杭州锅炉厂F级燃机配套余热锅炉安装工艺及质量控制要点

杭州锅炉厂 F级燃机配套余热锅炉安装工艺及质量控制要点

侯玉良

大唐万宁天然气发电有限责任公司，海南 万宁 571500

摘要：近几年国内新上燃气机组较多，以F级蒸汽-燃气联合循环机组为主，其配套的余热锅炉体量大、安装精度要求高，是燃气机组主要设备，若不在施工过程中加以严格控制，将直接影响机组投运后的可靠性。本论文以国内某大型F级燃气机组配套余热锅炉安装为例，重点总结了钢架及受热面的安装工艺及质量控制要点，为国内其它新建F级蒸汽-燃气联合循环机组余热锅炉安装及质量管控提供借鉴。

关键词：F级燃机；余热锅炉；安装；控制要点

引言

余热锅炉运行中出现的很多问题都是发生在锅炉安装环节，如果这一环节质量不过关，在后期使用中问题将层出不穷，直接影响企业的正常生产工作，对企业造成很大的经济损失。尤其对于蒸汽-燃气联合循环机组配套的余热锅炉而言，其对安装质量要求非常高，若安装过程质量控制不佳，运行中频繁启停调峰将放大安装缺陷，大幅增加锅炉的故障率，因此必须加强对余热锅炉安装时的质量检查和控制。

国内某F级蒸汽-燃气联合循环机组配套余热锅炉为杭州锅炉集团股份有限公司提供的三压(三蒸汽，三汽包)、再热、无补燃、卧式、自然循环余热锅炉，露天布置，高、中、低压汽包全部布置在余热锅炉的顶部。余热锅炉包含钢架、受热面、出入口烟道、烟囱、爬梯平台、高中低压锅筒、连排扩容器以及附属的雨棚、电梯、管道阀门等。余热锅炉高压蒸汽流量302t/h，温度567℃，再热蒸汽流量334.9t/h，低压主蒸汽流量48.9t/h，锅炉热效率不低于87.7%，锅炉可快速启动，适应调峰需求。杭锅厂已占国内燃机余热锅炉70%以上，具有一定代表性。本论文主要对余热锅炉安装难度大、质量控制点多的钢架及受热面模块安装进行总结分析^[1]。

1 余热锅炉钢架安装

1.1 安装工艺总结

锅炉钢架（含辅助工艺楼钢架、电梯井钢架及楼梯井钢架）主要由柱、顶梁及底梁、侧护板及底护板等组成。柱、梁及护板等部件通过焊接组成。锅炉钢架及护板重量约为600t。锅炉本体结构尺寸为：长23.52m，宽14.11m，高28.91m。

钢架安装开始前，要首先审核施工单位的安装方案，根据工程现场实际情况、施工场地大小等，确定钢架及护板采取单件高空组装或每组钢架护板地面拼装后整体吊装，若施工场地允许，优先选择每组钢架护板地面拼装后起吊的方案。确认基础已交安后，要做好设备清点检查，复测主要部件的外形尺寸和焊接质量是否符合设计图纸要求，并做好原始记录。

钢架吊装的工序为：基础复查、划线→基础底板安装调整、灌浆→钢架、护板组件吊装、找正→护板组件吊装、找正→组件间连接梁安装→柱脚螺栓紧固→平台扶梯安装→钢架整体复查找正、验收，吊装顺序为柱12-柱4。250t履带吊站位如图1所示。

图1 钢架安装250t履带吊站位示意图

本次吊装利用250t履带吊作为主吊，70t汽车吊抬尾将每个钢架、护板组件吊装就位。吊装立柱时，要注意就位后要确认标高和垂直度调整合格，将地脚螺栓紧固，在钢架构件周围分别布置4根揽风绳，各揽风绳用链条葫芦带紧进行固定，使其受力一致并保持钢构件垂直，确认稳定后方可撤去吊车的吊装绳索。横梁吊装时，应按图纸设计要求，利用250t吊车单机把设备吊至正确位置安装，使立柱、侧护板及横梁等构件形成整体，增强结构的稳定性。杭锅厂底梁及顶梁两侧均有定位螺栓，吊装时必须保证定位螺栓位置正确，不得采用火焊扩孔。

侧护板吊装利用250t履带吊作为主吊，70t汽车吊抬尾将设备翻身，直至将设备组件吊至垂直状态，然后70t吊车松钩，250t吊车单机把设备吊至两根立柱之间就位。侧护板与立柱之间采用焊接形式进行连接，当侧护板吊至安装位置时，施工人员应通过预先搭设好的安全爬梯攀爬至侧护板顶部，用链条葫芦对护板进行调整至正确位置，然后对护板进行分段焊接，确定侧护板固定稳妥后撤去吊车的吊装绳索。底护板、顶护板采用履带吊单机吊装，焊接与固定方式与侧护板相同。护板安装的控制重点是首先应确保立柱垂直度的情况下方可进行焊接固定，否则容易导致应力存在，国内某燃机余热锅炉曾发生启动受热后因护板应力较大而开裂的重大缺陷^[2]。

钢架吊装还应注意：吊装应遵循分区域吊装的原则，本体钢架和护板安装时，必须安装一件找正一件，严禁在未找正好前道工序的情况下，进行后道工序的安装工作。为了保证结构稳定，先吊装一个四方格，即当四根柱及横梁、护板等连接件形成整体后，再扩大拼装，拼装完成后要严格按照图纸恢复护板保温^[3]。

1.2 钢架主要检查项目及质量验收标准(如表1)

表1 余热锅炉钢架主要质量验收标准

2 受热面模块吊装

2.1 模块安装工艺总结

锅炉受热面模块为悬吊式布置，模块通过吊挂梁连接悬挂在炉顶板梁上。每台余热锅炉包括高、中、低压过热器，高、中压省煤器，高、中、低压蒸发器再热器，给水加热器等受热面。本余热锅炉受热面模块化供货，模块由受热面、集箱、连接管、炉顶外护板、鳍片管和固定装置等组成。

受热面模块到货后卸车在已布置好的翻身架上，再使用600t履带吊单机翻身，模块竖立后使用250t履带吊拆卸翻身架及运输包装架，600t履带吊单机吊装受热面模块就位。

本余热锅炉受热面从前往后分6级模块，每级模块分三组模块，受热面模块重量(如表2)

表2 本案例余热锅炉各模块

模块吊装前，应仔细审核吊装方案，确认模块1前后防震梁已安装到位，每组模块到场后需检查模块联箱、管子等焊缝是否存在气孔、咬边、砂眼等现象，对合金钢管接头进行光谱复查并做好标记，防止管道安装时焊材用错。通过内窥镜检查联箱内部干净、无杂物，并将联箱管接头管口封堵好。吊装区域及起重机站位场地已回填完成并验收合格。同时，起重机站位场地需提前用碎石土加高并进行平整、压实，在600t履带吊处铺路基板，250t履带吊处铺钢板，以便于起重机顺利作业，对起重机站位区域及回转区域进行清理，确保无障碍物干涉吊装。模块进场道路也应提前确认拐弯半径是否符合要求，因模块较重，道路需充分压实。总之，全面的准备工作是余热锅炉受热面模块安全顺利吊装的前提，次余热锅炉模块吊装采用600t履带吊作为主吊，250t履带吊配合吊装。

模块安装过程如下：

①卸车。模块到场前布置好翻身架，模块运输到吊装区域，如图2所示通过600t履带吊将模块卸至翻身架上。

图
2 模块至翻身架示意

②翻身。首先用厂供的模块专用吊装工具（主梁）将模块从运输车辆中吊出后放在水平放置的翻身架中，调整好位置并加以固定。然后将模块与翻身架连接处吊耳进行焊接，焊接完毕后对焊缝进行PT检查，利用600t履带吊主钩起吊模块。为避免斜拉斜吊，在起钩的同时，须配合变幅，确保吊钩垂直。

③起吊。利用600t履带吊作为主吊，250t履带吊抬尾将模块抬起，直至将设备组件吊至垂直状态，如图3所示，待模块处于垂直状态时，切除模块和翻身架、运输包装架连接吊耳。翻身架同模块连接吊耳拆除后，600t履带吊将模块从翻身架中脱离，随后起钩、变幅，确保吊钩垂直。

图3 模块与翻身架分离

④就位。600t履带吊起钩至模块底部比锅炉钢架顶部高500mm后，回转、变幅，将设备吊至就位点上方，缓慢将模块就位。模块就位时需以模块管口位置上下同时调整定位，调整就位完毕，吊梁坐顶梁托架与顶梁间将立即焊接完，才能完全松吊机。

重复以上步骤，直至将18个受热面模块吊装完毕。流程示意图如下：

图4 模块吊装流程示意图

2.2 模块吊装质量控制要点

余热锅炉受热面模块作为最主要部件，安装质量控制点较多，但主要有以下几点：

①锅炉模块吊装完毕后，吊架主要承力焊缝必须进行无损检查。

②模块吊装完毕后，应及时调整模块的水平度、垂直度、标高和模块横向、纵向尺寸，并将模块按图纸要求焊接固定。

③各受热面模块的吊梁标高、模块间距离及模块到侧墙内衬的距离应符合图纸要求。模块纵横中心、水平度与钢结构墙板距离尺寸应满足技术要求。

④受热面管对口端面应与管中心线垂直，倾斜值应符合规范要求。焊件对口应做到内壁齐平，其错口值应符合技术规范。

⑤受热面管子内面应保持干净，安装过程中不得掉入任何杂物，吊装后的朝上的孔洞(连通管接头、手孔盖)均应封住，直至对口安装。

⑥所有受压件上的临时焊件应在安装完毕后及时割除、打磨光滑，割除时绝不允许伤及母材。

主要技术质量要求如表3。

表3 模块吊装质量控制要点

3 结束语

通过以上对余热锅炉钢架、受热面模块安装的控制要点总结与分析，可以发现余热锅炉构成部分较多，而且各个部分的安装指标不同，在任何一个环节出现质量问题，都会影响其它部分的安装。针对这一情况，要求在安装之前技术人员向操作人员做好技术交底工作，安装技术人员要熟悉设计图纸，清楚各个部分的安装参数，严格按照安装步骤进行安装，对于已经完成安装的部分，技术人员要及时做好尺寸检查，确保余热锅炉安装精度，避免锅炉后期投入使用出现故障。相信随着国内F级燃气-蒸汽联合循环机组的逐渐增多，余热锅炉的安装方案会更加优化、科学。

参考文献：

[1]熊柳智.浅谈锅炉安装常见问题及其质量控制要点[J].科技资讯，2013(28):122．

[2]张永梅.余热锅炉安装的控制要点研究分析[J].科技创新与应用，2017(7):110.

[3]姜兴省.浅谈燃气轮机发电的余热锅炉安装要点[J].压力容器与管道.2016(3):43-45.