曲克刚
中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东济南 250102
摘要： 目前1000MW级别的火电机组锅炉相继开始采用四分仓结构设计的空气预热器，比传统的三分仓结构更加高效、环保。但因其传热元件尺寸更大、热膨胀变形量更高，密封装置安装技术难度增大。本文介绍了密封元件安装的关键技术，详细说明了安装工艺流程和工艺要点，对同类型机组空预器的安装具有一定指导和借鉴意义。
关键词：空气预热器、四分仓、密封、工艺流程、工艺要点
1引言
空气预热器作为利用锅炉排烟余热预热入炉风的重要设备，在提高热效率、使燃料稳定充分燃烧方面发挥重要作用。某1000MW级别的火电机组锅炉采用四分仓结构设计的空气预热器，空气预热器转子直径尺寸达到17m，“蘑菇状”非线性热变形膨胀量较三分仓空预器超出一个等级，密封装置安装难度增大。如何提高密封装置安装质量，控制好设备运行时漏风率指标，是必须解决的技术难题。
2密封装置安装关键技术
2.1密封装置测量及安装技术
依据“蘑菇状”变形（图1）计算数据设计制作专用非线性测量标尺（图2），对径向密封进行反变形安装，减小了热态“蘑菇状”变形产生的不均匀间隙；通过采用固定式直角法测量轴向密封间隙，严格控制安装质量，消除漏风死角（图3）；采用无间隙补偿技术安装旁路密封，减小了冷态和变负荷时的旁路密封漏风量（图4）。
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图4 旁路密封热、冷端采用无间隙补偿技术
2.2密封装置焊接防变形技术
空预器转子隔板模块安装采用辐射对称法，最大限度的减小了转子重心偏移量，保证了超大转子安装质量（图5）。隔板焊前对各个施焊部位的焊接变形影响进行模拟分析，通过分析得出对转子整体尺寸影响最大的是隔板与中心筒的焊缝。隔板和中心筒的所有焊缝采取整体对称焊的方法；单条焊缝实行局部对称焊接的方法，最大限度地减小焊接变形（图6）。在隔板的最外端设置三向监测装置，根据检测的数据实时调整焊接顺序，控制局部热输入，将焊接变形降到最小。本技术采用整体、局部对称相结合的方法焊接转子隔板，利用三向监测技术（图7），实时调整焊接工序，解决了超大型火电机组四分仓空预器转子安装易变形的技术难题。
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图7 三向监测示意图
3安装流程及工艺要点
3.1施工准备
对施工人员进行安全技术交底，施工机械到位、工器具准备齐全并检验合格，设备开箱验收并清点完毕，基础移交完成，具备安装条件。
3.2基础划线及膨胀装置安装
（1）在预热器支撑梁上画出预热器的纵横中心线和膨胀装置的安装位置。
（2）用水准仪测出各个垫块安装处的标高，用垫片调整支腿标高误差在±2mm以内，水平度≤2mm。
（3）安装膨胀装置在底板长度方向的两端各焊100mm长的焊缝，不能全焊，横向也不能焊接。
3.3下梁及下部烟风道安装
（1）在地面找平下梁，两条腹板的垂直度偏差≤7mm，连接法兰钢板水平偏差≤2.5mm，在两连接法兰钢板中心各找一基准点，以此两点为基准，纵向找平下梁，偏差≤1.5mm，在此基础上调整两块扇形板加工面的水平度，扇形板横向水平偏差≤0.5mm，扇形板纵向中心线应与连接法兰钢板上的两基准点连线重合。
（2）根据技术方案要求严格控制起吊负荷，吊装下梁就位。
（3）调整扇形板外端处横向和纵向的水平度公差分别达到0.5mm 和1.5mm。
（4）按照装配标记装配副壳体板及下部烟风道，保证相邻壳体板翻边法兰的错边不大于2mm。壳体板上螺孔中心线至预热器中心的距离应符合图纸要求，偏差不大于±2mm，整个法兰的水平度应控制在 6mm 以内，所有外壳拼缝、螺栓密封焊接。
3.4支撑轴承安装
（1）安装前清洗推力轴承各零件，分别检查各配合零件的贴合情况。按照图纸技术要求，将推力轴承座安装到下梁。
（2）推力轴承安装后，拆除盖板及盘根，待中心筒安装完成后再重新安装。在对预热器其它零件进行焊接作业时，要特别注意防止焊接电流通过推力轴承。在吊挂模式仓前把过滤好的润滑油注入轴承座内，并达到最高油位。
3.5中心筒及短轴安装
（1）清洗下轴的下端面，仔细处理与同轴定位板相配的“止口”角部及配合面。
（2）将整个组件吊至推力轴承上方，利用千斤顶将中心筒及短轴组件下落装入同轴定位板之内，用塞尺沿圆周检查间隙不大于 0.05mm。
3.6上梁及上部烟风道安装
（1）按图纸技术要求将上梁及其部件进行地面组装，并进行密封焊接。
（2）按发货标记用螺栓将上部烟风道、上梁和各壳体板连接，符合图纸要求后，所有拼缝密封焊接。
3.7导向轴承安装
（1）找正中心密封筒，使它与中心筒的同轴度小于Φ1.5mm，再进行焊接。
（2）拆卸并清冼导向轴承各零件，将导向轴承和轴承外壳组合成组件，将组件在上轴和上梁上就位，安装方位应符合图图纸要求。
（3）安装吊杆组件，将吊杆与扇形板连接，使导向轴承座法兰平面的水平度在0.2mm/m以内。
（4）拆除中心筒及短轴加设的临时支撑。用上梁上的 4个调整螺栓水平移动导向轴承座，调整中心筒及短轴的垂直度并用水平仪在中心筒的顶板或下轴的圆柱面上进行测量，不能超过且0.2mm/m。合格后在导向轴承外壳的四边按图图纸焊接肋板和钢板进行定位，定位工作必须在挂模数仓格前完成。
3.8模数仓格安装
（1）为保证轴承受力均衡，模数仓格必须按图纸安装顺序进行吊装。在吊装最初的几处模数仓格时，必须使用专用拉板和固定销。四个相邻的模数仓格未连成一整体前，不准直接在模数仓格外圆周上加力拖转。按图纸技术要求控制相邻模数仓格的间隙。
（2）复测中心筒及短轴的垂直度，不大于0.2mm/m 后，根据图纸尺寸调整完毕后按图纸技术要求进行焊接。
3.9电驱动装置安装
按技术要求安装电驱动装置，安装时应保证接长轴与减速机输出轴的同轴度，同轴度不大于φ0.5mm。
3.10转子附件及密封部件安装
（1）按图中技术要求安装转子角钢“L”、“T”型钢等，并利用专用刀架加工型钢平面度不大于0.05mm。
（2）安装扇形板调节装置，按图纸技术要求分别安装上部及下部两条径向密封片，利用上下部的两条径向密封片调整所有扇形板，使得扇形板的机械加工面与径向密封片间的距离为 0～1mm。
（3）按图纸安装热端和冷端径向、轴向和旁路密封片，并将密封片与密封标尺之间距离调到《密封调节说明书》所要求的尺寸。
（4）确认通过扇形板的执行机构手轮能够顺畅地调整扇形板的位置，按图调整并密封焊接热端及冷端固定密封装置中的密封板等钢板。
3.11附属设备安装
按图纸要求安装吹灰装置、火灾监测消防及清洗系统、导向轴承润滑系统以及热端扇形板调节系统中的传感器和执行机构。
3.12最终检查
所有部件全部安装完毕后，封闭空预器之前应对设备内外部焊接、螺栓紧固、转动灵活度、轴承油箱和卫生情况等进行全面检查，确认各安装环节符合图纸设计和规程规范要求。
4结束语
四分仓空气预热器安装技术中的密封装置间隙测量技术和密封装置焊接技术较好的解决了大型火电机组四分仓空气预热器的安装技术难题，提高了安装质量，有效降低了漏风率。对空气预热器工艺流程和工艺要点的介绍，能为同类型机组的空气预热器正确、快速安装起到指导借鉴作用。
参考文献
1、上海锅炉厂《空气预热器安装说明书》
2、《电力建设施工质量验收规程》第2部分 锅炉机组DL/T5210-2018
作者简介
曲克刚 大学本科，工程师，现任中国电建集团山东电建一公司电力工程公司凯润东方燃机项目总工程师，主要负责项目技术方案设计、编写和实施工作。