李博
上海电力安装第二工程有限公司 上海 200030
摘要：锅炉作为一个复杂而又庞大的设备，锅炉受热面水冷壁作为锅炉的重要组成部分，安装的质量，组合的方法直接影响安装施工进度及施工质量，根据以往工程得到的经验教训，总结出适合又快速的水冷壁组合安装方法。
关键词：受热面水冷壁；组合准备；安装工艺
前言
锅炉受热面的组合安装质量是锅炉稳定运行的保障之一，如何更好更快的完成过受热面的组合安装是我们值得讨论研究的，在以往的工作过程中总结经验，可以得出几个方面制约影响受热面的组合安装进度及质量，我们通过全过程分析，通过讨论提高组合安装工艺的方法，希望在以后的安装工作中提高工艺水平。
1设备组合
1.1 场地准备
组合安装前的主要包括场地平整、临时建筑的照明、水源、动力和机械设施的准备，还包括设备存放位置及到货计划，锅炉组合场地的面积由锅炉设备总重量、组合率、设备的堆放面积、通道面积及土壤承重力等因素决定。一台400t/h 以上大型锅炉所需组合场地，少则数千平方米，多则上万甚至数万平方米。这样大的场地，对于一般新建电厂工程，或许可以解决，然而对于某些在土地资源较贫乏地区所建电厂特别是改、扩建电厂工程，则往往无法满足。
1.2 设备准备
受热面制作质量好快直接影响锅炉整体的安装质量，这的先决条件就是设备质量，受热面设备到场后及时进行复查，主要进行表面检查，检查出是否存在制造，运输过程中产生的压扁，擦伤，裂纹，重皮，沙眼等缺陷，发现后应及时根据损伤情况，上报监理业主及厂家，根据缺陷情况及厂家意见进行处理。因为超临界锅炉爆管的主要原因在于制造和安装，和超临界压力无必然联系；据统计，超临界锅炉水冷壁的制造缺陷和安装缺陷造成的爆管占总爆管数量达63%。螺旋水冷壁结构较复杂，燃烧器区域水冷壁的管子根数多，开孔处、冷灰斗的制造及安装工艺要求高，给制造和安装带来较大困难，难以避免在制造安装过程中给设备运行留下安全隐患。
1.3组合准备
火电项目锅炉的安装基本方法有两种，即组合安装法和分散安装法。具体采用何种方法，由施工单位根据设备结构特点和现场施工条件选定。随着大型起吊机具的迅速发展、设计与制造水平的不断提高、锅炉结构的不断改进，对于大型锅炉，大都采用组合安装的方式，即在起吊之前，把设备零件在组合场预先组合好，拼装成便于安装的组合件，然后运至安装位置，采用组合安装的方法可以加快安装的速度，优点如下：在组合场施工相比高空作业，施工环境方便，施工质量高，施工安全，减少吊装作业量，加快施工进度，减少脚手架搭设，提前发现设备问题，但组合安装也存在着吊装复杂、耗用较多用于组合的支架和吊装加固的辅助性钢材等缺点，同时还需要具备一定的条件，如较大的组合、运输、吊装机械等，组合场地一般全在龙门吊覆盖范围之内，这样龙门吊可以尽到最大限度的利用。
1.4 设备组合
由于安装过程中，部分焊工为焊接方便和减小焊接量，在焊接水冷壁管之间的鳍片时，部分焊工擅自在鳍片间填加钢筋条施焊。由于填存了性能不同的材料，降低了材料的焊接性，不但使得钢筋条与水冷壁管不能有效地焊接熔合，而且导致相邻鳍片焊缝上产生了大量层间未熔、密集性气孔、夹杂物及咬边等缺陷。此外，还常发现焊接偏弧而使水冷壁管材烧损、减薄、产生微裂纹等面积性缺陷的焊接质量问题，这都是要施工单位注意的问题。
2设备安装
2.1 以往项目
锅炉的安装的基本要求就是：准确性、严密性、膨胀性，拿660MW机组锅炉为例，组合重量一般为20t左右，常规选用吊机常规起重量为30t，水冷壁地面组合后进行吊装及安装作业，现火电项目主要锅炉形式主要有两种，π形结构锅炉，与塔式结构锅炉。无论哪种形式都存在高空水冷壁组合作业。
塔式锅炉可以使用炉内检修平台作为焊接用平台，但是π形结构锅炉由于结构原因，无法在水冷壁安装时间使用检修装置，但水冷壁焊口及鳍片拼缝均需预存后高空作业，常规方法有内部搭设满堂脚手架，或者水冷壁鳍片位置开孔、焊接支撑板的方式，但是两种方式都存在或多或少的问题，搭设满堂脚手架，作业施工环境危险，脚手架拆搭费时费力，搭设高度脚手架需专业论证，并由具有丰富经验的架子工搭设，所以现在大型锅炉一般不采用这种方式。还有常见的就是水冷壁开孔或焊接支撑板的方式，以往工程需搭设脚手架进行管口及拼缝焊接，常规方式有两种一种是在水冷壁鳍片位置焊接固定块，支撑脚手架管，组成脚手架。二种是切开水冷壁鳍片，插入固定块，支撑脚手架管，组成脚手架两种做法均需在后期对水冷壁鳍片进行切割、打磨、焊接等作业，一是工序繁重，位置多，工作量大。易出现遗漏，二是操作过程中，易对水冷壁管造成损伤。所以结合以往项目此类问题，我们研究出一种可以减少此类问题的方法，就是制作炉内焊接用吊架，下面我来详细介绍一下这个专用工具。
2.2 专用工具
以1000MW燃煤机组锅炉举例，对于超超临界π型炉，炉内受热面焊接工作量大，地面组合部分，但很大部分需在吊装后焊接，炉膛高度为87米，上部水冷壁均位于71~52米高度区间，中部水冷壁位于52~20米高度区间，锅炉炉膛尺寸33973.4mm×16828.4mm, 在标高51174.5mm以上采用膜式垂直水冷壁设计。在51174.5mm以下部分采用膜式螺旋管设计，两者之间采用中间集箱连接。水冷壁通过吊杆悬吊，在标高17294.5mm以下为灰斗水冷壁。后竖井包墙过热器共分4部分，分别为后竖井前包墙、侧包墙、后包墙、中隔墙。管子规格为Φ38.1×6.5mm材质为15CrMoG；Φ54×15mm材质为15CrMo，根据这类问题，我专业制作标准节，采用φ76×3.5的无缝钢管作为主管子，连接管采用φ48×3无缝钢管，单个组件长度10米，隔2米一层采用#40角钢布置可翻动平台板，每个标准节共5层平台，平台板位置铺设铁网格，供人员上下，节点吊耳采用16mm钢板制作，两侧采用单双吊耳节点形式，标准节连接采用对接形式，中间连接采用M27高强度螺栓连接。。此吊架最多组装为3节，吊架每层最大负载为1.4吨(包括材料及人员）。吊架每节重量约为800kg，槽钢最大受重约为6500kg。槽钢材质为Q235，吊耳材质为Q345-B。此类吊架已经经过我公司罗源湾项目，以及庐江项目等项目的使用，好评连连，在减少脚手架搭设的同时，提高施工效率，
现场共制作18只组合架，以满足现场安装需求，以往项目搭设炉内焊接用平台需架子工约为15人，施工时间约为20日，但是组合吊架的安装，仅需要起重工3人，配以3名架子工，2天即可完成吊架安装，大大节省了人工使用。并且此种吊架与同类型脚手架相比，施工作业面积更大，稳定系数更高，人员上下攀爬更方便，铆工及焊工作业环境相对更安全，工作的效率也大大提升，经统计，与同类型脚手架相比，工作完成速度提高约50%，更加节省人工，并且制作的吊架具备安 拆快速，并可以重复利用等优点。
最为重要的是，该组合吊架制作成本约为10万，结合架子工使用减少及焊工工作效率提高，使用组合吊架综合成本与搭设脚手架成本基本持平，但因为可以重复利用，投入到下一个项目使用，不考虑制作成本，每个项目能节约为10万元，考虑该吊架能够重复使用3到4个项目，综合能节约20-30万元，经济效益十分可观。现场制作的组合吊架，既为公司节约了施工成本，也加快了现场的施工速度，保障了现场的施工安全，受到了监理和业主的一致好评。
3结论
锅炉组合安装工作需要从前期开始，从场地准备、设备检查、组合架搭设、设备焊接、设备安装各个面面都要注意，精细施工，层层管理才能做到在保证安装质量的前提下，锅炉受热面安装作为锅炉安装的开始工作，往往受到各方面的重视和关注。这里只是简述了一下施工流程，还需施工队伍及施工管理人员进一步加强认识，主要创新为受热面焊接用组合吊架，在两个项目中已经使用并效果明显，也借此希望通过项目的研究学习，能够制定出更适合大型火电项目锅炉安装的工艺技术。
致谢
参加工作以来先后安装的火电及环保电厂项目的建设单位领导，监理单位领导及施工单位同事，为我技术水平的提高做出非常大的帮助，这里再一次表示感谢。
参 考 文 献
[1] 参考文献内容: 锅炉设备安装工艺学 杨凤春
[2] 参考文献内容: 浅谈锅炉受热面设备安装前期准备的重要性 马志强
[3] 参考文献内容: 节省和合理利用锅炉组合场地的途径和措施 朱永贤
[4] 参考文献内容: 大型锅炉安装 虞铁铮