V型空冷島管束及蒸汽分配管安裝標準及過程控制

張帥　李青松

摘? 要：隨著電力工業的發展和環保的要求，直接空冷技術得到越來越廣泛的應用。研究開發直接空冷系統對于有效緩解用水矛盾，控制消除污染具有重要的意義。接下來介紹下摩洛哥NOORII空冷島安裝的標準及過程控制，我們合理組織各工序的施工任務，保證了工序間的暢通銜接，提高了安裝作業效率，同時過程控制得好，清潔度控制的好對以后整體嚴密性試驗及熱態沖洗創造了條件。

關鍵詞：管束? 過程控制? 清潔度

中圖分類號：TK26 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（a）-0054-02

1? 工程概況

努奧二期CSP電站為熔鹽儲熱、槽式光熱電站，機組凈為出力200MW。該工程位于摩洛哥瓦爾扎扎特市北10km處，距離Mansour Eddahbi水庫大約7.4km的2500km2土地上，距N10公路約10km。電站南北長2.8km，東西寬約2.3km，占地面積為5850000m2。

由于摩洛哥瓦爾扎扎特市是缺水地區，為了保護保護資源節約水資源，努奧二期采用直接空冷機組，直接空氣冷卻凝結器系統是由德國GEA公司設計。

努奧二期整套空冷凝汽器系統由德國GEA能源有限公司設計，空冷島設備由GEA能源技術有限公司北京基伊埃能源有限公司供貨，共36個單元冷卻單元，成矩陣布置。管束共計432片，其中順流管束384片，逆流管束48片。空冷島平臺頂部標高為18.8m，蒸汽分配管頂部標高為28.8m，平面尺寸為91.404m×79.92m。汽輪機排氣進入蒸汽母管后，由連接蒸汽母管的7根蒸汽立管進入每列頂部長度81.12m的蒸汽分配管、“V”型架兩側為36片散熱管束（其中順流管束32片、逆流管束4片），經冷卻形成的凝結水流入管束底部凝結水集箱，最終匯集到凝結水箱中。

1.1 直接空冷凝汽器的結構特點

努奧二期工程安裝的是1臺V型布置強制通風直接空氣冷卻凝汽器。主要由以下幾部分組成：平臺鋼結構部分，管束、風機單元，蒸汽分配管、排氣管道、凝結水回收管道及抽真空等附屬管道。風機單元共計36套，單元群成矩形方陣。各單元間用V型架固定的分隔墻板分開，每一個單元包括一組風機和6片管束，每6個單元組成一列以V型布置支撐在空冷鋼結構28.8m平臺梁上，每列有2段4片逆流管束。低壓缸排氣出口連接HOT BOX裝置，出口為主排氣管道，主排氣管道上方連接7段垂直段以連接蒸汽分配管。

1.2 直接空冷機組的原理

在這種結構中，管束按V型排列，空冷管束由6列組成，且有順流和逆流之分，通過管束的氣流是借助36臺軸流風機產生的。在順流管束中蒸汽和凝結水從蒸汽分配管向下流動至凝結水集箱，該冷卻系統的設計使得任何運行條件下，更多的蒸汽能夠從所有的管束中流出，在逆流管束上端設有抽真空接口，該系統在機組啟動初期將主凝汽器汽側空間以及附屬管道和設備中的空氣抽出以達到汽機啟動的要求;機組在正常運行中除去凝汽器空氣區非凝結氣體。機組安裝3臺水環式真空泵，機組正常運行時，2臺運行，1臺備用。

2? 管束安裝方案

2.1 管束安裝前準備

努奧二期采用V型空冷機組，此V型空冷機組與常規空冷機組不同點在于，V型空冷機組需要先安裝管束后再吊裝風機，常規空冷機組風機組在管束下方，需要先吊裝風機后再吊裝管束。V型空冷機組管束安裝前，制定吊裝計劃并策劃吊裝機械選型，最終確定東側4列由40T塔吊進行吊裝，東側2列由260T履帶吊進行吊裝。吊裝前鋼結構需要安裝完成并驗收合格。

2.2 管束清潔度控制

管束的清潔度決定了熱態沖洗時間的長短，保證管束的清潔度對整套機組凝結水用量起著決定性的作用，所以控制管束內部清潔度對于項目部來說至關重要。

管束運輸至現場，需要對內部進行吹掃，保證管束內部的清潔。根據管壁的尺寸為此制作專用工具——鴨嘴式吹掃工具，對管束進行逐一吹掃，并對其進行逐一驗收簽字確認，做到可追溯;由于摩洛哥風沙較大，且管束不能一次性全部吊裝完成，這樣每一列管束吊裝完成后管束的上部沒有任何防護措施，容易將管束內部造成污染，針對這種情況現場在管束內部吹掃完成后對管束上部進行保護板點焊，防止管束內部清潔度在安裝過程中二次污染。同時對管束外部用壓縮空氣進行吹掃，保證管束的美觀性。

2.3 管束安裝

管束吊裝使用專用管束吊裝工具，由GEA公司提供。管束組合架由GEA供貨現場組裝，在地面將管束擺在組合架上進行焊接，焊接完成后經由PT檢測，合格后進行吊裝。

每一列管束吊裝完成后開始調整，將每一列管束調整好間隙并保證在一條直線上，調整好之后將管束的上下聯箱相鄰端板點焊，直至整列管束安裝調整完畢后，使用高強螺栓固定在平臺梁上，才可以將上下聯箱互相焊接。為了避免兩片相鄰管束焊接時變形，采用氬弧點焊，點焊驗收完成后，采用多層多道焊接方式。為了保證后續嚴密性試驗，焊接完成后做100%PT檢測。在這里值得注意的是：在安裝逆流管束時，上聯箱端板不得點焊，且到最后也不能焊接，其目的是為了逆流管束可以順利膨脹。

兩片相鄰管束端板焊接完成后立即從管束密封板位置清理藥皮、雜質，保證凝結水集箱的清潔度。此工作完成后方可將管束密封板焊接。

2.4 蒸汽分配管安裝

V型空冷機組的風機組在平臺上方，分配管與管束焊接時無需搭設腳手架，在風機單元平臺即可焊接，也是V型空冷機組優點之一。常規空冷機組在分配管與管束焊接需要搭設整列腳手架。

蒸汽分配管由GEA提供成品，每列10段分配管。為了保證分配管的圓度，每一段的加固筋不得割除，整體焊接完成后再割除加固筋。現場采用分段吊裝，每一列分為10吊。蒸汽分配管整體安裝順序與管束一樣，但單列安裝順序需要注意：因為每列變徑后的第一節蒸汽分配管在制作時都留有100mm的調整量，所以，我們在安裝時首先保證固定點和蒸汽分配管尾部位置正確，其他管道依次向中間排，如果產生有較大的焊縫間隙，則利用這200mm調整量進行調整。除此兩節管允許切割調整外，其他管道不允許隨意調整。將蒸汽分配管就位以后，隨后將其點焊，以確保安全。

3? 質量管理

3.1 安裝質量管理

在開工伊始，項目部安排主要質量負責人1人，所有專業人員均為兼職質量管理人對于施工質量進行嚴格控制，并配合項目部QC對現場進行不定期質量管理，通過會議紀要、當面告知等形式通知，對于存在的問題限期整改。從空冷島管束安裝開始，項目部頒布了《管束清潔度控制程序》后便進行嚴格的質量控制，按照ITP規定的驗收標準執行，按照班組—技術員—項目部QC—業主等多級驗收，通過4級驗收后，才能進行下一步的工序。

3.2 焊接質量控制

空冷島焊接量很大，提前策劃焊工需求量，根據需求量讓分包商對國內焊工進行動員，并考試取得合格資質。焊接高峰期需配置白班+夜班30名焊工同時焊接，施工高峰期持續2個月。

空冷島的焊接量主要集中在蒸汽分配管與管束的焊接，均采用氬電聯焊的焊接工藝，嚴格檢驗焊接質量，保證焊縫質量。焊接前對焊道進行打磨，不能有影響焊接的缺陷存在，先焊接管道環型焊縫，再焊接縱向焊縫。焊接縱向焊縫時，兩側對稱施焊，從中間向兩頭焊接。特別注意管束與凝結水集管的T型焊縫，應連續施焊，不允許在接口范圍內起弧或引弧。

參考文獻

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