國內首臺1100MW超超臨界機組脫硝設備安裝方案探析

賈廣明　蘇曉蔚

摘要：文章通過探析國內首臺哈爾濱鍋爐廠生產的1100MW超超臨界變壓運行直流鍋爐配套煙氣脫硝設備的安裝方法，同時對“π”型鍋爐煙氣直接脫硝（即無旁路到達空預器）系統安裝方法的研究，為其他同類型機組提供施工資料。

關鍵詞：1100MW超超臨界機組；鍋爐廠；設備安裝方案；煙氣脫硝；系統安裝 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK229 文章編號：1009-2374（2015）06-0084-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0469

1 概述

隨著社會發展與人民生活需求的不斷提高，環境問題逐漸成為關系到國計民生的重點。如何生產清潔、綠色的能源成為考核火力發電企業的重要指標。目前，國家已經嚴格控制火力發電機組脫硫、脫硝工程與主體工程的同步施工投運。

新疆農六師電廠2×1100MW超超臨界鍋爐爐型結構為“π”型，即煙氣在爐頂通過水平煙道到達后煙井向下繼續對包墻、低溫過熱器、低溫再熱器、省煤器內介質進行加熱，在省煤器出口灰斗處向后側經省煤器出口水平煙道進入脫硝區域，經SCR入口煙道進入脫硝反應器。反應器設計成煙氣豎直向下流動。脫硝設備設置有單獨鋼架支撐，空預器布置在脫硝鋼架上，煙氣經脫硝進入空預器換熱后出脫硝鋼架區域。脫硝主體結構安裝包括鋼架及平臺樓梯安裝、煙道組合安裝、SCR反應器組合安裝、催化劑安裝（包括起吊設施）、反應器區噴氨裝置安裝。

2 組合場地及施工機械準備

根據現場情況，選擇鋼架卸車場地、煙道組合場地、反應器組合場地。鋼架卸車盡量選擇在脫硝鋼架左右側，使鋼架主吊設備便于一次性吊裝到位避免二次倒運，鋼架吊裝完畢后可在此場地進行SCR出口灰斗

組合。

本工程采用吊機械選擇：鍋爐右側（B71.6外）橫向第三四跨（BG-BH間）布置了一臺120t塔機（80m半徑），脫硝鋼架后側機動布置一臺250t履帶吊負責爐左側組合件吊裝。

3 具體施工方案

3.1 脫硝鋼架安裝

脫硝鋼架安裝過程適用鍋爐本體鋼架安裝規范進行施工，全部鋼結構分立柱、橫梁、垂直支撐、水平支撐，高強螺栓副連接方式。施工前需對高強螺栓副及鋼結構摩擦試板送具備檢測資質的機構進行抽樣復檢。

一層鋼架安裝完畢后驗收1m標高、柱頂標高、跨距、對角偏差等尺寸后終緊高強螺栓進行空預器底梁安裝前的鋼架劃線墊板安裝。

鋼架安裝過程與空預器安裝過程同步進行，待鋼架到頂，空預器完成除模式扇形倉外其他大件吊裝安裝

完畢。

緩裝件：SCR入口煙道吊裝前，需將33m以上層鋼架入口煙道周圍內伸次梁及水平支撐全部緩裝；SCR出口灰斗吊裝前需將33m（包括33m）以上出口灰斗及反應器周邊次梁及水平支撐全部緩裝，待臨時就位后方可

完善。

平臺樓梯需與鋼架同步施工，將每層環形通道安裝，便于施工人員通行，降低高空作業危險系數。上述吊裝區域平臺需緩裝。

3.2 SCR出口灰斗組合與安裝

3.2.1 SCR出口灰斗選擇在脫硝鋼架右側進行現場組合，組合前用[20a槽鋼在地面搭設組合平臺，底部墊平，保持平臺平整一致。根據主吊250t履帶吊工況，選擇全部組合并將反應器出口連接法蘭與SCR出口灰斗組合一起吊裝，組合后每件出口灰斗56t，爐左、爐右各一件。在組合時，分別將前后面護板與內側桁架組合成塊，每臺共2件；其他內部橫向桁架組合成片；在組合平臺上放出底口尺寸，將前后護板與桁架放置到位進行內部成片桁架連接，最后進行剩余護板安裝。

3.2.2 SCR出口灰斗在空預器模式扇形倉吊裝完畢后進行臨時就位（因到貨周期限制，可在扇形倉吊裝前的階段安排施工人員進行煙道及反應器地面組合，上述工程量較大，不會因等待扇形倉吊裝而造成窩工或影響施工進度）。SCR出口灰斗臨時就位標高需較就位位置低100mm，在反應器底梁就位后再上提進行密封焊

對口。

3.3 SCR入口煙道的組合安裝

SCR入口煙道布置在省煤器出口水平煙道后側，連接部分設置有非金屬膨脹節，SCR入口煙道垂直段下方設計有放灰小灰斗，垂直段中間位置布置有噴氨柵格，外部設備形狀類似于受熱面集箱，內部為均勻分布的帶有向上噴口的管道，用于還原劑氨氣的輸入。

SCR入口煙道的組合選擇在50t龍門吊組合場進行。1100MW機組該設備單件總重為75.5t，底部和頂部均設計有導流板（總重19t），根據250t履帶吊回轉半徑及主臂工況情況，決定將入口煙道組合成三段進行吊裝就位，底部與頂部均將導流板地面安裝完畢，分段組合后，底部重量32.5t，中間段重量27t，頂部重量35t。最大限度地減少了高空作業（每個入口煙道僅需兩道現場安裝焊縫的施工），且地面組合過程中便于質檢人員的質量控制。分段位置設計在鋼架梁附近，便于腳手架搭設施焊。

3.4 SCR反應器的組合安裝

SCR反應器包括反應器支撐結構、反應器內護板（殼體護板）、SCR入口導流裝置、SCR入口碎灰裝置、SCR入口整流裝置、內部密封裝置、催化劑防堵裝置、催化劑裝卸門及人孔。

反應器支撐結構包括支撐結構支座（膨脹滑動墊板）、支撐結構一（底梁）、支撐結構二（第一、二、三層催化劑支撐）、支撐結構三（整流裝置支撐層、碎灰裝置支撐層、頂部桁架）、支撐結構四（反應器立柱）、導向裝置、小車軌道。

因空預器施工交叉影響的原因，出口灰斗及上部的反應器均需在模式扇形倉吊裝完畢后方可施工。否則，只能散片預存于施工位置。這種施工方式既增加了施工難度，又很難把握工藝質量，且施工成本將成倍增加。為避免這種情況，采取空預器施工周期內進行反應器的地面組合。

地面組合分為支撐結構組合和殼體組合。支撐結構每層分兩塊組合，第一層催化劑層支撐與底梁組合，重量每塊36t；第二、三層催化劑層每塊約19t重；整流裝置及碎灰裝置支撐選擇與其上的整流裝置及碎灰裝組合后吊裝，整流層每塊重量41t，碎灰層每塊重量15t，250t履帶吊或120t塔機工況均滿足施工。

支撐結構地面組合不但解決了高空施工的各種弊端，且每層組合方式場地占用不大，每層組合驗收完可堆疊放置，安裝時按層運輸吊裝即可。二層以上僅需在下述殼體側板安裝后與殼體立柱接口即可。比常規施工方法減少80%高空作業，且降低了大型機械施工臺班，可集中時間段進行吊裝。

安裝時，將反應器底梁安裝完畢后，進行殼體護板吊裝安裝。一臺反應器6塊組合護板安裝完畢后，進行二層催化劑支撐層吊裝。最上層碎灰層支撐安裝完畢后進行頂部垂直支撐的安裝，并將導流裝置預存，然后將頂部護板組合件安裝到位。

3.5 其他設備

催化劑安裝起吊設施、催化劑安裝、催化劑防堵及密封裝置安裝、催化劑裝卸門封閉、人孔門封閉，其件較小，屬常規施工項目不在詳述。

4 結語

根據本施工順序及周期安排施工，鍋爐煙氣脫硝裝置安裝提早了3個月竣工，可縮短施工周期2個月。人員組織方案較常規散件組合方式科學，避免出現脫硝安裝的“閑季”和“忙季”，有利于施工人員組織調配，為他型號π型鍋爐采用選擇性催化還原法（SCR）煙氣脫硝施工提供了參考。

參考文獻

[1] 哈爾濱鍋爐廠1100MW超超臨界鍋爐機組脫硝安裝圖紙[S].

[2] 電力建設施工質量驗收及評價規程：第2部分 鍋爐機組（DL/T5210.2-2009）[S].

[3] 電力建設施工質量驗收及評價規程：第5部分 管道及系統（DL/T5210.5-2009）[S].

作者簡介：賈廣明，男，山東電力建設第二工程公司工程師，研究方向：電力建設管理；蘇曉蔚，男，山東電力建設第二工程公司助理工程師，研究方向：電力建設施工。

（責任編輯：黃銀芳）