组件用吊车水平吊起 从 K3 K4 之间投入 预放在其安装位置下方 的钢梁上 待高再吊装完后 再用卷杨机和倒链吊起安装 水平烟道底部水冷壁预放完后 把后水吊杆安装完 之后将后水凝渣管从 K3 板梁后投入 预挂在 K3 板梁上 然后吊车从 K3 板梁将其吊起就位 凝渣管安装完后 将折焰角组件同凝渣管一样吊装到安装位置 用 4 个 10t 倒链预挂 调整焊口与凝渣管对接 2 6 3 水冷壁组件吊装机械采用两台吊车多点板起吊装 板起时由 80t 平臂吊和 400t 履带吊两车共同完成 经划图计算 所有组件扳起和就位时均在两车工况范围之内 见图 组件吊装就位由 80t 平臂吊单车从炉顶预 留开口吊入 缓慢的将管屏靠近安装位置 然后施工人员安装吊杆销轴 要将能安装的销轴全部安装完毕方可 松钩 拆除吊具及钢丝绳 为了防止水冷壁组件在刮风时摇摆 必须将水冷壁组件与钢架进行固定 各组件吊 装投入位置见图 1 1 9 图 1 1 10 右 侧 墙 前 组 件 投 入 位 置 左 侧 墙 前 组 件 投 入 位 置 后水 组件 投入 位置 后水 安装 位置 底包 组件 投入 位置 侧水前组件投入位置 吊装前预留 K1 K2之间6根次梁 只安装中间一 根次梁 吊完后马上将预留梁补全 后水组件和底包组件的投入位置 吊装前先将底 包组件预放在其安装位置下方51m的钢架梁上 然后将后水的吊杆安装完后再吊装后水组件 图 1 1 9 前墙左侧组件投入位置 前墙右侧组件投入位置 前水安装位置 左侧墙后组件投入位置 右侧墙后组件投入位置 左侧墙安装位置 右侧墙安装位置 侧水后组件和前水组件的投入位置 吊装前先将 前水和侧水的吊杆安装完后再进行吊装 图 1 1 10 2 6 4 组件吊装分为板起和吊装两个过程 组件板起过程就是将已组合好的组件用两台或三台大型起重机械 把组件安全的板起 组件吊装过程就是将板起的组件由一台大型起重机械把组件按预定的方法安全的吊装就位 根据组件划分表 1 2 上部垂直水冷壁分前 后 侧墙组件共 9 件 其中前墙左侧组件截面尺寸最大 重量最 重 就以此组件为例校核吊具 钢丝绳 吊车的强度 吊耳的布置与制作 因水冷壁上联箱为分段联箱组成 所以起吊吊点不能设在联箱上 根据其组件的结构 1 特点只能将吊点布置在靠近第一层刚性梁的上方 这样在两车板起时吊点处的力可均匀分布 吊点处安装的吊 耳必须经过计算符合要求 吊耳的制作见图 1 1 11 20 注明 1 吊耳钢板材 质为Q345 吊耳的安全 系数K 2 5 2 在水冷壁鳍片 上开孔 将吊耳按照图 示方法安装 3 吊耳与水冷 壁用 30的圆钢连接 圆钢材质为Q235 4 按照图示方 法制作4套吊耳 图 1 1 11 吊车强度校核 此组件吊点距 80t 平臂吊距离为 32m 在此幅度下吊车起吊能力为 62t 组件安装位置距 2 80t 平臂吊为 31m 在此幅度下吊车起吊能力为 64t 两种情况下吊车起吊能力均大于组件重量 因此 80t 平臂 吊的工况满足吊装要求 吊车工况见图 1 1 12 图 1 1 13 组件选择 400t 履带吊进行抬吊 组件板起时 400t 履带吊承担组件 90 的重量约 36t 80t 平臂吊仅用绳子提起吊点以上的管屏和联箱的重量约 5t 但实际 中为了保证安全因素 400t 履带吊的载荷要按全部重量考虑 包括组件 41t 吊具 1t 加固料 1t 钩重 3 5t 等 重量 根据 400t 履带吊工况表选择超起桅杆塔式工况 主臂 78m 副臂 36m 幅度 28m 在该工况下最大可 吊 55t 大于组件重量 满足扳起要求 吊车工况见图 1 1 14 图 1 1 15 钢丝绳强度校核 主吊机械 80t 平臂吊采用两根 43 钢丝绳四股受力 组件重约 42t 四个 35t 的卡环 组 3 件板起后 绳子承担组件全部重量 经计算单股绳约承担 10 5t 抬吊机械 400t 履带吊采用二根 43 的钢丝 绳四股受力 单根绳长 30m 在板起时 四股绳子承担全部组件重量约 42t 经计算单股绳子承受重量约为 11 5t 查表 1 4 43 钢丝破断拉力为 97 17t 取 8 倍安全系数后允许拉力为 12t 两台吊车使用的绳子所 承受重量都小于允许拉力 钢丝绳安全 表 1 4 6 37 1 钢丝绳起重性能表 钢丝绳直径破断力10 倍吊重钢丝绳直径破断力10 倍吊重 1160 7KN0 607T 28410 4KN4 1T 1387 3KN0 873T 30476KN4 76T 15118 9KN1 189T 32 5546 5KN5 46T 19196KN1 96T 36 5701 9KN7T 21 5242 7KN2 43T 39786 8KN7 86T 24293 6KN3T 43971 7KN9 71T 26349 7KN3 5T 521398 1KN13 98T 55 46 40 7 50 36 8 72 080 0 70m283 25m 54 262 066 757 9 32303436 42 950 9 48 0 45 3 40384442 151035252030454050 荷重 T 30 66 7 40 48 0 25 80 0 36 838 7 5048 60 60 29 3 10 20 40 30 60 50 80 70 36570 m 幅度 70 24 0 1档载荷曲线 35 1 52 29 332 033 530 6 56545860 24 928 1 27 0 25 9 6462686670 24 0 55151035252030454050 荷重 T 60 10 20 40 30 50 36570 m 幅度 50 36 8 60 29 3 70 24 0 46 7 40 2档载荷曲线 3档载荷曲线 4档载荷曲线 4 12 图 1 1 12 80t 平臂吊工况 图 1 1 13 QUY400 超起桅杆塔式工况载荷 K5 K1K2K3K4 后水安装位 置 前水安装位 置 左侧墙安装 位置 右侧墙安装 位置 G1 G3 G4 G5 G6 水冷壁组件 水冷壁组合平台 主吊机 械吊点 400t 抬吊机 械吊点 80t 图 1 1 14 2 7 河曲二期扩建工程 3 锅炉中部螺旋段水冷壁组件吊装 水冷壁组件的整体吊装思路为由上至下的顺序进行吊装 首先用板车将组件拉入炉膛 然后前侧和左右侧的组 件采用 80t 吊车进行吊装就位 后侧组件采用炉顶布置的 10t 卷扬机 滑轮组进行吊装就位 具体吊装方法如下 2 7 1 中间集箱和过渡短管安装 螺旋水冷壁与垂直水冷壁之间通过中间集箱和过渡短管进行连接 在组合 垂直段水冷壁时 将中间集箱和过渡短管与垂直段水冷壁组合在一起 随垂直段水冷壁一起吊装 垂直段水冷 壁吊装完后 要进行整体找正 合拢 固定 2 7 2 中部刚性梁安装 吊装螺旋段水冷壁第一层刚性梁 刚性梁采用分段组合 分段吊装 每一层水平刚 性梁与其连接的垂直刚性梁在炉膛内组合后吊装 第一层刚性梁吊起后 先用倒链预挂在上层刚性梁上 倒链 不要全部挂在一根刚性梁上 根据上一层刚性梁与螺旋段刚性梁的间距调整好标高后 用型钢将上下刚性梁采 用抱箍的形式连接在一起 刚性梁加固好后 吊装与其连接的管排 按此顺序进行吊装即可 2 7 3 中部螺旋段水冷壁的安装 以侧墙中部螺旋水冷壁为例说明其安装顺序 见图 1 1 2 过渡段管排 1 8 侧墙管排 10 15 16 1 20 29 31 36 39 21 23 32 34 40 43 24 26 35 45 46 27 28 47 48 与下部水冷壁组合吊装 管排号码为生产厂出厂时编号 号小三角管屏先预留不装作为进炉膛的通道 待中间过渡集箱处的密封全 部焊完后 再进行安装 单排组件吊装采用大型吊车从炉膛起吊 吊装前根据管排组件的重量 重心确定管 排预挂点位置和手拉葫芦的数量 并在地面把组件向火面的拼缝脚手架搭设好 用自制的三角架 把预挂下 一组件的吊耳安装上 吊装时用手拉葫芦把组件按螺旋水冷壁的上升角度 18 736 先大概做一下调整 预挂后可减少高空调整手拉葫芦的工作量 吊装实例图 1 1 15 为河曲二期扩建工程 3 锅炉螺旋水冷壁组件 1 8 的吊装情况 图 1 1 15 过渡段组件 1 8 就位后 用手拉葫芦调整管屏的标高 必须保证过渡段管屏的焊口标高 根据管屏上所做 2 符号 调整过渡段管屏的中心位置与垂直段水冷壁的中心在同一条铅垂线上 并用吊线坠的方法控制组件 垂直焊口的垂直度 过渡段组件水平焊口焊接完 焊口标高复查完后 将中间散管的密封焊接完 再进行下一组件的吊装 否则 3 因管屏重心偏移导致水平焊口标高不一致 使管屏的倾角超差 管屏上升角度偏差为 0 5 管排组件的测量与调整 每一管排组件吊装就位后 按图纸中管排间的相对理论标高来找正组件整体标高 4 螺旋升角 18 736 管间距 找正后 进行管排间的固定 同时调整管排的垂直度及管排面向和侧向的平整 度 用手拉葫芦调整 然后 将张力板和鳍片临时点焊 按图纸要求对需测量的尺寸进行测量 记录 最后 将张力板和鳍片焊接完 刚性梁大小连接件安装 刚性梁吊装前把大小连接件按图纸尺寸焊接在刚性梁上 过渡段组件焊口处密封焊 5 接完后 将 T 形张力板和刚性梁支撑板安装完 使螺旋管排的重量传递到垂直段水冷壁上 然后 把刚性梁上 的大小连接件与张力板上的钢板进行焊接 焊接前将大小连接件按图纸要求调整膨胀值 待第一层刚性梁大小 连接焊接完后 再进行下一层刚性梁的吊装 角部弯管的安装 在起吊下组管排前必须先将上组管排部位的张力板和密封焊接完 严禁在上组管排未安装 6 结束时 起吊下部管排组件 由于该炉角部管屏均为弧形 管屏焊口全部在燃烧器区域 管屏组合根据燃烧器 的长度进行组合 在每台燃烧器吊装完后 再吊装相应的角部管排 每段管排整体调整 找正后 先进行角部 管屏与燃烧器管屏对口 对口时 先将管子点焊 再进行接口焊接 这样可避免焊接热收缩 导致部分焊口无 法焊接 锅炉燃烧器的布置 该锅炉燃烧器共 12 台 分两种 一种为 SOFA 燃烧器 共 4 台 此燃烧器布置在螺旋水 7 冷壁四个角上 标高为 41089mm SOFA 燃烧器与喷口管屏为两体供货 吊装水冷壁前可将 SOFA 燃烧器预挂在 44m 的燃烧器吊挂梁上 SOFA 喷口管屏待过渡段水冷壁吊完后 再进行吊装 找正对口 另一种为煤粉燃烧器 主燃烧器 共 8 台 此燃烧器布置在螺旋水冷壁四侧墙上 上层标高为 33193mm 下层标高为 25981mm 煤 粉燃烧器与喷口管屏为一体供货 下层煤粉燃烧器的吊架根部在上层煤粉燃烧器上 两层燃烧器之间布置有水 冷壁的刚性梁 所以 此煤粉燃烧器不能提前预挂 锅炉燃烧器的吊装顺序 从上到下 逐层安装 前墙 侧墙煤粉燃烧器 管屏与燃烧器为一体 采用大型吊 8 车 和 70t 汽车吊进行吊装 后墙煤粉燃烧器喷口管屏 管屏与燃烧器为一体 采用两台 10t 卷扬机和 70t 汽车吊 进 行吊装 起吊前将喷口管屏管口处的鳍片切割 400mm 管口打磨出 15mm 的金属光泽 煤粉燃烧器吊起后 用 4 个 10t 手拉葫芦接钩 用手拉葫芦调整就位 在吊上层煤粉燃烧器时将下层煤粉燃烧器的吊架安装好 上层煤 粉 燃烧器就位后 先调整该层煤粉燃烧器的四角水平 再按螺旋水冷壁对燃烧器进行相对标高 垂直度 燃烧器 与水冷壁的相对位置 调整验收结束 进行加固 以防止对口时的挪动 燃烧器安装时 其自身不得承受任何 外力 焊接燃烧器与水冷壁焊口后 将燃烧器喷口管屏与上部水冷壁的密封焊接完 再进行下一层燃烧器的吊 装 2 7 4 冷灰口螺旋水冷壁的安装 冷灰斗螺旋水冷壁 下部水冷壁 的安装 具体安装方法同上述 安装顺序 左侧墙部分 右侧墙部分 1 前墙部分 后墙部分 待中部水冷壁验收合格并且其灰斗侧墙刚性梁吊装完成后 即可安装灰斗侧墙部分 找正安装方法同中部螺 2 旋水冷壁一样 可将侧墙下部水冷壁部分管屏与中部水冷壁的部分管屏在地面进行组合对口焊接 前后下部螺 旋水冷壁在地面进行整体预拼组合 在地面将下部集箱与螺旋水冷壁之间的焊口焊接完 并将集箱处的密封安 装焊接完 前 后下部螺旋水冷壁两种上升角度 18 5 53 736 两角度管屏通过单管进行连接 在组合平 台上将单管焊接在 53 736 的管屏上 安装前后墙冷灰斗刚性梁时 将前墙四层刚性梁在炉膛零米组合在一起 最下一层刚性梁暂不安装 待下部 3 水冷壁全部安装完后 再进行安装 用大型吊车和 70t 汽车吊抬吊就位 每层刚性梁两端焊接临时吊耳 用 10t 手拉葫芦临时挂在两侧水冷壁的张力板上 按图纸把标高调整好后 用型钢将刚性梁两端与侧墙张力板进 行加固 后墙刚性梁与前墙刚性梁方法一样 只是后墙刚性梁需用 10t 卷扬机和 70t 汽车吊抬吊就位 吊装实 例为河曲二期扩建工程 3 锅炉冷灰斗刚性梁组件的吊装 现场实际吊装情况见图 1 1 16 最后冷灰斗螺旋水冷壁整体验收 合格后 可开始合拢灰斗前后墙 4 图 1 1 16 2 水冷壁起吊点的选择 加固方法 2 1 单管屏组件吊点的选择 2 1 1 目前 在电厂锅炉安装过程中 为防止水冷壁组件在吊装过程中变形 除经过计算采取加固措施外 还采 用多点起吊的方法 根据水冷壁自身材料的抗弯强度 通过计算选择合适的吊点 如上部水冷壁两机抬吊水为 例 阐述水冷壁吊装时两吊点间最大跨距的理论计算的推导 并通过实例运用来分析说明工程应用的可行性 安全性 经济性 2 1 2 两吊点间最大跨距理论计算公式的推导 水冷壁通常由扁钢焊光管组成的模式水冷壁 一块组合好的水 冷壁管排有钢管 n 根 材质为碳钢 钢管外径为 D 钢管壁厚为 扁钢宽度为 B 厚度为 H 如图 2 1 1 图2 1 1 A B 分别为选定两吊点 设 两吊点跨距为 X 水冷壁载荷密度为 q 按均布载荷考虑 对水冷壁管排简化后进 AB 行受力分析 单根光管的抗弯截面系数为 W1 单根扁钢的抗弯截面系数为 W2 那么水冷壁总横向抗弯截面系数 WZ n W1 W2 1 其中 2 4 3 2 1 32 w1 D DD 式中 D 为管子直径 cm 为管子外径 cm W2 B H 2 6 3 式中 B 为扁钢宽度 cm H 为扁钢厚度 cm 根据应力计算公式 M WZ 4 式中 M 为最大弯距 为碳钢钢管的许用应力kg cm2 其中M qX 2 8 q为水冷壁管排纵向载荷密度 kg cm 根据公式 1 4 可得出两吊点最大跨距 5 q w x 28 2 1 3工程实例 河曲二期扩建工程 3锅炉水冷壁由扁钢焊光管组成的膜式水冷壁 钢管规格为 31 8 6 2mm 扁钢规格为6 23 2mm 组合好的水冷壁管排共有173根15CrMoG钢管及扁钢组成 水冷壁总长为13m 根据公式 2 得出单根钢管的抗弯截面系数 3 4 3 cm2 31 8 623 1 32 33 14 72 2 8 18 1 1 W 根据公式 3 得出单根扁钢的抗弯截面系数W2 23 2 62 10 3 6 0 14cm3 根据公式 1 得出水冷壁总横向抗弯截面系数WZ n W1 W2 173 2 72 0 14 494 78cm3 查表得出q 12 3kg cm 取15CrMoG钢管的许用应力 1500kg cm2 根据公式 5 可得出两吊点最大跨距 且最大悬臂长度不应大于3 48m mx95 6 3 12 150078 4948 根据以上的计算结果可知 水冷壁起吊时两吊点的最大跨距不能大于6 95m 悬臂长度不能大于3 48m 已知水冷 壁总长度13m 为安全考虑 选两吊点最大跨距为6m 对受力简化后 如图2 1 2所示 主钩 吊点 副钩 吊点 副钩 吊点 图 2 1 2 2 1 4工程实例图2 1 4为河曲二期扩建工程 3锅炉水冷壁前侧吊点布置情况 2 2管屏 刚性梁组件的加固方法 管屏与刚性梁组合在一起时 组件的重量增加 横向刚度增加 相对应纵向刚度减小 这种情况下仅用简单 的公式是无法计算的 为避免管排在板起过程中弯折 根据其结构特点可将每层刚性梁用型钢连接在一起形