一建機電教材解讀：1H413052 鍋爐設備安裝技術

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　　1H413052 鍋爐設備安裝技術

　　鍋爐就是利用燃料釋放的熱能或其他熱能加熱給水，以獲得規(guī)定參數(shù)(溫度、壓力)和品質的水或蒸汽的設備。在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)或熱力發(fā)電廠中，利用鍋爐產(chǎn)生的蒸汽供應熱量或產(chǎn)生動力。鍋爐的種類較多，其結構設計也不一致，故安裝要求及安裝程序也不同。掌握鍋爐安裝的各種技術要點，嚴把質量關，保證鍋爐投產(chǎn)后安全經(jīng)濟運行。本條主要知識點是：鍋爐設備分類及組成;電站鍋爐主要設備的安裝技術要點。

　　一、鍋爐設備的分類及組成

　　(一)鍋爐設備分類

　　1.按蒸發(fā)量大小分類，鍋爐有小型、中型、大型之分。

　　2.按蒸汽壓力高低分類，有低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界壓力、超臨界壓力和超超臨界壓力鍋爐等。

　　3.按水循環(huán)方式分類，有自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐、復合循環(huán)鍋爐等。

　　4.按燃燒方式分類，有火床、火室、旋風、流化床燃燒鍋爐等。

　　5.按使用不同分類，有熱水鍋爐、工業(yè)鍋爐、船用及機車鍋爐、電站鍋爐等。

　　(二)電站鍋爐系統(tǒng)主要設備

　　1.目前國內常規(guī)電站機組容量一般為300～1000MW，鍋爐蒸發(fā)量一般為1000～3100t/h。大容量、高參數(shù)、熱效率高的600MW超臨界、I000MW超超臨界鍋爐是目前國內電站機組發(fā)展的新趨勢。

　　2.電站鍋爐系統(tǒng)主要設備由鍋爐本體設備及鍋爐輔助設備兩部分組成。鍋爐本體包括爐膛、燃燒器、鍋筒或汽水分離器、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、空氣預熱器、煙道、構架和爐墻等主要部件構成;鍋爐輔助設備包括送引風設備、給煤制粉設備、吹灰設備、除灰排渣設備等。

　　一、電站鍋爐主要設備的安裝技術要點

　　電站鍋爐由于鍋爐容量大、蒸汽參數(shù)高等特點，鍋爐設備體積和重量龐大，其鍋爐本體要在現(xiàn)場組合安裝的，包括鍋爐汽包、本體受熱面、尾部受熱面、燃燒設備及其本體附屬設備的安裝及部分制造。

　　(一)電站鍋爐安裝一般程序

　　設備的清點檢查和驗收→基礎驗收→基礎放線→設備搬運及起重吊裝→鋼架及梯子平臺的安裝→汽包安裝→鍋爐本體受熱面的安裝→尾部受熱面的安裝→燃燒設備的安裝→附屬設備安裝→熱工儀表保護裝置安裝→單機試轉→報警及連鎖試驗→水壓試驗→鍋爐熱態(tài)調試與試運轉。

　　(二)鍋爐鋼架安裝技術要點

　　1.鍋爐鋼架的組成及連接方式。鍋爐鋼架是爐體的支撐構架，全鋼結構，承載著受熱面、爐墻及爐體其他附件的重量，并決定著爐體的外形。其主要由立柱、橫梁、水平、垂直支撐和斜支撐、平臺、扶梯、頂板等組成。其鋼結構的連接方式有兩種：焊接和高強度螺栓連接。

　　2.鍋爐鋼架安裝特點。鍋爐鋼架安裝特點主要有：構件多樣化，露天作業(yè)，施工環(huán)境相對固定，勞動強度大，高空作業(yè)多等。

　　3.鍋爐鋼架安裝程序?；A劃線→柱底板安裝、找正→立柱、垂直支撐、水平梁、平支撐安裝→整體找正→高強度螺栓終緊→平臺、扶梯、欄桿安裝等。

　　4.鍋爐鋼架安裝工藝和方法

　　(1)鍋爐鋼架組合安裝?？紤]鍋爐鋼結構件的重量不斷加大，所以使大型鍋爐鋼架安裝趨于組合散裝。首先，根據(jù)土建移交的中心線進行基礎劃線，鋼架按從下到上，分層、分區(qū)域進行吊裝。每層安裝先組成一個剛度單元再進行擴展安裝，每層鋼架安裝時除必須保證立柱的垂直度和柱間間距外，立柱上、下段接頭之間間隙也必須符合規(guī)范要求，吊裝時，各層平臺、扶梯、欄桿安排同時進行，以保證主通道的暢通、安全行走。為了便于鋼架大板梁、鍋爐汽包、受熱面大件及空氣預熱器等安裝，可采取部分構件緩裝或部分構件交叉安裝方式，這樣既保證了鍋爐大件設備的順利安裝，又將爐架構件緩裝區(qū)域降低到最低限度，從而保證了鍋爐安裝的整體穩(wěn)定性。

　　(2)鋼結構組件吊裝首先是組件重心的確定。主要考慮方形、長圓柱體和三角形等物體;起吊節(jié)點的選定，即根據(jù)組件的結構、強度、剛度，機具起吊高度、起重索具安全要求等選定;組件綁扎，即為了防止組件在吊裝時產(chǎn)生滑動、梁邊銳角對繩索的切割、避免吊繩夾角過大等所進行的墊襯和捆綁等，以確保吊裝的安全性;試吊，即對重大或重要組件在正式起吊前，先將組件稍稍吊空，然后對機具、索具、夾具和組件有無變形、損壞等異常情況進行全面檢查;最后是吊裝就位，應力求吊裝一次到位。

　　(3)鋼架安裝找正的方法。主要是用拉鋼卷尺檢查中心位置;用懸吊線墜或經(jīng)緯儀檢查大梁垂直度;用水準儀檢查大梁水平度;用水平儀測查爐頂水平度，同時要注意標尺正負讀數(shù)與爐頂高低的偏差關系等。

　　(三)汽包安裝技術要點

　　1.汽包安裝施工程序

　　汽包安裝程序可分為：汽包的畫線→汽包支座的安裝→汽包吊環(huán)的安裝→汽包的吊裝→汽包的找正等。

　　2.汽包吊裝的工藝和方法

　　汽包的吊裝有水平起吊、轉動起吊和傾斜起吊三種方法。大型鍋爐的汽包吊裝多數(shù)采用傾斜起吊方法。其具體工藝過程如下：

　　(1)汽包的卸車。汽包運至其吊裝位置后(注意安裝方向)，并檢驗合格;由吊車或卷揚機作為主提升系統(tǒng)，輔之以溜放系統(tǒng)配合汽包的卸車;

　　(2)汽包的轉正。在汽包下方放置有馬鞍座，依靠吊車的配合將汽包翻身轉正;

　　(3)汽包吊裝。汽包吊裝按吊裝機械的不同可分為卷揚機傾斜吊裝、建筑吊和卷揚機抬吊、塔機或履帶吊(汽車吊)吊裝、塔機和卷揚機臺吊、液壓提升裝置水平提升和傾斜提升等幾種形式;引汽包就位。汽包吊裝到位時，再將汽包吊桿用吊車吊放就位，安裝其墊板、螺母等附件，調整位置將其固定;

　　(5)汽包找正。汽包就位后，可用吊車配合手動葫蘆、千斤頂?shù)葘ζ渚臀贿M行找正。

　　例如：某電廠600MW機組的汽包安裝，由于汽包305t，長度大于3.8～6.2m軸線間的距離，安裝中利用20t的卷揚機和200t滑車組，將汽包傾斜35°提升，超過71.7m橫梁后調平汽包，再往爐前平移小車至安裝位置。u形吊桿螺栓由吊車從下方往上穿人汽包安裝位置，然后再找平汽包。

　　(四)鍋爐本體受熱面(組合)安裝施工要求

　　1.鍋爐受熱面施工程序

　　鍋爐受熱面的施工程序為：設備及其部件清點檢查→通球試驗與清理→聯(lián)箱找正劃線→管子就位對口焊接→組件地面驗收→組件吊裝一組件高空對口焊接一組件整體找正等。

　　2.鍋爐受熱面施工要求

　　(1)鍋爐受熱面施工場地的確定

　　鍋爐受熱面施工場地是根據(jù)設備組合后體積、重量以及現(xiàn)場施工條件來決定的。一般而言，設備組裝后除體積偏大、重量超過現(xiàn)場起吊能力、爐內空間受限等必須在鍋爐現(xiàn)場安裝外，其余受熱面設備要求首先在給定的組合場內組合，然后運往現(xiàn)場吊裝。

　　(2)鍋爐受熱面施工形式的選擇

　　鍋爐受熱面施工形式是根據(jù)設備的結構特征及現(xiàn)場的施工條件來決定的。組件的組合形式包括直立式和橫臥式。

　　1)直立式組合就是按設備的安裝狀態(tài)來組合支架，將聯(lián)箱放置(或懸吊)在支架上部，管屏在聯(lián)箱下面組裝。其優(yōu)點在于組合場占用面積少，便于組件的吊裝;缺點在于鋼材耗用量大，安全狀況較差。

　　2)橫臥式組合就是將管排橫臥擺放在組合支架上與聯(lián)箱進行組合，然后將組合件豎立后進行吊裝。其優(yōu)點就是克服了直立式組合的缺點;其不足在于占用組合場面積多，且在設備豎立時，若操作處理不當則可能造成設備變形或損傷。

　　例如，某600MW發(fā)電機組鍋爐水冷壁，包覆過熱器根據(jù)機具吊裝能力和進檔情況分片集箱進行地面組合。屏式再熱器、末級再熱器組根據(jù)其本身支承裝置情況各組成7組，后屏過熱器、末級過熱器的支承裝置進行地面組合，低溫過熱器與省煤器懸吊管組合成二片一組，省煤器根據(jù)吊板情況進行組合(二組)。

　　(3)鍋爐受熱面組件吊裝原則和順序

　　鍋爐鋼架施工驗收合格后，即可進行鍋爐受熱面組件的吊裝。鍋爐受熱面組件吊裝的一般原則是：先上后下，先兩側后中間。

　　鍋爐大件吊裝的一般順序為：水冷壁上部組件及管排吊裝一水冷壁中部組件及管排吊裝一爐膛上部過熱器組件及管排吊裝一爐膛出口水平段過熱器或再熱器組件及管排吊裝一尾部包墻過熱器組件及管排吊裝一尾部低溫再熱器、低溫過熱器、省煤器吊裝等。

　　(五)電站鍋爐安裝質量控制要點

　　1.審查鋼結構安裝施工方案

　　安裝前應確認高強螺栓連接點安裝方法，臨時螺栓、定位銷數(shù)量符合規(guī)程要求。每層構架安裝結束后檢查柱垂直度、大梁標高并作記錄，對高強螺栓連接質量按規(guī)程全面檢查確認合格。鋼結構安裝后按規(guī)程復測、柱垂直度、大梁標高合格驗收記錄，檢查所有高強螺栓連接點終緊質量。確認除制造廠代表同意而緩裝的構架之外所有鋼結構已安裝完畢，并經(jīng)必要的加強后才允許大件吊裝。

　　2.鍋爐受熱面安裝質量控制

　　安裝前編制專項施工方案，確認符合制造要求。安裝時受熱面安裝公差符合電建規(guī)程，并有安裝公差的完整記錄，管屏吊裝時應有專用起吊工具加固結構，并保證安裝尺寸符合圖紙要求，保證各受熱面之間熱膨脹間隙，符合圖紙要求并作出記錄，水冷壁焊成整體，必須對爐膛尺寸對角線進行測量，并記錄符合要求，水冷壁燃燒器噴口及吹灰孔應符合設計要求。水冷壁、包墻管與剛性梁間必須緊貼不得有間隙。剛性梁校平裝置安裝時必須將剛性梁腹板找正呈水平。

　　3.燃燒器安裝質量控制

　　燃燒器就位再次檢查內外部結構，調平噴口并用壓縮空氣作冷態(tài)調整。安裝煤粉管道和熱風道時不準將其他載荷傳遞到燃燒器上。燃油、蒸汽、空氣管道安裝前，清理管道和閥門并檢查合格，安裝完畢后，按規(guī)定水壓試驗并沖洗干凈，沖洗前做好閥門保護工作，沖洗后吹掃干凈，鑒證驗收。

　　4.鍋爐密封質量控制

　　鍋爐密封工作結束后，對爐膛進行氣密試驗，并處理缺陷至合格，風壓試驗壓力按設備技術文件規(guī)定來選擇，如無規(guī)定時，試驗壓力可按爐膛工作壓力加0.5kPa進行正壓試驗，一般負壓鍋爐的風壓試驗值選0.5kPa。

　　5.鍋爐整體水壓試驗質量控制

　　鍋爐水壓前保證必備資料及鍋爐安裝、焊接、熱處理記錄報告檢查驗收鑒證齊全。并確認所有焊接件及固定在受熱元件上的臨時結構件全部清除，確認受壓元件的焊接工作全部完成，且無損探傷、外觀檢查合格，焊接應力清除完畢。確認水壓試驗方案及現(xiàn)場條件符合要求。

　　6.回轉式空預器安裝質量控制

　　嚴格按照回轉式空氣預熱器安裝說明書、圖紙及說明規(guī)定施工，并認真填寫該說明書中規(guī)定的項目。回轉式空氣預熱器安裝后，必須進行冷態(tài)調整。

　　(六)鍋爐熱態(tài)調試與試運轉

　　鍋爐機組在整套啟動以前，必須完成鍋爐設備，包括鍋爐輔助機械和各附屬系統(tǒng)的分部試運;鍋爐的烘爐、化學清洗;鍋爐及其主蒸汽、再熱蒸汽管道系統(tǒng)的吹洗;鍋爐的熱工測量、控制和保護系統(tǒng)的調整試驗工作。

　　1.嚴密性水壓試驗

　　鍋爐首次點火前，汽包鍋爐應進行一次汽包工作壓力下的嚴密性水壓試驗，直流鍋爐宜進行一次過熱器出口工作壓力的嚴密性水壓試驗;閥門及未參加水壓試驗的管道和部件應加強檢查;鍋爐點火前，上水水質應為合格的除鹽水，上水溫度及所需時間可參照相應鍋爐運行規(guī)程或設備技術文件的規(guī)定;水壓試驗后利用鍋爐內水的壓力沖洗取樣管、排污管、疏水管和儀表管路。

　　2.鍋爐化學清洗

　　電站鍋爐，蒸發(fā)受熱面及爐前系統(tǒng)在啟動前必須進行化學清洗，應按現(xiàn)行行業(yè)標準《鍋爐化學清洗規(guī)則》TSGG 5003--2008和DL/T 794的要求，由有清洗資質的單位，依照已批準的化學清洗方案及措施進行清洗?；瘜W清洗方案中應規(guī)定相應的安全保護措施。學清洗結束至鍋爐啟動時間不應超過20d，如超過20d應按現(xiàn)行行業(yè)標準DL/T889的規(guī)定采取停爐保養(yǎng)保護措施。

　　3.蒸汽的管路的沖洗與吹洗

　　沖洗吹洗范圍應包括減溫水管系統(tǒng)和鍋爐過熱器、再熱器及過熱蒸汽管道吹洗。吹洗過程中，至少有一次停爐冷卻(時間12h以上)，以提高吹洗效果。

　　4.鍋爐試運行

　　鍋爐機組在安裝完畢并完成分部試運后，必須通過整套啟動試運行，試運時間和程序按現(xiàn)行行業(yè)標準DL/T 5437的有關規(guī)定執(zhí)行，以對施工、設計和設備質量進行考核，檢查設備是否達到額定出力，是否符合設計要求。在試運行時使鍋爐升壓：在鍋爐啟動時升壓應緩慢，升壓速度應控制，盡量減小壁溫差以保證鍋筒的安全工作，同時仔細對人孔、焊口、法蘭等部件認真檢查。如發(fā)現(xiàn)有泄漏時應及時處理，同時要仔細觀察各聯(lián)箱鍋筒鋼

　　架支架等的熱膨脹及其位移是否正常。

　　對于300MW及以上的機組，鍋爐應連續(xù)完成168h滿負荷試運行。