杨庆娥
中国能源建设集团山西电力建设有限公司
摘要：塔式锅炉与常规的π型锅炉在结构设计上有较大的差异,受热面集中布置于炉膛内部，布局紧凑、吊装空间受限。本文以漳泽发电厂2×1000MW机组塔式超临界锅炉为例，对受热面管排安装主要工艺技术进行阐述，提出塔式炉受热面管排安装方案和措施，为同类型机组施工提供参考。
关键词： 塔式炉 炉内受热面 蛇形管排 安装技术
1、塔式炉受热面概况
塔式炉受热面的包括水冷壁垂直段，炉顶管，隔墙过热器，炉内受热面，螺旋段、燃烧器区水冷壁及灰斗。隔墙过热器把水冷壁上部分割成两个通道，炉内受热面为卧式布置的蛇形管排，从上至下分别为：省煤器，一级过热器（前烟道），一级再热器（后烟道），二级再热器，三级过热器，二级过热器。所有受热面（水冷壁除外）均采用蛇形管排卧式集中布置于炉膛。省煤器、过热器、再热器蛇形管排均通过二级过热器的悬吊管悬吊，布局紧凑，吊装空间非常有限，蛇形管排的安装技术显得尤为重要。
2、蛇形管排吊装措施
常规的吊装方法是缓装一侧水冷壁，作为蛇形管排进入炉膛通道。在炉膛顶部沿左右方向布置两台10t电动葫芦，利用大型吊车将管排逐片从地面吊起，从炉顶预留通道空投，再用电动葫芦接钩，将管排倒入炉膛内，最后对口焊接。该方法大型机械使用频繁，机械费用成本高。施工中针对塔式炉蛇形管排布置的特点，对其吊装方法进行了创新，在地面将各级受热面管排进行组合，再进行吊装。
首先在炉外侧设计一个移动平台，将组合好的蛇形管排倒运进炉膛0米，然后利用卷扬机起吊的方法来安装蛇形管排。经测算，该塔式炉受热面管排组合件最大单重为17t，所以选择两台15t卷扬机作为起吊机械，布置于炉顶顶板梁层。在炉膛顶棚上开两排孔，作为两台卷扬机钢丝绳投放孔,同时安装钢丝绳防磨、导向装置。在0m制作移动平台，并布置一台10t卷扬机做牵引装置，钢丝绳与平台采用耳板、卡环及绳卡连接，耳板焊接在平台前部中间部位。
2.1 移动平台制作
2.1.1轨道制作
第一两根轨道基础底梁采用Ⅰ50a工字钢搭设，布置再K2-K3排柱之间，从炉膛穿出B6轴线10m。并将两根轨道底梁找平，水平误差控制在5mm。轨道底梁间距4m。校直两根轨道采用12#槽钢将两根底梁连接，加强其稳固性，防止倾倒。第二在底梁上铺设两根14#槽钢，作为移动平台轨道。槽钢之间接缝平齐。槽钢与底梁采用限位钢板固定，在槽钢两端设置限位装置。示意图如下：
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2.1.2安装轮式移动器
制作8个轮式移动器，移动器由轮子和固定座组成。固定座采用δ16与δ10钢板制作,固定座制作好后与轮式式移动器要进行组装装配。移动器纵向中心必须与轨道中心一致，4个移动器之间同心度偏差≤2mm以保证滑动方向不偏心。将8台滚轮移动器采用16#工字钢相互连接，滚轮纵向间距4m，横向间距4m。槽钢与滚轮固定座之间采用螺栓连接。示意图如下：
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2.1.3平台制作
绘制平台图，平台长18m，宽6m。采用30#工字钢及20#槽钢制作，所有主梁、次梁、小梁均采用焊接连接。平台活放在滚轮固定支座上，采用限位钢板防止其前后左右晃动。
2.1.4蛇形管排吊装
水冷壁垂直段、顶棚及悬吊管吊装完后，开始吊装受热面蛇形管排，依次吊装省煤器、一级过热器、一级再热器、二级过热器（入口段）、二级再热器、三级过热器及二级过热器（出口段）。首先将组合好的蛇形管排吊到移动平台上，用牵引装置卷扬机将移动平台拉回炉内。由于管排平放在移动平台上，起吊时需要将管排垂直竖立起来，为防止吊装中产生变形，需要在履带吊和两台炉顶卷扬机的配合下，分离管排与平台架体，同时翻身管排。然后用卷扬机就位管排。
3、蛇形管排安装顺序
3.1根据起吊能力及运输条件在地面组装炉内各级受热面管屏。
3.2依次起吊炉内各级受热面，完成与上不悬吊管的组装，完成管屏的对接，依此类推，直至整组管排安装完毕。
3.3焊接炉内受热面与集箱间的连接管，对于横向及纵向节距小的管排对口，采用镜面焊，完成套筒与水冷壁开孔处扁钢的焊接。
3.4受压件焊缝无损探伤。
3.5按照图纸安装各级受热面间的阻流板。
4、蛇形管排安装技术
4.1蛇形管排在组合和安装前必须进行通球及杂质检查，检查后应做好可靠的封闭措施，并做好记录。
4.2受压件管子尽量采用机械切割，如采用火焰切割时，应铲除铁渣和不平面。受压件管子对口时，应按规定做好坡口，对口间隙应均匀，管段内外10-15mm处，在焊接前应清除油污和铁锈，直至露出金属光泽。
4.3焊接对口应做到内壁平齐，对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%，且不大于1mm；对接双面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%，且不大于3mm。
4.4受热面管子对口偏折度用直尺检查，距离焊缝中心200mm一般不大于2mm。
4.5蛇形管排平吊时，必须采用专用的吊装工具进行吊运，管排需整体受力，避免由于少量管子集中受力而引起不必要的折弯及损伤。
4.6管排安装过程中需要校正时，首先考虑冷校正，当管子受到的外力不能满足校正时，再考虑热校正，热校正时热校正人员要有动火资质及热校正的经验，加热区域为整圈加热，加热长度≥100mm，火焰喷嘴与管件距离≥100mm，加热火焰不得超过钢材ACI温度。
4.7管排安装时尽量采用地面组合，减少高空组焊，提高安装效率和安装质量。组件吊装前，应做好吊装准备，复查各支点，吊点的位置和吊杆尺寸。
5、结语
塔式炉受热面设备应尽可能多的采用地面组合方式，大大减少高空作业的风险，亦可保证组件的整体尺寸及安装质量。采用炉顶布置两台卷扬机、0m制作移动平台的方式，降低了施工机械成本，提高了吊装的安全性，缩短了施工工期。
参考文献
【1】《7012-1-8603 锅炉安装说明书》 上海锅炉厂有限公司 2018年2月
作者简介:姓名：杨庆娥，性别：女，出生年月：1980年9月，职称：工程师，工作单位：中国能源建设集团山西电力建设有限公司.