垃圾處理廠余熱鍋爐施工技術

奧云軍

（山西省工業設備安裝公司，山西 太原 030012）

目前，在城市生活垃圾處理廠里常設有余熱鍋爐，其作用是利用垃圾焚燒產生的熱量來發電。余熱鍋爐的結構與普通鍋爐有較大區別，其施工工藝與普通鍋爐相比也有很大不同。下面筆者結合工程實例，對余熱鍋爐的施工技術加以闡述。

1 施工技術特點

（1）鍋爐定位采用下部集箱在混凝土基礎上定位，定位準確度高、重心低，施工安全性高。

（2）由于本余熱鍋爐的鍋筒是依靠兩根下降管做支撐，因而先將集中下降管在專門的組裝平臺上組合成“H”型，以下部集箱為基準，安裝集中下降管，然后再吊裝鍋筒，使鍋筒與下降管對接。

（3）采用專門的組裝平臺對下集箱、集中下降管和水冷壁進行組對，可以最大限度地保證構件的組裝精度、平整度，且大部分焊接作業在平臺上進行，施工環境好，容易保證焊接質量，減少了高空作業量，提高了工程進度，施工安全性得到了保證。

（4）鍋爐周圍的鋼結構施工要為鍋爐施工創造必要的條件。水冷壁安裝前，其鋼結構主框架應施工完畢，便于施工人員展開高空作業。

2 施工工藝

2.1 施工工藝流程

見圖1。

2.2 施工準備

（1）進場設備及材料必須攜帶產品合格證及材質檢驗報告，檢查型材及管材的外觀質量，管口必須平整、無砂眼、無毛刺、無夾渣等缺陷，管口應封閉完好。

（2）操作人員必須經過專門培訓，持證上崗，并具備以下條件：①必須熟悉圖紙、施工規范，技術交底清楚；②必須掌握各工序施工方法，并檢查落實；③具有協調土建與安裝的經驗和能力。

（3）鍋爐焊接前必須做焊接評定，并下發焊接指導書。焊工應進行培訓，使其掌握焊接工藝并熟悉焊絲、焊條的性能及使用要求，進行各個角度的焊接訓練，對焊工的試焊焊縫進行外觀檢查和X射線探傷檢查，針對缺陷制訂相應的糾正措施。經測試不合格的焊工嚴禁進行鍋爐焊接作業。

（4）在鍋爐基礎附近制作并安裝一組對平臺，平臺長寬需根據組對部件大小確定，用槽鋼作骨架，上面滿鋪中厚鋼板，支腿用槽鋼或工字鋼制作，其承載力應達到50~100 t，上面可同時組對2層水冷壁。

圖1 工藝流程圖

2.3 操作要點

2.3.1 基礎檢驗

首先對鍋爐混凝土基礎進行測量檢驗，要求基礎中心偏差不大于5mm，混凝土基礎標高誤差在0~5 mm之間，柱間距+1mm。

2.3.2 下集箱安裝

圖2 下部集箱組對圖

將前、后、左、右水冷壁下部集箱和整流器在組裝平臺上組裝成“日”字形，見圖2。其質量控制要求為：

（1）前、后、左、右水冷壁下部集箱必須保證在同一水平面上，用水準儀檢測，其偏差控制在2 mm以內。

（2）集箱的X，Y軸中心線應分別與混凝土基礎X，Y軸中心線相吻合，中心線偏差不大于2 mm。

（3）整流器必須垂直于下部集箱組對的平面，用線錘吊線法檢測垂直度。

（4）保證下部集箱對角線的組對幾何尺寸，偏差控制在2 mm以內。

（5）下集箱就位前，應先將鍋爐混凝土基礎預埋板用鋼板墊平至設計標高+2 mm，用水準儀檢查混凝土基礎墊板水平度。合格后，將下部集箱吊裝就位，集箱支座與基礎縫隙用墊鐵塞滿，并焊接牢固。

（6）在焊接過程中，為防止下集箱組對平面變形，可采用φ10的V型卡環將其固定；焊口要左右對稱施焊，焊口不可一次施焊完成，應分2~3次，依次焊接完成。

2.3.3 水冷壁安裝

（1）水冷壁安裝采用批量預制、集中吊裝的方法，先在鋼平臺上按水冷壁的吊裝順序，從后到前依次預制，即先預制后吊裝的，后預制先吊裝的，把水冷壁全部預制完畢，然后用吊車依次將水冷壁吊裝就位。水冷壁的吊裝順序應結合鍋爐本體結構和鋼結構的形式確定。在吊裝水冷壁前，應將鍋爐周圍鋼結構主框架先行安裝就位，并具有足夠的強度，鋼結構的橫梁應基本安裝就位，吊裝上的橫梁先不安裝，吊裝口設在右側，這樣就必須先將除右側以外其它各個受熱面的水冷壁吊裝就位，最后吊裝右側水冷壁封口。水冷壁的具體吊裝順序為：左側水冷壁吊裝就位，前水冷壁吊裝就位，隔墻水冷壁吊裝就位，后水冷壁吊裝就位，頂棚管水冷壁吊裝就位，右側水冷壁吊裝就位，水冷壁調整焊接。

（2）水冷壁吊裝采用柔性吊裝，其鋼絲繩綁扎要點見圖3，吊裝機械選用兩臺不同噸位的汽車吊（一臺100 t，一臺50 t）相互配合抬吊。以100 t汽車吊為主，待水冷壁由水平轉為豎直后，撤出50 t汽車吊，由100 t汽車吊將水冷壁吊裝就位，水冷壁就位后，應及時調整水冷壁的垂直度，調整方法為：在水冷壁上部與適當標高鋼架橫梁處焊接一個調整拉桿，拉桿的形式見圖5，拉桿的作用有二：一是可以臨時固定水冷壁，防止水冷壁搖擺；二是可以用花欄螺栓調整水冷壁的垂直度。

（3）水冷壁安裝控制點關系到水冷壁就位坐標的準確性和穩定性，這也是該項工作的難點。因此，就位方法的合理與否直接影響著下道工序能否順利展開，同時也影響著施工質量和進度計劃。具體施工方案如下：在鍋爐的混凝土基礎上設置一個馬鐙形支座，馬鐙形狀見圖4，馬鐙采用10#槽鋼加工而成，跨過下集箱并固定，馬鐙橫梁與水冷壁片相頂并預留對口間隙。在左、右側水冷壁各布置4個馬鐙，前、后水冷壁和隔墻水冷壁各布置2個。

（4）水冷壁的焊接必須滿足材質及焊接位置對焊接工藝的技術要求，水冷壁管徑小、管壁薄，管與管之間間距小，管排密集，管間有鰭片及管卡子相互制約，障礙多，焊接位置復雜。水冷壁在焊接時，應從最困難的部位起弧，在障礙最小的地方收弧封口，以免焊接時影響焊工操作視線，降低焊接接頭質量。合理組織焊接施工，避免接頭溫度過低，采用兩名焊工一里一外對稱焊方式焊接，以利于“熱接頭”技術的實施。在有障礙部位，應視實際隨時調整氬弧焊噴嘴、焊絲與焊件的夾角，待困難位置過后，再按正常規定角度進行焊接。水冷壁與下集箱對口采用對口卡具點焊，最后統一施焊。在焊接時，應先焊接對口縫隙小的焊口，后焊接對口縫隙大的焊口。

圖3 水冷壁柔性吊裝圖

圖4 水冷壁馬鐙安裝圖

圖5 水冷壁臨時拉桿固定圖

2.3.4 鍋筒及下降管安裝

（1）鍋筒的坐標位置是由集中下降管來確定的。集中下降管在平臺上組對成H型，組對要求和焊接要求與下集箱相同。集中下降管組對的質量控制點是鍋筒與下降管對接口預留縫隙縱橫尺寸偏差，允許偏差在+2 mm以內。可先測定鍋筒兩個下降管座的間距，以此為標準控制下降管的組對尺寸，同時還應符合下集箱預留管座的間距。下降管組對完成后進行吊裝，其對口及垂直度的控制方法可參考水冷壁的方法進行。

（2）根據鍋筒總重量，吊裝采用100 t或100 t以上汽車吊進行吊裝，鋼絲繩要求有膠管保護。鍋筒起吊時，縱橫方向均保護水平，吊至下降管頂端進行管口對接。對口間隙符合要求后，用卡具固定好；用水平軟管測量汽包的縱橫中心線偏差，使其控制在1mm的范圍內，對口達到要求后，兩名焊工應同時施焊。鍋筒應做臨時支架固定，待蒸發管焊接完成后，再拆除臨時支架。

2.3.5 蒸發器、過熱器安裝

（1）蒸發器、過熱器是鍋爐的重要部件，均布置在鍋爐對流換熱區內。蒸發器和過熱器構造均為蛇形管，安裝時必須從后壁逐片穿入并固定，此項工作對工程施工進度影響很大。具體安裝順序是先安裝蒸發器，后安裝過熱器。安裝時，在集中下降管適當標高處設置一可移動的定滑輪，后水冷壁剛性梁處設置一手拉葫蘆，用來水平移動蛇形管，在對流換熱區內設置一可升降吊籃，在后水冷壁與集中下降管之間再設置一可升降吊籃，其構造見圖6。

（2）蒸發器、過熱器均設有防磨瓦，均應在地面集中預制完成。根據蛇形管組對后的單元重量，吊裝機械采用卷揚機，再利用手拉葫蘆和兩個吊籃上的人員配合，把蛇形管水平穿入對流換熱區，同時將蛇形管支架插件穿入隔墻水冷壁支架套內，調整蛇形管的水平度和相鄰蛇形管間距，符合要求后點焊支架，并將蛇形管口與所屬聯箱焊接。

（3）蒸發器、過熱器焊接均為垂直固定焊口（橫口）且過熱器管排比較密集，給焊接工作造成很大困難。過熱器處在鍋爐的高溫區域，采用較為特殊的合金鋼SUS-TP347，而集箱材質為20 g，因此過熱器的焊接涉及異種鋼焊接，要格外注意。

（4）過熱器在焊接前，將管子坡口加工成35°±1°，鈍邊加工成1～2 mm，并用角向磨光機或電磨頭將坡口邊緣內外壁20 mm以內磨至金屬光澤，坡口處不許有金屬毛刺及污物。

（5）用專用的對口管鉗對口，保證2～3 mm的間隙。對口前將上下管用易溶紙堵上，避免內壁沖氬氣流失及防止管內有風影響焊接質量。

（6）將充氬管固定在對口鉗上，將對口鉗卡在焊縫下端，并對準焊縫進行內壁充氬。

（7）工藝選擇氬弧打底、氬弧焊接工藝；焊接設備選用ZX7-400型逆變焊機，采用直流正接法。

圖6 過熱器、蒸發器安裝示意圖