循環流化床鍋爐的施工要點

楊峰斌

陜西化建工程有限責任公司 陜西咸陽 712100

循環流化床鍋爐的施工要點

楊峰斌

陜西化建工程有限責任公司 陜西咸陽 712100

循環流化床鍋爐是一種高效、節能、環保型鍋爐，但因磨損大、使用周期短原因在推廣使用中備受爭議。用工程實例證明對鍋爐結構進行認真研究，抓住施工要點，保證施工質量可有效降低鍋爐磨損，延長使用壽命，對循環流化床鍋爐新技術的推廣有一定借鑒意義。

鍋爐 施工要點 防磨措施

循環流化床鍋爐燃燒效率高（可達99%，高于煤粉爐），燃燒適應性廣（適用各種固體燃料），環保技術水平高（脫硫率90%以上、氧化氮物排放低、排渣可綜合利用），燃燒強度高、爐膛截面積小，負荷調節范圍大、調節速度快，投資費用省（比配置脫硫裝置的煤粉爐低20%）。從環保節能角度分析，循環流化床鍋爐具有強大的生命力，目前國家正在推廣使用。

循環流化床鍋爐最大的缺點是：結構復雜，旋風分離器尺寸大；鍋爐受熱面受沖刷嚴重，鍋爐部件磨損大。鑒于此特點，為保證鍋爐長周期運行，施工要求非常嚴格。2006年我公司有幸安裝了陜西興化集團160t/h循環流化床鍋爐，施工要點總結如下。

1 施工組織

1.1 施工程序

施工程序可分為以下五個階段：

（1）第一階段：施工準備階段

技術準備：熟悉圖紙，編制施工方案、作業指導書，編制工、機、料計劃，進行焊接工藝評定；

人力資源準備：組織各專業施工人員并進行崗前培訓和安全、技術交底；

物資準備：準備好施工所需的工機具、輔助用料、手段用料，對已進場的鍋爐設備及部件逐一清點、檢查、驗收，辦理鍋爐安裝告知手續，辦理開工報告。

（2）第二階段：鋼架組對安裝及受熱面組對階段

將鋼架在地面組對成便于吊裝的大片；鋼架吊裝就位，安裝聯系梁及支撐，使之成為一體。鋼架安裝要預留出受熱面設備吊裝作業空間。

根據吊裝和安裝方案將受熱面在地面組對成片，組對的主要對象是水冷壁、氣冷分離器、過熱器、省煤器。

（3）第三階段：鍋爐受熱面安裝階段

受熱面的安裝可在三個作業面自上而下，由里到外同時進行。

爐膛作業面：鍋筒安裝→水冷壁安裝→水冷風室安裝→點火裝置安裝；

分離器作業面：分離器煙道安裝→分離器吊裝→分離器中心筒吊裝→返料裝置安裝；

豎井作業面：過熱器安裝—省煤器安裝—空氣預熱器安裝。（4）第四階段：管道安裝階段

煙風管道系統安裝→本體管道安裝→完善鍋爐鋼架及平臺扶梯→受熱面密封焊接

（5）第五階段：鍋爐本體水壓實驗。

1.2 主要施工方案

鋼架組對、安裝；鍋筒安裝；水冷壁組對、安裝；汽冷分離器組對、安裝；過熱器組對、安裝；省煤器組對、安裝；空氣預熱器安裝；鍋爐施工防磨措施。

2 施工方案要點

2.1 鋼架組對、安裝方案

因循環流化床鍋爐結構復雜，為保證鍋爐部件安裝組合尺寸，鋼架的組合和安裝尺寸顯得尤為重要，鋼架的安裝精度越高，鍋爐部件的安裝組合越順利。

2.1.1 鋼架的組對

鋼架的組對有三點很重要，一是組裝前要準備好組裝平臺，平臺的水平度要認真復核，確保組裝有一個正確的基準；二是組裝前要逐根復查立柱、鋼梁、支撐部件的尺寸并檢查外觀質量，發現缺陷及時調校和處理，并做好記錄，從源頭上保證安裝尺寸；三是組對時間要放在早上或晚上，這樣可以避免熱膨脹不均勻造成的尺寸偏差，組對好后進行點固焊，并對焊接和吊裝過程中易變形處進行加固，加固好后即可進行施焊。根據施工場地和吊車吊裝性能鋼架和頂板梁組對可分成若干大片。

2.1.2 鋼架的安裝

鋼架吊裝可采用單機起吊或雙機抬吊，鋼柱就位后用纜風繩固定，吊車即可松勾。每層鋼架安裝，都應對立柱的垂直度和各間距尺寸進行找正，垂直度可按立柱上事先做好的標記線，沿縱橫中心線成90°測量，用纜風繩進行調整；單個橫梁安裝時，橫梁就位于托架上，按照圖紙保證柱與梁間的開檔尺寸要求，同時要留出焊接收縮量2～4mm，不得多焊或漏焊。聯系橫梁安裝后，鋼架形成穩定結構就可以松解纜風繩以免影響其他構件吊裝；頂板梁分片吊裝就位，安裝頂板梁前需將受熱面吊掛裝置安裝在頂板梁上，盡量減少吊裝工作量；平臺扶梯的安裝與鋼架吊裝同步進行，并保證各層間的扶梯及時匯通。

2.1.3 鋼架焊接

鋼架焊接主要是處理好防變形措施，在同一構件上采用兩人對稱焊接順序，可以減少結構的變形量；對于不對稱的焊縫，采用先焊焊縫少的一側，后焊焊縫多的一側，使后焊的變形足以抵消先焊一側的變形，以使總體變形減少；長焊縫焊接時，應采用從中間向兩端逐步退焊法，使變形減少到最小。

2.2 鍋筒的安裝方案

鍋筒吊裝采用卷揚機4機抬吊法。一般考慮在頂板梁上設置門型吊架，選4臺卷揚機配4套滑輪組，由于鋼架間距小于鍋筒長度，故采用傾斜垂直提升的方法將鍋筒吊裝就位。吊裝前將鍋筒吊桿圓弧段捆綁在筒體對應位置處。鍋筒就位時，將鍋筒吊桿上段與圓弧段之間圓銷穿裝，利用吊桿上端的螺母調整鍋筒標高。

2.3 水冷壁的組對安裝

2.3.1 水冷壁的地面組對

準備好合格的組裝平臺，平臺的高度要滿足焊工仰焊要求；對分片、分段到貨的水冷壁、集箱逐一檢查并復核尺寸，發現缺陷要及時報告工程師，確定好處理方案后再進行處理，并做好記錄；對水冷壁排管逐個進行吹掃和通球實驗，對通球不合格的管子進行處理并做好記錄；根據吊裝和空中組對的要求，水冷壁可在地面組對成若干大片；組對時要求將與水冷壁相連的集箱、剛性梁以及各種開孔、開口密封件在地面全部組合完，盡量減少空中組焊工作量；組合尺寸非常關鍵，除長寬尺寸外，水平度及對角線尺寸必須控制在誤差范圍以內。為保證組合尺寸，管排焊接時焊口間隙小的先焊，間隙大的后焊，由中間向兩邊分散跳焊封口；焊口、剛性梁支撐板及密封件焊接完畢，割掉管排上的臨時吊耳，并用磨光機打磨平滑、干凈。特別提示：割除臨時吊耳必須是熟練氣焊工切割，以免傷到受熱面管子；組對完畢，將管排在空中對口處的密封面板割開50～100mm，便于空中對口。

2.3.2 水冷壁安裝

水冷壁吊裝通常采用卷揚機雙機抬吊法。一般考慮在爐膛正上方頂板梁四角設置4個門型吊架，選用4臺卷揚機采用垂直提升的辦法就可將所有水冷壁全部吊裝就位。

水冷壁的安裝順序：頂棚管→右上側水冷壁→前上水冷壁→后上水冷壁→前中側水冷壁→后中側水冷壁→右下側水冷壁→左上側水冷壁→前下側水冷壁→后下側水冷壁→屏式過熱器→水冷風室→左下側水冷壁。

水冷壁的找平找正：根據劃分好的爐膛中心線，核對集箱到鋼架立柱的距離是否與圖紙尺寸相符，以上部后集箱為基準找正，通過調節吊桿上部的螺母來調整集箱的標高。將各集箱端部按圖紙要求進行拼縫焊接，再將四側轉角處用槽鋼連接在一起，使整個上部水冷壁集箱成為一個整體，并與鋼結構剛性連接；水冷壁合攏、拼縫在水冷壁上集箱找正、加固結束后才能進行，四角合攏拼縫時一定要保證爐膛空間尺寸，分上、中、下多處檢查爐膛縱寬尺寸，在施工過程中，可先將爐膛外側拼縫進行點焊，等所有構件安裝結束后，再進行縫隙的密封焊接。

2.3.3 水冷壁焊接

采用全氬弧焊焊接。

2.4 汽冷分離器的組對安裝

2.4.1 安裝順序

設備清點、檢查—出口煙道組合吊裝→分離器組合吊裝中心筒組合安裝→進口煙道、返料裝置組合安裝→非金屬膨脹節安裝。

2.4.2 設備清點檢查

仔細檢查分離器各部件規格尺寸、數量及材質是否符合設計要求；因制造誤差、運輸、存放變形的零部件在校正后再組裝焊接，設備缺陷的處理要做好記錄。

2.4.3 出口煙道組合安裝

汽冷分離器出口煙道的入口處與中心筒連接，出口處與前包墻煙氣窗口相連，本體是護板結構。出口煙道組合件位于分離器的上方，必須在分離器前安裝；出口煙道有獨立的懸掛裝置，吊在頂板梁上，安裝時控制好標高；煙道的組合要嚴格控制接口尺寸；煙道利用卷揚機將其吊裝就位。

2.4.4 分離器筒體組合安裝

（1）分離器筒體分片到貨，現場組裝，分離器上下集箱須在地面與分離器組裝在一起。

（2）為便于吊裝，分離器組裝時，在分離器內部制作三套米字架胎具進行支撐，分離器外部利用制造廠運輸支撐圈加固。

（3）分離器組合嚴格按圖紙的尺寸、角度施工，組合橢圓度誤差不得大于10mm。

（4）由于旋風分離器的部件尺寸較大，施工作業時一定要注意先后順序，臨時捆綁的部件要牢固、可靠，臨時腳手架的搭設要合理安排，做到與施工順序同步，以保證組對和焊接的需要。

（5）設備吊裝利用滑車組和吊車將設備完全送入框架，待設備完全豎直后吊車松鉤，利用滑車組垂直起吊將設備就位。

2.4.5 中心筒組合安裝

分離器中心筒是進口煙氣沖刷最嚴重的部位，中心筒為散件到貨，安裝時要嚴格按圖紙組裝，并注意焊接材質；中心筒在分離器筒體和固定支架安裝就位完畢后，用卷揚機從分離器中心吊裝就位。

2.4.6 連接煙道組合安裝

連接煙道位于后水冷壁煙氣出口與旋風分離器入口之間，整裝到貨；進口煙道的安裝待分離器筒體與水冷壁煙氣出口安裝找正后，再用卷揚機吊裝就位。

2.4.7 返料裝置的安裝

返料裝置位于分離器的下方，一端與分離器下部集箱相連，另一端與爐膛相接；返料裝置待分離器及中心筒安裝找正完畢后，再行安裝；返料裝置風帽有松動風和返料風兩種，安裝時一定要注意規格尺寸，風帽安裝一定要點焊2點以上，以防運行時脫落。

2.4.8 非金屬膨脹節的安裝

非金屬膨脹節在卸車、倒運、吊裝過程中，繩子應對稱拴在非金屬膨脹節上，避免吊運中變形損壞；煙道與非金屬膨脹節相連的鋼板，必須在煙道與非金屬膨脹節安裝尺寸調整好之后，才能與出、入口煙道本體焊接；非金屬膨脹節安裝安裝時，要根據位移量進行冷拉或冷壓，安裝后一定要復查尺寸是否符合設計要求。

2.4.9 分離器焊接

分離器的焊接主要為上、下集箱與分離器筒體焊接（采用全氬焊）；分離器鰭片與吊架焊接（采用手工電弧焊）；中心筒部件焊接（采用手工電弧焊）；返料裝置組裝焊接（采用手工電弧焊）。

2.5 過熱器施工方案

2.5.1 過熱器組對

組對前對過熱器部件逐一清點、檢查，發現缺陷及時處理并做好記錄；鋪好組對平臺，對過熱器排管逐一吹掃和通球實驗，對集箱進行吹掃和檢查，發現問題及時處理；將包墻過熱器按右包墻過熱器、前包墻過熱器、頂棚包墻和后包墻上段組合件、后包墻過熱器、左包墻過熱器組對成片；高、低溫過熱器按布置順列在地面組合在一起，組對時將防磨瓦一起安裝；為便于吊裝，屏式過熱器集箱單獨安裝，其余部件全部組合為一個整體。

2.5.2 過熱器安裝

安裝順序：右包墻過熱器→前包墻過熱器→頂棚包墻和后包墻上段組合件→后包墻過熱器→高低溫過熱器組合件→左包墻過熱器。

屏式過熱器在左下段水冷壁安裝之前將其吊裝就位，就位后與上下集組對焊接。

吊裝方法：用吊車與卷揚機配合將過熱器分片吊裝就位，在空中進行組對安裝；

過熱器焊接：過熱器管排焊接采用全氬焊，根據材質選用相應焊絲。

2.6 省煤器施工方案

2.6.1 省煤器的組對

組對前對省煤器各部件逐一清點、檢查、編號，發現缺陷及時處理，作好施工記錄；搭好組裝平臺，對蛇形管逐一進行吹掃和通球實驗，發現問題及時處理；按組裝圖將蛇形管在地面整體組合；按組裝圖將防磨裝置牢固正確的固定在蛇形管上；每片組合完再進行一次通球實驗；蛇形管在地面組對好后，要與做好的臨時固定架綁扎在一起，以便整體運輸。

2.6.2 省煤器安裝

先將進出口集箱用卷揚機安裝就位，找正后用支架牢固固定；再將省煤器吊裝就位，將省煤器與集箱找正并焊接。吊裝過程中要制作臨時支撐，防止管排變形。

2.6.3 焊接

蛇形管焊接采用全氬焊。

2.7 空氣預熱器施工方案

2.7.1 安裝順序

設備清點、檢查、缺陷修理→基礎劃線與膨脹板安裝→第一層管箱安裝→座架安裝→第二層管箱安裝→第三層管箱安裝→護板安裝→連通箱安裝。

2.7.2 安裝要點

管箱安裝一定要作好標記，注意上下左右方向，不得裝反；管箱內管子必須吹掃干凈；空氣預熱器的每層管箱按從中間向兩邊進行吊裝；管箱吊裝就位后，用鋼板將起吊孔密封焊接，多余部分按圖紙要求割除；膨脹板安裝在支撐梁上，要保證預熱器的管板位于膨脹板的中心線上，并注意膨脹板的上、下板不要焊錯；上部脹縮節的安裝，應注意焊接方向與介質的流向保持一致，脹縮節對接不得大于0.75mm；座架在第一層管箱安裝就位，找正后開始安裝，并焊接牢固；護板在管箱、座架安裝焊接完畢后，現場組裝；連通箱的焊口較多，為減少高空作業，連通箱在地面整體組對，用吊車配合卷揚機一次吊裝到位；空氣預熱器安裝結束后，與冷、熱風道同時進行風壓試驗，應無漏泄。

2.8 防磨損施工措施

2.8.1 磨損原因分析

循環流化床鍋爐的磨損主要有兩種：

（1）沖刷磨損：是指物料的流動方向與受熱面平行時造成的磨損。雖然流動方向一致，但管子局部存在凹陷或凸起使流動在附近發生突變，進而對該部位造成快速磨損，直至管子缺陷與附近區域達到平緩過度，磨損才迅速減緩。如水冷壁管連接的焊口、筋片、耐火材料接縫處有凹陷或凸起，不但對連接部位的焊口、筋片會造成磨損，而且將對附近的水冷壁造成沖刷磨損。

（2）沖擊磨損：是指物料的流動方向與受熱面成一定的角度或垂直時物料沖擊、碰撞受熱面而造成的磨損，其磨損程度與物料流動方向和速度關系較大。若在施工工藝上未加注意，安裝時將某根管子偏離整體平面而凸向爐膛，該根管子將首先被快速磨損。

2.8.2 防磨施工措施

（1）施工時嚴格按圖紙尺寸和規范要求施工，確保偏差最小；

（2）絕對不能有漏裝部件，尤其是相關防磨瓦、防磨罩、密封罩；

（3）嚴格按圖施工，處理好不規則管壁的磨損問題，主要是穿墻管、爐墻開孔處的彎管等；

（4）膨脹節的設計間隙非常關鍵，一定要按設計要求施工，如果間隙過大，物料進入膨脹節內，將加劇磨損，甚至燒壞金屬物件，造成鍋爐無法運行；

（5）熱噴涂是一項有效的防磨措施，施工時千萬不能破壞水冷壁及屏式過熱器上的噴涂層；

（6）膜式壁的焊縫處也是易磨損的部位之一，磨損首先發生在焊縫上部，直至焊縫磨平才終止，所以向火面的所有焊縫必須磨平。

3 結束語

興化集團160t循環流化床鍋爐于2007年5月投入運行，已歷時5年，中間停爐檢查磨損很小，至今尚未進行大修，證明此施工方法能保證鍋爐安裝質量，值得推廣使用。

F284

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1672-9323（2012）05-0069-04

2012-08-29）