裴海朋

中國化學(xué)工程第十一建設(shè)有限公司 河南開封 475002

余熱鍋爐安裝的控制要點

裴海朋

中國化學(xué)工程第十一建設(shè)有限公司 河南開封 475002

結(jié)合云南源鑫炭素有限公司600kt/a炭素項目余熱鍋爐的安裝工藝進行分析,總結(jié)此類鍋爐的安裝經(jīng)驗,為以后安裝此類鍋爐提供可借鑒的經(jīng)驗。

特種設(shè)備余熱鍋爐安裝

1 概述

云南源鑫炭素有限公司600kt/a炭素項目余熱鍋爐為杭州鍋爐廠設(shè)計生產(chǎn)的Q243/1100-117-9.81/540型,煙氣進口溫度1100℃,蒸發(fā)量117t/h,主蒸汽溫度540℃,工作壓力9.81MPa。余熱鍋爐主要包括鍋爐鋼架、水冷壁系統(tǒng)、省煤器系統(tǒng)、蒸發(fā)器系統(tǒng)、過熱器系統(tǒng)、爐墻系統(tǒng)、鍋爐管道系統(tǒng)、灰斗、進出口煙道、輔助設(shè)備包括定期排污擴容器、連續(xù)排污擴容器、取樣及加藥裝置等。余熱鍋爐屬于特種設(shè)備,危險性大,所以,對于每一道工序必須嚴(yán)格控制和把關(guān),才能確保鍋爐安裝質(zhì)量。

2 余熱鍋爐整體安裝工序

余熱鍋爐整體安裝工序如圖1所示。

本文只對重點工序進行總結(jié)分析。

3 余熱鍋爐鋼架安裝

為了焊接方便、尺寸測量準(zhǔn)確、工作效率高,立柱對接和構(gòu)架組合應(yīng)在穩(wěn)定的平臺上進行。

鋼架安裝一件,找正一件,嚴(yán)禁在未找正好的構(gòu)架上進行下一工序的安裝,以免造成無法糾正的誤差。

鍋爐鋼構(gòu)架組合安裝時應(yīng)先找正,并點焊牢固,留有適當(dāng)?shù)暮附邮湛s余量,經(jīng)復(fù)查尺寸合格后才允許正式焊接,采用對稱同時焊接的方法,嚴(yán)格控制焊接后的焊接變形。

吊裝時應(yīng)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,必要時臨時加固,構(gòu)架安裝后應(yīng)復(fù)查立柱的垂直度,主梁撓曲值和各部位的主要尺寸,控制在允許偏差之內(nèi)。

鍋爐大板梁在承重前、鍋爐水壓試驗前、鍋爐水壓上水后、水壓試驗完成后、鍋爐點火啟動前應(yīng)測量其垂直撓度,數(shù)據(jù)應(yīng)符合設(shè)計要求,同時進行基礎(chǔ)沉降的測量。

4 余熱鍋爐受熱面的組合安裝

4.1 受熱面安裝的基本要求

(1)水冷壁、省煤器、鰭片蒸發(fā)器、光管蒸發(fā)器、低溫過熱器、高溫過熱器組合和安裝前應(yīng)分別進行通球試驗,試驗采用鋼球,每個鋼球必須編號,嚴(yán)格管理,不得將球遺留在管內(nèi),通球后用防水帆布將端口覆蓋住,并用繩系好。

(2)受熱面管子對口時,按照圖紙要求做好坡口,對口間隙均勻,管段內(nèi)外10mm～15mm范圍內(nèi)在焊接前應(yīng)打磨干凈,直至出現(xiàn)金屬光澤。對口端面應(yīng)與管子中心線垂直,本臺余熱鍋爐其端面傾斜度不得大于0.5mm,局部錯口值不得大于壁厚的10%,且不大于1mm。

(3)進行受熱面部件焊接時,要求從中間向兩邊同時施焊,以減小焊接變形。

(4)膨脹指示器安裝必須符合圖紙要求,安裝牢固、布置合理、指示正確。

(5)不得在汽包,受熱面管和集箱上引弧和焊接。

(6)汽包、集箱的安裝尺寸要求,標(biāo)高誤差≤±5mm；汽包水平度誤差≤2mm；集箱水平度誤差≤3mm；相互距離誤差≤±5mm；垂直度誤差≤長度的1/1000,且不大于10mm。

圖1 余熱鍋爐整體安裝工序

4.2 汽包安裝

(1)按圖紙、規(guī)范對汽包及附件進行驗收,檢查汽包內(nèi)部裝置,零件安裝位置正確,焊縫無漏焊、無裂紋,各接管座應(yīng)無堵塞、無雜物,內(nèi)部清理干凈,密封前及時辦理簽證。

(2)在汽包兩端封頭上劃出水平中心線和鉛錘中心線,并復(fù)查底座中心位置。

(3)吊裝時,注意汽包不得碰撞、磨損。

4.3 水冷壁安裝

(1)水冷壁組合后,管組的外形尺寸、平整度、對角線等項目應(yīng)滿足下面要求：整片水冷壁寬度誤差≤15mm, 水冷壁長度誤差≤±10mm, 對角線偏差≤±10mm。

(2)水冷壁安裝順序：右側(cè)水冷壁→左側(cè)水冷壁→后水冷壁下半部分→前水冷壁下半部分安裝,前、后水冷壁上半部分要等爐膛內(nèi)的蒸發(fā)器、過熱器安裝完成后再進行安裝。

(3)剛性梁組合安裝要求,標(biāo)高允許誤差≤±5mm,與受熱面中心管距允許誤差≤±5mm,彎曲或扭曲值≤10mm,連接裝置膨脹自由,方向正確。

(4)水冷壁安裝后,應(yīng)按圖紙要求檢查鍋爐的密封性,所有未嚴(yán)密之處均應(yīng)添加密封鋼板,仔細焊接,所有水冷壁現(xiàn)場安裝的焊縫,焊后均需用煤油進行滲透檢漏,使整個水冷壁成為一個密封的整體。

4.4 鰭片蒸發(fā)器、光管蒸發(fā)器、低溫過熱器、高溫過熱器的安裝

(1)進行蛇形管的吊裝前,先將集箱就位、找正、固定,為了蛇形管與集箱對口方便,可用吊車將管吊裝到就位高度,然后在鋼架梁上臨時加裝倒鏈,這樣可以使單片對口時靈活方便。

(2)根據(jù)現(xiàn)場安裝條件,將蛇形管組由頂部進入爐膛,緩慢向下移動至安裝位置,安裝順序按照由下向上安裝,依次是鰭片蒸發(fā)器、光管蒸發(fā)器、低溫過熱器、高溫過熱器。

(3)吊裝時注意管組與水冷壁管系的吊裝間隙,不得碰撞蛇形管組和水冷壁。吊裝示意如圖2所示。

(4)過熱器、蒸發(fā)器的組合安裝誤差：蛇形管自由端誤差≤10mm,管排間距誤差≤±5mm,管排平整度誤差≤20mm,邊緣管與爐墻間隙誤差≤±5mm,受熱面的防磨裝置應(yīng)按照圖紙要求留出接頭處的膨脹間隙,不得有妨礙煙氣流通的地方。

4.5 省煤器的安裝

(1)先將集箱就位、找正、固定,再進行蛇形管組的吊裝,以集箱為準(zhǔn)找正省煤器管組。

(2)余熱鍋爐的省煤器分組供貨,每四根省煤器管子為一組,共18組,考慮到安裝標(biāo)高比較低、每組重量比較輕,吊車作業(yè)空間狹小,故采用10t手拉葫蘆進行吊裝,由鍋爐底部緩慢向上移動至安裝標(biāo)高,吊裝示意見圖3。

(3)省煤器的組合安裝誤差：組件寬度≤±5mm,組件對角線差≤10mm,聯(lián)箱中心距蛇形管彎頭端長度≤±10mm,組件邊管垂直度≤±5mm,邊緣管與爐墻間隙≤±5mm,受熱面的防磨裝置應(yīng)按圖留出接頭處的膨脹間隙,不得有妨礙煙氣流通的地方。

圖2 蛇形管組吊裝示意圖

圖3 省煤器管組吊裝示意圖

5 余熱鍋爐試壓

鍋爐試壓水質(zhì)必須經(jīng)過鍋檢所檢測合格,上水時,打開鍋筒上的排氣閥,關(guān)閉鍋爐各個系統(tǒng)的排污閥,由高壓給水泵往鍋爐打水,將鍋爐本體及附屬管道水加滿,當(dāng)鍋爐最高點的放空氣門向外溢水,且不夾帶空氣時,即可關(guān)閉放空氣門,暫停進水。

對鍋爐水壓系統(tǒng)進行全面檢查有無泄漏和異?，F(xiàn)象,并做好記錄；在定排母管的排放口處安裝試壓泵,等鍋爐上滿水后,用試壓泵加壓,經(jīng)檢查確認(rèn)無泄漏和異?，F(xiàn)象后,方可正式啟動升壓泵進行升壓,升壓速度一般不超過0.3MPa/min；當(dāng)壓力升到試驗壓力的10%(1.35MPa)時,暫停升壓進行初步檢查,若未

發(fā)現(xiàn)泄漏和異常,可繼續(xù)升壓；當(dāng)壓力升至工作壓力(10.8MPa)時,應(yīng)停止升壓,進行全面檢查,對發(fā)現(xiàn)的缺陷及泄漏情況做好標(biāo)識和記錄,并上報,視情況決定是否繼續(xù)升壓,若無泄漏及其它異?，F(xiàn)象,升至工作壓力時,關(guān)閉水位計及其它不參與超壓實驗的儀表的一次閥,方可繼續(xù)升壓；當(dāng)壓力升至超壓試驗壓力值時,系統(tǒng)試驗壓力為13..5MPa,應(yīng)立即關(guān)閉試壓泵的出口管道上的出口閥,同時停止試壓泵,及時記錄時間,并在此壓力下保持5min觀察壓力下降情況,試驗壓力下保持5min后,應(yīng)緩慢降到工作壓力,再次進行全面檢查,并做好記錄,檢查完畢,即可緩慢降壓,放水。

6 筑爐

余熱鍋爐的熱量是由回轉(zhuǎn)窯鍛燒石油焦后產(chǎn)生的,鍋爐與回轉(zhuǎn)窯距離較遠,故鍋爐進口煙道較長,煙道澆筑料的施工量是很大的,總計約400t,且施工空間狹小,必須和澆注料生產(chǎn)廠家協(xié)調(diào)好澆注料的進場時間,以防止?jié)仓线^期損壞,雨淋受潮等破壞。

6.1 澆筑施工的具體要求

(1)徹底清除施工部位的腐銹、油污、灰塵及雜物,鉤釘安裝誤差不應(yīng)大于5mm,垂直度及彎曲度誤差不應(yīng)大于3mm。

(2)在澆筑料拌好后,必須在材料使用說明書上規(guī)定的時間內(nèi)澆筑完,用振動棒搗固均勻、密實。

(3)按設(shè)計要求,合理設(shè)置膨脹縫,膨脹縫邊緣應(yīng)平整、順直,膨脹縫誤差不應(yīng)大于2mm。

(4)澆筑體表面應(yīng)光滑、不應(yīng)有剝落、孔洞和裂縫等缺陷、如有小缺陷,應(yīng)及時修補。

6.2 爐襯砌筑的施工要求

(1)施工時檢查磚面的表面裂紋和缺損情況,表面裂紋寬度不大于0.5mm,深度不大于7mm,相鄰兩裂紋不得在角部相連,吊掛磚的主要受力部位不得有裂紋。

(2)砌筑時,耐火磚的向火面應(yīng)該選用質(zhì)量較好的磚面,破面、缺棱角的不得做向火面。

(3)敲擊時使用橡膠錘,不得使用鐵錘敲擊,以防止耐火磚破裂,泥漿初凝時不得敲擊磚體。

(4)膨脹縫的設(shè)置應(yīng)符合設(shè)計的要求,膨脹縫的位置應(yīng)避開受力部位及孔洞,砌體內(nèi)外層的膨脹縫不應(yīng)相互貫通,外部密封良好,無煙氣通道存在,膨脹縫內(nèi)應(yīng)清潔,縫內(nèi)按照設(shè)計要求填充柔性耐火材料,耐火材料應(yīng)與向火爐墻面齊平。

7 管道的吹掃

采用一段降壓吹管,過熱器、主蒸汽管路、高壓旁路串聯(lián)吹掃,整個系統(tǒng)蒸汽吹掃一次完成。利用汽包儲能降壓吹管,為減小成本,利用高溫烘爐期間汽包儲能進行吹掃。

其流程為：汽包→低溫過熱器→過熱蒸汽聯(lián)管→高溫過熱器→主蒸汽管道→臨沖閥→臨時管→靶板→排大氣,沖管至靶板考核合格為止。

8 余熱鍋爐整套啟動試運行

8.1 試運行的目的

(1)鍋爐機組在安裝完畢后,應(yīng)通過72h整套連續(xù)試運行,試運行是對鍋爐整套系統(tǒng)設(shè)計、制造、安裝的一次全面檢查,檢查鍋爐是否能達到規(guī)定的額定出力與參數(shù),各項性能指標(biāo)是否符合原設(shè)計的要求,并檢驗所有輔助設(shè)備的運行狀態(tài)；通過試運行,暴露和消除設(shè)備的缺陷和間題,為機組投產(chǎn)做好準(zhǔn)備。

(2)在整套試運行的同時(有時在試運前),根據(jù)需要完成鍋爐熱工的調(diào)整試驗,如初步調(diào)整燃燒室的熱力工況,鍋爐水動力試驗,爐空氣動力場測試,找出影響額定參數(shù)的原因,從而決定鍋爐效率；煙、風(fēng)道的特性與輔助設(shè)備的運行性能等。

8.2 試運應(yīng)具備的條件

(1)配合廠家對鍋爐安全閥進行熱態(tài)調(diào)校,且已合格。

(2)各項檢查和試驗工作已經(jīng)結(jié)束,包括爐本體外的設(shè)備管道系統(tǒng)的吹掃、試壓、試驗、保溫、凈化等工作。

(3)輔助機械和附屬系統(tǒng)以及燃料、給水、除灰、廠用電等均準(zhǔn)備就緒,并能滿足鍋爐滿負荷運行的需要。

8.3 試運行及要求

(1)鍋爐按運行規(guī)程點火升壓后,逐步增加供汽量至額定蒸發(fā)量,滿負荷連續(xù)試運行72h(如因某種原因不能帶至滿負荷時,由試運領(lǐng)導(dǎo)小組確定最大負荷)。在72h試運行期間,所有輔助設(shè)備應(yīng)同時或陸續(xù)投入運行；鍋爐本體,輔助機械和附屬系統(tǒng)均應(yīng)工作正常,其膨脹、嚴(yán)密性及震動等應(yīng)符合技術(shù)要求；鍋爐各項參數(shù)均應(yīng)基本達到設(shè)計要求。

(2)鍋爐升壓至0.3MPa至0.5MPa時,對新裝或者拆卸過的螺栓進行熱緊工作。

9 結(jié)束語

余熱鍋爐生產(chǎn)成本低,產(chǎn)生的蒸汽用于汽輪機發(fā)電,鍋爐出口煙氣用于脫硫系統(tǒng)生產(chǎn)化肥,整體利用效率可以達到90%,所以,近年來在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛。作為施工單位,我們在安裝余熱鍋爐的整個過程中,要考慮整個過程的安裝工藝,盡最大可能消除安裝過程中可能發(fā)現(xiàn)的間題,控制好每一道工序,每個工序都要落實到責(zé)任人,要求工人和管理人員,要各司其職,互相協(xié)調(diào)配合,優(yōu)質(zhì)高效的完成鍋爐安裝。

1 電力建設(shè)施工技術(shù)及驗收規(guī)范DL/T 5190-2012；

2 火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程DL/T869-2012；

3 云南源鑫炭素有限公司余熱鍋爐圖紙。

TE821

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1672-9323(2016)05-0050-03

2016-01-23)