首鋼京唐燒結脫硫除塵裝備安裝施工技術

史以揚，周 翔

福建龍凈環保股份有限公司，福建 龍巖 364000

1 工程概況

首鋼京唐2×500m2燒結煙氣脫硫脫硝深度治理改造工程，位于渤海灣中心地帶——唐山市曹妃甸工業區。2018 年，《唐山市鋼鐵、焦化超低排放和燃煤電廠深度減排實施方案》發布，素有中國鋼鐵“掌上明珠”之美譽的首鋼，率先響應號召，一舉將其2×500m2燒結機進行超低排放改造，采用SSC 干式超凈+SCR 脫硝工藝，建設過程通過合理的施工組織，制定并采用合理有效施工方案，保障項目如期投產。

脫硫系統由吸收塔、吸收劑制備系統、布袋除塵器、電氣、儀表及控制系統組成，施工需要涉及的工種有機電設備、電氣、儀表、保溫、儀控等。

經本系統脫硫脫硝后排放指標達到：SO2 濃度≤35mg/Nm3（干標，16%O2），粉塵濃度≤10mg/Nm3（干標，16%O2）。

2 工程特點及難點

項目共包含4 套脫硫脫硝系統，總平規劃分為南、北區施工，其中脫硫部分鋼架約3600t，除塵器約4600t，吸收塔煙道約2600t，脫硝部分約12000t，設備結構總重超2.2 萬t。

（1）主體結構噸位大，吊裝“鉤數”多，另外除塵器部分墻板迎風面大，吊裝危險性高，容易受大風天氣限制吊裝；

（2）項目所在地位于曹妃甸工業區，工程所在位置靠近海邊，當地氣候條件冬季為風季，且本項目主要安裝階段就在冬季，大風天氣對室外吊裝作業產生極大限制；

（3）因屬于改造項目，現場場地十分受限，對施工總平面圖規劃提出了很高要求，個別區域只能允許一輛車通過，施工場地規劃需更加嚴謹，另外在施工過程中存在多專業、部位的交叉施工，場地協調的工程量大；

（4）地下條件復雜，除了對樁基、土建造成的影響，在安裝階段，因建筑物所在區域附近存在地下管廊，限制了塔吊等大型機械的使用。

3 安裝施工技術要點

3.1 吊裝機械選擇

結合本項目總平面布置圖，除塵器高度為45.35m，吸收塔高度為58.775m，南區除塵器橫向總長為38m，縱向總長度為42.4m。南區的主體設備吊裝僅有南側和東側兩個方向可站車吊裝，且南側通道下部為地下通廊。若設立塔吊，滿足本項目吊裝需求的最小塔吊型號為25t 塔吊。按照塔吊基礎對于地基承載力的要求，本項目塔吊基礎需打樁，但南側受地下通廊影響，東側受煙道布置影響，均無法設立塔吊。

結合現場實際情況，最終南區主要吊裝機械選定為2 臺250t 履帶吊，北區主要吊裝機械機械選定為2 臺280t 履帶吊，均采用58m 主臂+45m 副臂。履帶吊為本項目主體結構的主要吊裝機械，覆蓋除吸收塔頂部方形段及最遠處3 片墻板吊裝，履帶吊覆蓋范圍外的大型結構，采用臨時租賃500t 汽車吊的方式進行吊裝。

3.2 鋼支架組拼及安裝技術

（1）鋼支架安裝前，執行好基礎交接檢查工作，嚴格復核鋼支架基礎的混凝土外觀質量、標高、跨距、預留地腳螺栓長度、地腳螺栓尺寸定位、抗剪槽定位及尺寸等，同時復核基礎的縱橫中心線及標高基準點；

（2）本項目鋼支架主要由梁、柱、撐結構組成，其中柱子為分段到貨，現場需進行柱子組拼工作，柱子鋼材牌號為Q345，柱與柱對接焊接采用E50XX 型焊條，其余鋼結構焊接采用E43XX 型焊條，其質量應符合現行國家標準《碳鋼焊條》（GB/T 5117）；對于設計說明中要求的二級焊縫，需采用超聲波探傷進行焊縫內部缺陷檢驗；

（3）鋼支架安裝過程，若現場場地條件允許，推薦采用地面組拼成“榀”吊裝，以減少高空焊接工作量，同時鋼支架地面組拼對焊接質量更有保障，安全風險性較低；

（4）柱子吊裝前，先通過調整地腳螺栓墊塊高度以初步確定柱子底板標高，吊裝后采用水準儀和經緯儀對鋼支架的標高及垂直度進行精調，后方可進行斜撐的安裝及焊接；

（5）柱子安裝時，每層柱子及平臺安裝應從地面控制軸線引至高空，避免安裝過程引起的累計誤差導致鋼支架最終超差；

（6）按照鋼支架設計說明，鋼支架安裝及驗收完成后需及時進行二次灌漿，當二次灌漿無法及時完成時，可采用柱底板與基礎接觸面加墊鐵的方式，由中間墊鐵作為受力構件，承擔上部荷載，嚴禁由地腳螺栓直接承擔鋼支架自重以外的荷載。

3.3 除塵器組拼及安裝技術

除塵器部分主要由底梁、灰斗、單元入口、墻板、內部鋼支架、花板及氣密頂蓋組成，其關鍵部件組拼及安裝過程技術控制要點如下：

（1）底梁為分段到貨，到貨時注意復核底梁尺寸及彎曲度，現場條件允許的條件下，推薦兩段底梁地面組拼后進行吊裝；

（2）底梁吊裝完成后，需復核底梁跨距及對角線是否符合設計要求，檢驗合格后方可進行焊接；

（3）灰斗為分片到貨，需地面組拼成灰斗板后再行吊裝。灰斗組拼過程，需注意焊縫氣密性，焊接質量缺陷將影響除塵器整體漏風率，在后續運行過程還可能出現漏灰等質量問題。灰斗一般采用蒸汽伴熱，灰斗外壁的蒸汽伴熱盤管對接時需采用氬弧焊打底以確保焊接質量，蒸汽伴熱管全部貫通后還需進行水壓試驗；灰斗壁板吊裝后與底梁連接方式為搭接，雙面滿焊，灰斗背面豎主筋需頂住底梁焊接以確保結構安全性［1］；

（4）單元入口地面組拼前需提前熟悉圖紙，組批過程及時復測尺寸。單元入口風擋安裝完畢后，需在地面測試風擋是否可處于全開、全關狀態，測試結束將風擋進行臨時限位；

（5）墻板為分片到貨，現場組拼后吊裝，長立柱和十字柱到貨后需復核其直線度以確保后續安裝質量。墻板地面組拼過程需注意十字柱的偏心設計，墻板因迎風面大，吊裝過程需充分考慮天氣因素，超過6 級風力禁止吊裝，吊裝就位后可靠設置纜風繩；

（6）花板組拼前選取水平堅硬地面搭設作業平臺，要求平臺總體平面度≤3mm，平臺毛刺打磨干凈。花板分板鋪設完畢后先進行尺寸復核，后進行點焊固定。之后放置十字主筋及花板弧形板，并再次進行定位尺寸復核，無誤后點焊固定，正式焊接過程采用4 名焊工跳焊，焊接順序為先兩端后中間，以減少變形；

（7）花板吊裝前需先將花板支撐角鋼安裝及調整到位，要求同一氣室所有支撐整體平面度≤4mm，此工序屬于停工待檢點。花板吊裝后需保障花板整體平面度≤8mm，平面度調整完畢后方可進行花板焊接；

（8）氣密頂蓋要求整體氣密滿焊，氣密頂蓋吊裝完畢后需在凈氣室風擋周圍安裝擋水板，全部焊接完成后需進行淋水實驗及消缺。

3.4 吸收塔組拼及安裝技術

吸收塔由蝦米彎段、文丘里、錐形段、裙座、直管段、上部方圓節及頂部方形段組成，其關鍵部件組拼及安裝過程技術控制要點如下：

（1）吸收塔蝦米彎段由若干分板組成，組拼過程注意各分包組拼位置，避免出現十字焊縫，吸收塔各結構組拼焊接完成后需進行煤油滲透試驗；蝦米彎段內部導流葉片安裝角度需與氣流方向平行，葉片螺栓安裝后，螺母點焊固定；

（2）文丘里主要功能為氣流加速，故其安裝質量要求較高，安裝誤差過大將導致文丘里異常磨損。按照設計文件要求，文丘里地面組拼需搭設平臺，要求平臺總體平面度≤3mm。各文丘里孔就位后，單獨測量文丘里孔垂直度≤3mm。文丘里組拼完成吊裝后，保證文丘里內孔垂直度≤5mm；

（3）裙座是吸收塔的重要承重部件，對各部件焊縫質量要求較高。裙座地面組拼時，需保障底板水平度，環梁焊接前需檢查坡口尺寸，保證焊接過程全熔透。環梁與筒體焊接過程先交錯段焊，后滿焊；

（4）方圓節組拼過程控制不嚴，容易導致安裝后與其他構件錯口情況，影響吸收塔整體安裝質量。方圓節一般為分片到貨，出廠前方圓節各分板已在車間進行過預拼，并且有明顯的預拼標識，現場組拼過程需嚴格按照分板圖施工，同時復核是否與預拼標識一致；

3.5 料倉組拼及安裝技術

脫硫除塵器裝備中涉及到的料倉主要包含生石灰倉、消石灰倉及脫硫灰倉，倉體組拼及安裝過程中，倉體焊縫為氣密性焊縫，焊接完成后需進行煤油滲透，檢測合格方可進行防腐絕熱。

倉體吊裝就位后，需對內部進行全面檢查，對內部臨時吊耳、腳手等全部割除打磨干凈，避免后續積灰結塊，影響系統正常運行。

4 結束語

綜上所述，通過分析首鋼京唐燒結脫硫除塵裝備結構組成，結合現場實際環境特征，制定針對性的施工方案。施工過程中采取質量預控措施，有序安排各工序，優化施工流程，最終保障了項目的進度目標、質量目標和安全目標，對其他類似項目的施工組織可起到指導作用。