本刊記者 張小紅|文
部優工程— 中鋁廣西分公司大型循環流化床煤氣爐技改工程,有兩個較為顯著的特點,即節能降耗成效明顯,另外,在保證工程質量的同時,還圓滿實現中鋁總部“130天內建成投產”的設定目標。
2016~2017年度中國有色金屬工業(部級)優質工程——中鋁廣西分公司大型循環流化床煤氣爐技改工程(以下簡稱“中鋁廣西煤氣爐工程”),有兩個較為顯著的特點,即節能降耗成效明顯,另外,在保證工程質量的同時,還圓滿實現中鋁總部“130 天內建成投產”的設定目標。
中鋁廣西煤氣爐工程主要包括煤堆場及上煤系統、脫硫系統、制氮系統、冷卻水系統、高低壓配電室及中控室建筑安裝,煤氣站主廠房樁及基礎、地面工程,灰渣和飛灰運輸地下基礎及灰倉出口汽車散裝機安裝,全廠管網、豎向布置及廠區道路全部建安工程、總降改造(含線路)等工程。該工程由貴陽鋁鎂設計研究院有限公司設計并總承包,平果鋁建設監理有限公司監理,濟南黃臺煤氣爐有限公司和七冶建設集團有限責任公司共同施工,并于2015年6月9日正式建成。
由于該工程使用的主要能源是煤,中鋁廣西分公司在生產過程中采用了諸多有效的節能措施,并對余熱和殘炭進行再利用生產蒸汽。
此外,通風除塵采用低能耗高效率的軸流式通風機和屋頂風機,使得通風系統耗能降低。新建5 臺循環流化床氣化爐,全年耗煤量559.2kt/a,平均產煤氣192300Nm3/h。項目采用以Na2CO3為脫硫劑的脫硫技術對煤氣進行脫硫處理,確保現有的氫氧化鋁焙燒爐出口煙氣中SO2達到《鋁工業污染物排放標準》中SO2排放濃度標準。
項目采用合理的爐型結構,提高煤氣的品質和煤氣效率,使煤氣熱值≥5.5MJ/Nm3,煙氣環保達標運行。脫硫設備運行同步率99.8%以上,粉塵濃度排放合格率達99.8%以上,無焦油,無酚水,5 臺氣化爐每年降低成本1.3 億元以上,設備連續運行308 天無事故,運轉率≥95%。
據施工方介紹,該工程施工難點頗多,工程量大,各專業交叉多,設備數量多,施工場地狹小,工期緊,為避免相互影響和重復勞動,須根據工序的銜接,合理安排各專業的施工順序。
基礎工程采用旋挖樁和淺松動爆破作業,由于周邊是煤氣管道和焙燒爐,需設隔離措施,以保證安全。基礎澆灌采用電腦配料,泵送砼澆筑技術,泵送砼在施工過程中,加強振搗工序,增加砼終凝前二次抹壓工序及強化養護工藝,有效防止砼收縮裂縫的產生。砂石填充采用分層松動夯實。
除旋風除塵器、布袋除塵器在公司基地制作外,其余氣化爐、分離器、余熱鍋爐等設備均在現場制作,隨主廠房鋼構平臺一起分段吊裝、現場制作安裝量大。
鋼結構制作安裝量大,結構高,達36.5 米,局部40.1 米。主體鋼結構和工藝管道在工廠內制造零部件質量實行首件檢查和試組裝制度,下料采用自動和半自動氣割以及仿形切割,避免手工操作。
組裝焊接全部采用胎具,避免焊接變形,以保證零部件的互換性,使焊接變形在可控范圍內。焊接采用CO2保護焊和自動埋弧焊、氬電聯焊,以確保焊接質量和成型美觀。
主體鋼結構采用工廠內工業化“H”型鋼自動生產線制作工藝、噴砂除銹和無氣噴涂新技術、鋼結構計算機放樣及高頻熱點矯正法矯正新技術。

管狀皮帶機安裝跨度大,線路長(1.2 公里),沿途與生產區域的煤氣管道交叉,桁架的安裝高度高達44 米,跨距從22 米到40 米。安裝時采用1 臺180T 汽車吊和1 臺150T 的汽車吊同時抬吊。安裝時管狀皮帶垂拉裝置的角度必須和皮帶保持垂直,與廠房平行。
采取雨季夏季等季節性施工措施,突出砼的養護,采用先進的JY 型塑料薄膜養護劑,未采用養護液的砼工程施工后要及時澆水養護,并用草袋等覆蓋,提高保溫時間,同時避免了高溫時砼和砂漿的凝結速度快。鋼柱吊裝時盡量避免陽光直射構件,同時采取糾偏措施避免由于日照引起鋼柱迎陽面和背陰面的溫差,造成柱子垂直度的變化。
因地質情況復雜、上部設備多、設備自重和物料重量、基礎承重較大,設備高大,對基礎的沉降和傾斜較敏感,故對設備基礎增加沉降觀測點,安排專人負責觀測、記錄和分析,確保施工質量。廣西雨季多,氣候炎熱,氣化爐主體現場制作,工人克服雨季高溫天氣,24 小時輪換施工。
針對以上工程特點和施工難點,施工單位采取了建立健全質量保證體系、確定創優目標、制訂質量對策表等一系列切實可行的質量控制保證措施。
此外,采用新技術、新工藝、新設備,也為工程質量創優打下堅實基礎。
為保證工期要求,根據施工現場平面布置的特點,分氣化爐區(主廠房)和凈化區兩個施工區域,兩套施工勞力、機械等同時進行,兩個作業區在平面進行分段流水施工,在空間上則按鋼結構安裝和設備制作安裝交替進行,各作業區施工可各自獨立進行,基本無相互影響,在保證工期的同時也實現了工程質量的控制。
針對凈化區的布袋除塵器、旋風除塵器數量多的特點,把此兩類設備安排在基地制作,運至現場安裝,確保了工程質量和工程施工進度。
在H 型鋼結構制作中,采用自動埋弧焊接技術,保證了焊接質量,提高了工效。采用H 型鋼翼緣矯正機,解決了焊接H 型鋼變形問題,并消除了部分焊接應力。
通過采取以上各項措施,中鋁廣西煤氣爐工程的施工進度及工程質量均達到較好的水平,優良率達88.89%。
評審專家認為,該工程嚴格執行了國家的相關法律法規,設備、材料采購、施工實行全過程監理,各級質量保證體系健全有效,結構安全,建筑外觀整潔、美觀大方,設備制造安裝優良,生產系統運行安全平穩。設備安裝過程中合理安排鋼結構和設備安裝,土建和安裝穿插施工,速度快、質量好。通過168 小時考核全部達到技術標準,達產達標,產出合格煤氣,各項指標達到技術要求,目前使用狀況良好。