螺旋水冷壁安裝方法淺析

摘要：鍋爐螺旋水冷壁安裝的關鍵工藝是克服螺旋水冷壁中心扭轉和焊接變形問題；工藝特點是必須進行地面預組合；安裝程序：左右水冷壁首先安裝，找正固定；前后水冷壁組件以左右水為基準安裝找正。冷灰斗水冷壁安裝前：前后冷灰斗水冷壁地面整體組合、吊裝、就位。方案優點：提高了安裝速度；保證了安裝質量；確保了施工安全；節省了人工材料費用。安裝方案經濟、通用性強。

關鍵詞：超臨界直流鍋爐 螺旋水冷壁 安裝 方案 流程

螺旋水冷壁是應用在超臨界及以上直流鍋爐上的一種新工藝。螺旋水冷壁管從冷灰斗開始，按一定角度螺旋盤繞上升，上部與過渡段水冷壁相接，下部與集中降水管混合集箱相連。由于大容量的鍋爐爐膛寬度及深度尺寸較大，螺旋水冷壁又是螺旋盤繞上升，所以組合率較低。這是因為若是地面組合焊口，則組件的水平方向的尺寸較大，而垂直方向的尺寸較小，吊裝極為困難，吊裝加固工作量大。鍋爐螺旋水冷壁的組合安裝，與垂直管排水冷壁的組合安裝有較大差異，由于螺旋管的焊口分散排列，給管排的對口找正和安裝焊接增加了較大難度。超臨界鍋爐的螺旋水冷壁安裝是保證鍋爐安裝的關鍵線路項目，是整個鍋爐受熱面安裝中的重點和難點。在設備供貨基本滿足安裝要求的前提下，水冷壁組合安裝工期的長短直接決定了超臨界鍋爐整體水壓試驗工期的長短。下面以山東電力建設第三工程公司印度嘉佳項目部鍋爐水冷壁安裝為例，簡介螺旋水冷壁的安裝方案：

印度CLP燃煤電站鍋爐設備2×660MW超臨界鍋爐系哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設計、制造的。本期工程裝設二臺660MW燃煤發電機組，鍋爐為超臨界壓力、循環泵式啟動系統、新型低NOX 燃燒器和分級送風燃燒系統，采用墻式單切園燃燒方式、一次中間再熱，單爐膛、平衡通風、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構。鍋爐爐膛斷面尺寸為19082.3mm×19082.3mm，爐膛標高46730mm以下采用螺旋水冷壁、以上為垂直膜式水冷壁，兩者間由過渡水冷壁和中間混合集箱轉換連接，螺旋水冷壁的螺旋管傾角為18.736°（順時針方向），管子規格為φ38×7.3mm。螺旋水冷壁的具體型式見下圖：

1 中部螺旋水冷壁的施工方法

中部螺旋水冷壁在地面預組合后，管排按照安裝位置擺放在組合架上，將管屏的中心線及安裝基準線畫好并作出明顯標記，將檢查中發現的缺陷在地面上處理好。前后中部螺旋水冷壁安裝工藝流程：組合架搭設→前后水冷壁中部螺旋段地面預組合→保留兩邊與左右水連接的焊口高空安裝→前后水冷壁中部螺旋段管排各由28片組合為11片→附件及密封焊接→將前后左右四片過渡段水冷壁標高調整為同一標高、找正加固→螺旋水冷壁吊裝。因為左右側水冷壁管排容易吊裝，施工速度較快，吊裝時先吊裝左、右側水冷壁，進行密封焊接將垂直搭接板裝上，以承受水冷壁的重量，對于左、右側水冷壁實行分層設點找正定位的方法加固牢固。安裝注意事項：前后左右四片螺旋水冷壁，通過焊口直接相連，找正質量要求高，所以左右水冷壁找正時：必須保證水冷壁的標高、前后左右位置及爐膛對角線尺寸。中部左右螺旋水冷壁的加固不少于四層，每層各片水冷壁不少于四個點。前、后水冷壁組件吊裝時只需以左、右水冷壁為基準進行安裝即可，通過此安裝方法節省了大量找正、加固用材料。

地面預組合將缺陷處理完畢，增大了前后水冷壁的地面組合率，減少了高空作業的難度，安裝時只需對正中心線與基準線即可提高速度節省時間，保證了施工質量，大大縮短了安裝工期。

2 冷灰斗螺旋水冷壁的施工方法

冷灰斗螺旋水冷壁是鍋爐安裝的難點部分：安裝尺寸精度要求高、結構復雜、水冷壁片數較多，包括附屬設備剛性梁、大小鏈接、較平裝置等安裝工作量大、高空作業難度大、危險性系數高。如何保證水冷壁冷灰斗安全、優質、高效的完成是確保水壓工作的關鍵點。

印度嘉佳項目部鍋爐冷灰斗安裝方案及流程：左、右水冷壁冷灰斗地面進行預組合→基準線、中心線劃線→預找正→缺陷處理→復查組合尺寸→分片吊裝；前冷灰斗安裝方案及流程：卷揚機布置→剛性梁編號→剛性梁爐底組合→冷灰斗臨時支架焊接→漲力板臨放與找正→前冷灰斗地面找正、組合、焊口→漲力板正式找正與安裝→大小鏈接找正與安裝→拆除臨時支架→水冷壁密封焊接→吊點布置及焊接→地面缺陷處理→前冷灰斗整體吊裝、就位。后冷灰斗安裝方案同上。

3 施工方案比較

3.1 中部螺旋水冷壁四面同時施工、單片吊裝的傳統做法，不僅四片水冷壁的施工相互制約，相互影響，施工進度慢，還大大增加了高空作業的工作量，增加了施工難度和安全隱患；并且安裝尺寸不易找正，不能保證整個中部螺旋水冷壁安裝的質量。冷灰斗水冷壁按照傳統做法施工，先安裝水冷壁管排，再安裝剛性梁，前后冷灰斗水冷壁有一向內傾斜的角度，不僅每片管排需要臨時加固，以增加其剛性，而且還要從爐頂垂下鋼絲繩進行吊掛。這樣不僅浪費較多的型鋼及鋼絲繩，還影響爐頂屏過及頂棚的安裝，大大增加了施工難度。

3.2 冷灰斗剛性梁地面組合，保證了整體框架的尺寸，使復雜的大小鏈接安裝和質量控制變的簡單易控；前、后水冷壁地面組合：散片水冷壁可以直接放在剛性梁上進行找正、組合。組合后的水冷壁與剛性梁整體吊裝，克服了螺栓水冷壁中心扭轉和焊接變形問題，保證了安裝質量，節省了單片吊裝用的大量鋼絲繩與葫蘆，降低了人機料費用，減少了高空作業，工作效率提高40%，前后水冷壁安裝完成日期比原計劃提前25天。

新方案的采取和實施，極大降低了施工難度，保證了工程質量，極大地加快了工期進度。

作者簡介：楊志敏，（1971-），男，山東濰坊人，鍋爐專業經理，研究方向為鍋爐設備安裝，鍋爐項目管理。