9F燃機(jī)余熱鍋爐安裝技術(shù)質(zhì)量控制探討

王盛

（廣州市吉瑞電力工程技術(shù)咨詢有限公司，廣東 廣州523075）

本9F余熱鍋爐采用露天布置、臥式爐型，其鋼結(jié)構(gòu)為鋼構(gòu)架與爐殼組合自支承形式，鍋爐本體由進(jìn)口煙道、換熱室、出口煙道和煙囪組成。換熱室的前部連接鍋爐的進(jìn)口煙道，尾部連接鍋爐的出口煙道和煙囪。高、中、低壓3個鍋筒和除氧器置于爐頂鋼架上，低壓鍋筒同時作為除氧器水箱。換熱室內(nèi)共布置了6個模塊，合計123片單受熱面，單受熱面重約為20 t，垂直布置于換熱室內(nèi)，每個模塊沿鍋爐寬度方向分成左、中、右3個單元，如表1所示。綜合所知，從燃?xì)廨啓C(jī)排氣擴(kuò)散段處煙氣進(jìn)入鍋爐進(jìn)口煙道，然后流經(jīng)鍋爐本體各受熱面后，經(jīng)出口煙道、煙囪排入大氣。

表1 鍋爐受熱面模塊組成

隨著中國經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，電力需求量也越來越大，為保證電力的供應(yīng)，提高發(fā)電的清潔環(huán)保，將燃?xì)馀c蒸汽聯(lián)合起來實(shí)現(xiàn)循環(huán)工作的9F燃?xì)廨啓C(jī)組因其利用效率高、清潔環(huán)保逐漸得到廣泛推廣。由于9F燃機(jī)機(jī)組具有設(shè)備部件體積大、質(zhì)量重、對施工要求高等特點(diǎn)，在安裝調(diào)試過程中需加強(qiáng)質(zhì)量管控。9F燃機(jī)余熱鍋爐作為燃?xì)鈾C(jī)組重要的組成部分，在燃?xì)鈾C(jī)組工作中起到不可替代的作用，實(shí)現(xiàn)能量之間的相互轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生大量的能量，因此對9F燃機(jī)余熱鍋爐安裝技術(shù)要求非常嚴(yán)格，本文將對9F燃機(jī)余熱鍋爐安裝技術(shù)進(jìn)行研究探討，以不斷積累9F燃機(jī)余熱鍋爐安裝質(zhì)量控制技術(shù)，促進(jìn)燃機(jī)余熱鍋爐安裝技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 9F燃機(jī)余熱鍋爐組成結(jié)構(gòu)

2 9F燃機(jī)余熱鍋爐安裝質(zhì)量控制

2.1 余熱鍋爐鋼結(jié)構(gòu)安裝

余熱鍋爐鋼結(jié)構(gòu)由柱和梁、鍋爐底護(hù)板、鍋爐側(cè)護(hù)板、鍋爐頂板梁和鍋爐頂護(hù)板拼接而成，均由工廠預(yù)制，分若干片供貨。由于余熱鍋爐采用鋼結(jié)構(gòu)來承載整個鍋爐的質(zhì)量，因此確保其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定為其主要原則。在鋼結(jié)構(gòu)安裝前，首先，根據(jù)工廠所提供和裝箱清單以及施工圖紙，依次復(fù)核各零部件的數(shù)量和尺寸，以及各部件配合部分是否正確，若在運(yùn)輸和保管過程中發(fā)現(xiàn)損壞情況，記錄并消除缺陷方可進(jìn)行組合安裝；其次，余熱鍋爐基礎(chǔ)應(yīng)驗收合格，仔細(xì)核對基礎(chǔ)底板與基礎(chǔ)表面間的墊鐵厚度，并采用焊接方式來連接墊鐵與底板，并對基礎(chǔ)底部和基礎(chǔ)表面進(jìn)行二次灌漿，其強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計要求強(qiáng)度前不得承重；然后，結(jié)合現(xiàn)場安裝空間及吊裝方案合理規(guī)劃安裝次序，盡量避免因安裝錯誤導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，同時，在安裝過程中全程配備輔助人員進(jìn)行組件連接，可借助花蘭螺絲校正鋼架連接，進(jìn)而保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；最后，在整個安裝過程中，全程采用經(jīng)緯儀在立柱的兩個垂直面進(jìn)行垂直度測量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)公差超標(biāo)時，使用葫蘆拉緊或松弛來進(jìn)行調(diào)整，直至符合設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，并用水平儀測量鋼結(jié)構(gòu)額水平度，然后進(jìn)行連接點(diǎn)高強(qiáng)螺栓初緊，待復(fù)查合格后再進(jìn)行終緊。

余熱鍋爐兩側(cè)護(hù)板豎直安裝在柱和頂護(hù)板上，吊裝時為了防止側(cè)護(hù)板變形，采用“雙擊抬吊”對側(cè)護(hù)板進(jìn)行翻身。單個側(cè)護(hù)板就位后，采用分段焊將側(cè)護(hù)板與立柱固定，并拉纜風(fēng)繩對側(cè)護(hù)板進(jìn)行調(diào)整以及固定。纜風(fēng)繩分別固定在爐左和爐右放置的路基箱上。兩側(cè)相對應(yīng)的兩塊側(cè)護(hù)板安裝完成后，吊裝頂板梁，并采用高強(qiáng)螺栓和側(cè)護(hù)板頂部連接固定。鍋爐側(cè)護(hù)板和頂板梁全部吊裝就位后，將頂護(hù)板依次進(jìn)行安裝。余熱鍋爐整體鋼結(jié)構(gòu)安裝完成后，對底護(hù)板、側(cè)護(hù)板、頂護(hù)板和梁進(jìn)行密封焊接，并依據(jù)規(guī)范和設(shè)計要求進(jìn)行滲透檢查或煤油滲漏檢查，確保整體焊縫的密封性。

2.2 模塊安裝

受熱面為模塊化廠內(nèi)組裝，由上集箱、下集箱、管屏、管夾、防震隔板、水平煙氣阻隔板、垂直煙氣阻隔板等組合而成。在卸車前檢查受熱面在運(yùn)輸過程中是否損壞，受熱面管子、集箱管接頭及耳板等是否有損壞，受熱面的主要位置尺寸是否正確，外觀有無砂眼、裂紋、撞傷、壓扁等缺陷及廠家焊縫質(zhì)量情況，依據(jù)圖紙和發(fā)運(yùn)清單等逐一核實(shí)，模塊驗收合格后方可將模塊卸車至指定區(qū)域。受熱面模塊吊裝是非常重要的一項安裝工作，應(yīng)使用專用吊裝工具受熱面吊裝架和受熱面翻轉(zhuǎn)架，防止受熱面模塊因受力不均造成受熱面模塊彎曲變形。模塊卸車及上架均采用廠家提供的專用吊具，如圖1所示，單片模塊起吊時，由1根大扁擔(dān)梁和8根小扁擔(dān)梁構(gòu)成起吊系統(tǒng)，起吊點(diǎn)不少于48處，吊鉤必須對應(yīng)模塊的管夾位置。

圖1 吊裝專用吊具

在受熱面模塊安裝前，提前將廠家專用工具翻轉(zhuǎn)架布置于爐側(cè)，底部通過2個圓柱銷鉸接在H形鋼支撐上，支撐與余熱鍋爐爐柱腳剛性連接，如圖2所示。同時在爐頂鋼梁處焊接吊耳固定滑輪組、爐底布置2臺卷揚(yáng)機(jī)和爐頂布置2根H形鋼作為電動鏈條葫蘆掛點(diǎn)，用于拉起翻轉(zhuǎn)架和模塊就位。

圖2 翻轉(zhuǎn)架安裝示意圖

吊裝順序需考慮到貨情況和存儲順序，受熱面從爐前或爐后依次進(jìn)行吊裝。采用受熱面吊裝架從存儲點(diǎn)吊至水平放置的翻轉(zhuǎn)架中，并調(diào)整順序。同時啟動2臺卷揚(yáng)機(jī)，用翻轉(zhuǎn)架連同受熱面模塊緩慢扳起，履帶吊吊鉤隨翻轉(zhuǎn)架角度升起，翻轉(zhuǎn)過程中注意觀察兩側(cè)鋼絲繩收繩速度，確保翻轉(zhuǎn)架兩側(cè)受力均勻，當(dāng)翻轉(zhuǎn)架與水平夾角為80°～85°時，停止卷揚(yáng)機(jī)。履帶吊將受熱面從翻轉(zhuǎn)架中緩慢吊出，直至脫鉤，用爐頂2臺滑車將受熱面拖運(yùn)至對應(yīng)的吊掛裝置正下方，并采用電動鏈條葫蘆將其牽引至安裝位置，拖運(yùn)過程中注意調(diào)整滑車行走速度保持一致，防止受熱面滑行過程中發(fā)生扭曲變形，同時在受熱面吊裝過程中，用全站儀全程監(jiān)護(hù)側(cè)護(hù)板變化情況。如有變化記錄數(shù)據(jù)，并采取相應(yīng)的加固措施。

吊裝完畢后，根據(jù)圖紙要求調(diào)節(jié)吊桿高度，穿裝吊桿裝置，確保吊桿處于垂直位置，并且受力均勻。在吊裝組件的位置確定好后，調(diào)整螺母位置，根據(jù)鋼架的標(biāo)準(zhǔn)高度，找到上集箱標(biāo)高，根據(jù)橫向縱向中心線找出開檔的尺寸，按照圖紙要求安裝并且固定[1]。

2.3 余熱鍋爐管道安裝

余熱鍋爐管道包括高壓主蒸汽管道、熱再出口管道、再熱器進(jìn)口管道、集中下水管、過熱蒸汽管道、再熱蒸汽管道、內(nèi)部輔助管道、排汽管道、給水管道、外部輔助管道、排污疏水管道、啟動和連排管道、放空管道等。

余熱鍋爐管道到貨后，及時對合金鋼材料進(jìn)行光譜復(fù)測，并對硬度、金相等項目進(jìn)行抽檢，如15CrMo、12Cr1MoV、P91、P92等，確保其材質(zhì)與圖紙要求一致，安裝前，需將管段內(nèi)部異物清理干凈，尤其是受熱面管道，防止管道在運(yùn)輸過程中因端口封蓋脫落而進(jìn)入雜物等。同時管道在打磨后，需檢查管件內(nèi)部是否留有雜物，如有雜物需將其清理干凈方可實(shí)施對口工作。管道組對時需考慮設(shè)計坡度等要求，并保證坡口角度、間隙等滿足要求，如發(fā)生錯邊超標(biāo)等現(xiàn)象，嚴(yán)禁強(qiáng)行組對。管道安裝過程中，加強(qiáng)管段尺寸測量工作，通過測量管段不同工作位置坐標(biāo)及標(biāo)高來保證管道坡度值滿足圖紙要求。

余熱鍋爐焊口因受熱面間距有限，故其焊口焊接操作空間狹小，存在焊接盲區(qū)，為了保證焊口一次合格率滿足合同要求，則要求焊接人員焊技能穩(wěn)定、手法熟練，入場前進(jìn)行焊工技能考核，對針對困難位置，進(jìn)行針對性培訓(xùn)、考核，如鏡面焊等。在焊口焊接之前，需仔細(xì)觀察周邊環(huán)境，如有必要需采取防風(fēng)、擋雨措施，并檢查焊口組對質(zhì)量，坡口表面清理情況，不允許出現(xiàn)浮銹、油污等，坡口角度、鈍邊和錯邊等應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，避免出現(xiàn)焊縫未焊透、未熔合、氣孔等焊接缺陷。焊前預(yù)熱、后熱和焊后熱處理是余熱鍋爐管道安裝過程中重要的一個環(huán)節(jié)，根據(jù)管件的材質(zhì)、厚度等選擇相應(yīng)的預(yù)熱、后熱溫度以及熱處理升溫、降溫速率、恒溫溫度和恒溫時間，確保焊接接頭硬度和金相檢驗合格。

2.4 鍋筒安裝

鍋筒上設(shè)有安全閥、就地水位計、平衡容器等，安裝前應(yīng)先檢查鍋筒筒體、封頭內(nèi)、外表面油污裂紋、撞傷等缺陷，焊接質(zhì)量及尺寸是否符合要求。管接頭、管座等是否完好，找出鍋筒兩段的水平和垂直中心線進(jìn)行油漆標(biāo)記，并核對其位置是否正確，便于后續(xù)安裝或矯正工作。受熱面某塊吊裝結(jié)束后方可對鍋筒進(jìn)行吊裝工作，對于吊裝的地點(diǎn)也有相應(yīng)的要求，必須是在能防止鍋筒出現(xiàn)晃動的合適地點(diǎn)進(jìn)行吊裝，吊裝的過程中，使用棕色繩子牽引鍋筒的兩端處來防止鍋筒出現(xiàn)晃動的情況，這種操作還可以有效防止鍋筒的管接頭被吊裝鋼絲繩擠壓[2]。為了保障吊裝鍋筒過程的平穩(wěn)，當(dāng)鍋筒吊離開地面的時候，可以暫停片刻，當(dāng)鍋筒呈現(xiàn)平穩(wěn)狀態(tài)的時候，方可進(jìn)行下一步安裝操作。對于鍋筒吊裝到達(dá)指定位置的時候，應(yīng)該及時找正并固定，保證鍋筒內(nèi)部裝置符合設(shè)計要求。

最后，對鍋筒的中心標(biāo)高、垂直中心線、縱橫向水平偏差進(jìn)行復(fù)測，確保其偏差值保證在允許的范圍內(nèi)。

2.5 其他部件安裝

除鍋爐鋼結(jié)構(gòu)、受熱面和鍋筒等安裝外，鍋爐進(jìn)口煙道、出口煙道、煙囪、鍋爐輔助設(shè)備等均需注意。

煙囪和煙道安裝就位前對基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)測和驗收，并畫出縱向和橫向安裝基準(zhǔn)線以及標(biāo)高基準(zhǔn)線，確保縱向中心線和橫向中心線相互垂直等。煙囪由多節(jié)筒節(jié)拼裝而成，每節(jié)安裝過程均需復(fù)測其橢圓度、垂直度等，避免誤差累計。

進(jìn)口煙道、出口安裝時，應(yīng)復(fù)查并保證其中心線與爐體、煙囪中心線一致，且在適當(dāng)情況下應(yīng)考慮提高地面組裝程度，進(jìn)出口煙道膨脹節(jié)應(yīng)嚴(yán)格按照廠家圖紙進(jìn)行安裝，以免因安裝問題影響后期余熱鍋爐使用質(zhì)量。

鍋爐輔助設(shè)備安裝前應(yīng)先按照供貨清單、圖紙等進(jìn)行開箱檢查，確認(rèn)實(shí)物與圖紙、供貨清單相符，并無其他問題缺陷。在安裝前檢查輔助設(shè)備基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度，確保滿足要求后，依據(jù)鍋爐縱橫中心線進(jìn)行基礎(chǔ)劃線，保證其標(biāo)高及縱橫中心線偏差在允許值范圍內(nèi)。設(shè)備安裝后如采用二次灌漿時，基礎(chǔ)表面無雜物、污垢等。地腳螺栓垂直度應(yīng)滿足要求，并有防松裝置。如采用墊鐵進(jìn)行設(shè)備調(diào)整時，每組墊鐵的長度、寬度以及墊鐵面積均符合要求，確保墊鐵與混凝土接觸面均勻。安裝結(jié)束后，小錘敲擊檢查墊鐵，無松動現(xiàn)象，并將各層墊鐵間點(diǎn)焊牢固。

3 結(jié)束語

隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化逐漸增強(qiáng)，9F燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組得到了大力推廣，不但使能源利用效率得到了大幅度的提高，同時也起到了環(huán)境保護(hù)的作用，故9F燃?xì)廨啓C(jī)成為發(fā)展的必然趨勢。因此，余熱鍋爐作為燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的重要組成部分，其安裝質(zhì)量直接影響燃機(jī)機(jī)組的運(yùn)行效率則需從設(shè)計、生產(chǎn)、安裝等方面全面把控，確保余熱鍋爐的各項性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)要求。通過對9F燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組余熱鍋爐安裝技術(shù)質(zhì)量控制措施的分析探討，進(jìn)一步積累對余熱鍋爐安裝技術(shù)和質(zhì)量控制經(jīng)驗，進(jìn)一步推動9F燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組余熱鍋爐安裝技術(shù)的快速發(fā)展。