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火电厂吸收塔增容改造施工技术刘刚

发表时间：2021/6/3 来源：《基层建设》2021年第2期作者：刘刚1 纪胜达2

[导读] 摘要：现在很多电厂的运行脱硫率低于环保要求的95%脱硫率，可通过吸收塔将增加一层喷淋层，在每座吸收塔外部再增加一台循环泵增加喷淋浆液总量，从而提高了吸收塔的液/气比，以达到更理想的吸收率（>95%）。

        1身份证号码：37010519751115xxxx
        2 聊城乐业市政园林工程有限公司山东聊城 252000
        摘要：现在很多电厂的运行脱硫率低于环保要求的95%脱硫率，可通过吸收塔将增加一层喷淋层，在每座吸收塔外部再增加一台循环泵增加喷淋浆液总量，从而提高了吸收塔的液/气比，以达到更理想的吸收率（>95%）。改造工程将利用机组在大修期时原吸收塔喷淋层由3层增至4层，喷淋段需增高约2m，见图（1-1、1-2）单塔增加1台循环泵，吸收塔浆池容量需增加1000 m3，即塔底氧化槽增加高度约4m。根据以上要求需对原吸收塔分两次截塔。这是吸收塔改造的核心工作。
        关键词：增容；脱硫；吸收率
        1、技术难点
        1、从吸收塔浆池底部截塔加高4m；2、原吸收塔喷淋层由3层增至4层，喷淋段需增高约2m。针对该工程工期紧、质量要求高、技术难度大等特点，以及首次承接该型工程的不利因素，我单位开始成立课题小组，研究“电厂脱硫吸收塔改造分两次截塔顶升安装施工技术”。成功解决了施工中诸多难题，取得了良好的经济和社会效益，在国内处于领先水平。为了吸收塔增容改造截塔顶升安装施工技术的更趋规范化、标准化，我单位在工程实践的基础上经过不断研究，编制了本技术。
        2、技术原理
        2.1首先从浆液池底板处进行首次截塔，沿吸收塔内壁板一周均布24台提升装置，待吸收塔塔体和底板切割到完全分离时，通过提升装置进行提升塔体；直至到一带壁板高度为止，然后进行壁板组焊。两带壁板安装完成后。再开始从中段顶升塔体的结构，其特征在于：在塔体中段顶升的切割处的下方的内壁上焊接有多个支撑立柱，塔体中段顶升的切割处上方的内壁上焊接有多个膨胀圈卡板，膨胀圈位于卡板的下方，塞在塔体上段内侧，与塔体上段的内壁相胀紧，液压千斤顶的支座固定安装在支撑立柱上，其顶杆从底部托住膨胀圈。
        2.2膨胀圈由多段弧形[20槽钢连接而成，弧形的外径与吸收塔内径相一致。
        2.3膨胀圈上面的塔体焊接有顶升卡板，液压千斤顶的顶杆插在膨胀圈内，与膨胀圈底部侧紧贴，通过液压千斤顶托板托住膨胀圈往上顶升，膨胀圈托着顶升卡板把塔体往上升。
        2.4塔体顶升部位下方的外侧新增加一个塔体加强圈，沿着加强圈四周焊接12根20号工字钢，作为顶升时防止侧倾的限位装置。
        2.5施工过程中所使用的提升装置（SQD-160-100S.F型松卡式千斤顶），其工作原理为：提升杆插入千斤顶后，使上、下卡块处于工作状态。当油泵供油时，压力油从下油咀进入缸体内。由于上卡头自动销紧提升杆，此时下卡头松开，在油压作用下，活塞上升将提升杆带着负载向上举起，当活塞升满一个行程后油泵停止供油，负载停止上升，完成提升过程。回油时，压力油从上油咀进入，此时下卡头锁紧提升杆静止不动，在油压作用下，活塞回程，液压油从下油咀排出。当完成一个阶段的提升工作后，停止供油，将上、下卡头松开，然后将提升杆放下或拔出，如此反复，直至全部工作结束。
        3、技术实施
        1.吸收塔顶升装置的布置
        先在塔体顶升高度位置处壁板外侧安装1个加强圈（此加强圈要同设计单位进行位置设计，加强圈作用有二，一是作为塔体加强，二是避免提升时候，切割口变形，对已有设备造成拉压），并先焊好固定。
        2.沿圆周罐壁内侧分布n个支撑点（支撑点数量根据现场顶升重量进行选择），每个支撑点由1根45#工字钢做支撑（长度为2000mm，与罐壁分段焊接）并在上面垫上钢板。n个液压顶就位后，单个液压顶用角铁或槽钢作斜撑固定，全部液压顶用角钢或槽钢连成一圈，以增强液压顶升装置整体及稳定性。
        3.1顶升过程中防倾斜限位措施
        在塔体顶升部位的外侧新加强圈上加焊安装12道限位柱，采用用20#工字钢12根（每根约2.5米，）做防侧倾限位措施。以保证顶升过程中塔体顶升部分垂直上升，不会移位和倾倒。
        3.2塔体上部顶升
        1）将塔体沿切割部位进行预切割，剩下8个点相连（约1-2米暂不切割）。开动液压泵，打开控制液压千斤顶的液压阀，将液压顶升装置与塔体顶升上部位通过膨胀圈预顶紧。
        2）检查塔体的周围，清除可能影响其顶升的障碍物。
        3）受力后把剩下的8个点进行切割，使上下完全分离，继续启动液压泵，在严密的监视与控制下，使顶端段徐徐上升。
        4）每提升100mm（提升速度为0.3mm/s），检查提升部位是否与外部脱开、检查液压泵运行状态及相关管路连接接头是否有漏油并检查塔体的水平及塔体的外观情况。
        5）当塔体上升到位时，顶升结束。停止液压泵、加固千斤顶并检查塔体的水平度的外观状况。

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        3.3新增层壁板安装
        用50t汽车吊配合，将单块壁板靠定位沿塔体新增层外侧围板，每两块壁板对接后进行对口，对口完毕将纵焊缝和环焊缝点焊固定，点焊完毕后进行壁板的焊接。
        3.4顶升装置及临时措施的拆除
        3.5新增喷淋层支撑的安装
        3.5进行防腐衬胶施工
        3.6安装新的喷淋层相关设备
        3.7液压千斤顶数量计算
        塔体安装过程中液压顶升器所需承载最大重量为P（以现场核算为准）。采用N只个G吨的自锁式液压顶，所需的液压千斤顶的数量可按下式求得：（参见《重型设备吊装手册》，樊兆馥编著）
        N＝P/KG
        公式中：N—千斤顶的数量，个；
        P—最大提升质量，吨；
        K—千斤顶额定起重重量折减系数，取K＝0.6；
        G—千斤顶的额定起重量，吨。
        3.8风载作用对塔体施工的影响程度：
        地面横风塔体的作用力，根据国家标准，地面低空风压的计算：
        P＝1/2ρcv
        其中：P---单位面积压力（kg）
        ρ---空气密度（STP=1.168kg/m3，以标准四周温度25℃，100KPa）
        c---风力系数（弧面c＝0.7）
        v---风速m/s（按50年一遇最大风速27.7m/s计）
        塔体最大迎风面积 S＝D*H（其中塔体直径为D，塔上部高度为H）
        则迎风面最大风国 F=P*S
        3.9塔体倾翻的条件：
        风力产生的弯矩大于塔体自重相对于转点的弯矩实际，
        风力弯矩：W1＝F*H/2
        自重弯矩：W2＝G*D/2
        两者比较，W2：W1，
        若计算可行：W2大于W1，故在没有外在辅助措施的情况下，塔体的提升过程是安全的。为进一步加强施工的安装性，可设置防倾斜限位装置，也可另外增设四根缆风绳作保障措施。对于较大风力采取将倒装塔体放下与底下的板焊接，焊接采用间断焊，保证塔体在安装过程中不受风力而倾斜。
        3.10顶升装置、限位装置等临时措施拆除
        1）塔体壁板组对焊接完工后，将液压油泵进行泄压；并将进油管、回油管进行放油。
        2）待油管内所有油放干净后，进行油管、阀门拆除。
        3）将所有千斤顶连接临时拉杆拆除，进而对千斤顶拆除、限位装置等临时措施拆除。
        4）将顶升装置拆卸完后，还需对顶升托座进行切割拆除，最后进行设备材料清运。
        3.11施工过程监测
        在顶升过程中应对顶升装置和塔体上部进行严密监控，尤其通过顶升部位各层平台时，都必须进行检查，重量增加达到一定的重量以后，也必须增加检查频次，发现异常情况应立即采取临时安全措施，分析原因，确认排除故障后方可继续提升。
        顶升系统运行监测：运行操作人员负责液压泵系统运行的随时监测。
        若是发生有倾斜时，需对高的部位千斤顶的进出油管阀门关闭，将低的部位千斤顶进行加压调整；对塔体的倾斜及偏移进行校正。
        参考文献：
        [1]郝海玲，张瑞生，李明举我国燃煤电厂脱硫技术应用现状及展望电力环境保护，2006.
        [2]贾丽君，刘炳光我国烟气脱硫技术综述盐业与化工，2006.
        [3]杨巧云，许绿丝.火电厂脱硫技术选型湖北电力，2003.
        [4]王立峰.FGD脱硫装置应用研究山西电力，2005.