上海電力安裝第二工程有限公司 邵朝忠

引言

鍋爐設(shè)備是發(fā)電廠(chǎng)的核心設(shè)備之一。隨著垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目越來(lái)越多，如何更高效地落實(shí)鍋爐區(qū)域施工管理逐漸成為熱門(mén)話(huà)題。垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)鍋爐專(zhuān)業(yè)工期跨度長(zhǎng)、牽涉設(shè)備多、系統(tǒng)龐大復(fù)雜。在傳統(tǒng)管理與策劃思路之外，探索新的優(yōu)化措施是本文討論的重點(diǎn)。本文從大件施工方案與力能布置，工藝與工序，區(qū)域進(jìn)度優(yōu)化三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化探討。

1 垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)鍋爐區(qū)域介紹

1.1 焚燒爐與余熱鍋爐

垃圾焚燒廠(chǎng)鍋爐區(qū)域設(shè)備布置緊湊且不規(guī)則，施工方案的制定對(duì)整體施工效率有很大影響。焚燒爐大體分為：垃圾料斗、爐排框架、爐排、推料器、出渣機(jī)。垃圾由垃圾抓斗放入料斗中，經(jīng)過(guò)通道由推料器推入爐排燃燒。隨著推料器、爐排運(yùn)動(dòng)，垃圾經(jīng)過(guò)干燥、燃燒后變成灰渣，由出渣機(jī)排至渣坑。余熱鍋爐大體分為鋼架、汽包、垂直煙道、水平煙道、保護(hù)性蒸發(fā)屏、過(guò)熱器系統(tǒng)及過(guò)熱蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)、省煤器、灰斗等，整套設(shè)備全部布置于余熱鍋爐平臺(tái)上。

1.2 鍋爐區(qū)域施工重、難點(diǎn)

大件施工方案、工藝工序管理與進(jìn)度控制是鍋爐區(qū)域三大關(guān)鍵點(diǎn)，也是前期策劃中需要重點(diǎn)關(guān)注的方向。大件施工方案是綜合場(chǎng)地情況、機(jī)械配置、安裝素質(zhì)等方面得出的綜合性方案。結(jié)合垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)場(chǎng)地狹小、土建結(jié)構(gòu)密集、爐型結(jié)構(gòu)不規(guī)則等特點(diǎn)，需在策劃方案時(shí)更加關(guān)注受熱面組合形式、土建結(jié)構(gòu)緩建預(yù)留、鋼結(jié)構(gòu)緩裝件選定、組合件臨拋策劃、本體就位先后次序等。鍋爐專(zhuān)業(yè)牽涉系統(tǒng)多而雜，施工工藝、安裝工序也非常豐富，需要富有專(zhuān)業(yè)能力的技術(shù)人員、質(zhì)量管理人員做好全過(guò)程的支持與監(jiān)督。由于牽涉垃圾儲(chǔ)運(yùn)、垃圾焚燒、灰渣處理等，所以鍋爐專(zhuān)業(yè)的進(jìn)度管理與控制更是決定整個(gè)項(xiàng)目能否如期完成的重點(diǎn)之一。

1.3 鍋爐區(qū)域關(guān)鍵路徑

鍋爐專(zhuān)業(yè)關(guān)鍵線(xiàn)路貫穿整個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)施工，是最為重要的安裝主線(xiàn)。結(jié)合項(xiàng)目里程碑節(jié)點(diǎn)，一般分為：鋼架開(kāi)吊、汽包就位、鍋爐水壓、烘煮爐、吹管、垃圾投料、整套啟動(dòng)。根據(jù)主線(xiàn)，進(jìn)一步完成二三級(jí)進(jìn)度的編制。通過(guò)三級(jí)計(jì)劃的梳理，可以更有針對(duì)性地做好進(jìn)度梳理和施工優(yōu)化，在之后章節(jié)再做闡述。下面，將從力能布置及大件施工方案、工藝與工序和區(qū)域進(jìn)度優(yōu)化三個(gè)方面進(jìn)行淺析。

2 大件施工方案及力能布置

2.1 大件設(shè)備施工方案

2.2 鍋爐區(qū)域力能布置

常規(guī)垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)一般布置兩條及以上焚燒線(xiàn)，主力機(jī)械布置主要分為兩種：塔式起重機(jī)或履帶式起重機(jī)。塔式起吊效率高、操作視野好，而履帶式靈活性強(qiáng)、載荷更大，兩者各有特色。

首先談?wù)勊狡鹬貦C(jī)的選擇。布置20t 及以上塔吊布置在兩臺(tái)爐中間位置，大多選擇余熱爐平臺(tái)前后兩側(cè)，方便塔體附著。此類(lèi)布置利用塔吊完成絕大多區(qū)域內(nèi)的設(shè)備吊裝，超大件例如大阪梁、汽包等會(huì)另行安排大型履帶機(jī)械進(jìn)場(chǎng)完成。但會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)問(wèn)題。首先，兩臺(tái)爐大件吊裝施工周期在6～8個(gè)月，塔吊基礎(chǔ)、附著及拆除的成本均攤后是否還具有較好的經(jīng)濟(jì)效益；其次，受塔吊最大起重量限制，受熱面超大件、垃圾料斗等超大件的組合會(huì)被迫增加高空施工的難度和風(fēng)險(xiǎn)；第三，工程前期的板梁、汽包，以及后期的垃圾吊均為整件到貨，勢(shì)必牽涉到大型移動(dòng)機(jī)械的反復(fù)進(jìn)場(chǎng)，綜合機(jī)械成本是否有優(yōu)勢(shì)值得商榷。

圖1 塔吊布置案例圖

選用履帶式起重機(jī)作為施工主力機(jī)械，一般布置在焚燒爐側(cè)面，如果為多條線(xiàn)布置，遵循先中間后兩邊的原則進(jìn)行施工。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)500t/d 及以上爐型，常規(guī)選擇260t 以上履帶式起重機(jī)械即可滿(mǎn)足全部吊裝任務(wù)。進(jìn)場(chǎng)時(shí)間控制在二層鋼架施工完成后，撤場(chǎng)時(shí)間為垃圾吊就位后。履帶吊的使用也有著自身弊端：首先，需要高標(biāo)準(zhǔn)處理機(jī)械占位及行走路徑上的場(chǎng)地，對(duì)于下方設(shè)備基礎(chǔ)需嚴(yán)格保護(hù)；第二，常規(guī)垃圾焚燒廠(chǎng)布置緊湊，履帶吊的占位會(huì)影響周?chē)两ńY(jié)構(gòu)的施工，緩建是否影響全局進(jìn)度，需全局考慮；第三，履帶吊的選取主要考慮大件吊裝的便捷，對(duì)鍋爐區(qū)域內(nèi)設(shè)備供貨情況要求較高，從而保障施工連續(xù)性。

圖2 履帶吊布置案例圖

大件吊裝是鍋爐專(zhuān)業(yè)的重中之重，而現(xiàn)場(chǎng)力能的針對(duì)性布置將更好地降低施工風(fēng)險(xiǎn)、提升施工進(jìn)度、保障施工質(zhì)量。

3 工藝與工序

3.1 煙風(fēng)系統(tǒng)

煙風(fēng)系統(tǒng)具有設(shè)備占地大，組合拼裝、焊縫數(shù)量多等特點(diǎn)。對(duì)系統(tǒng)設(shè)備提前預(yù)制、穿插臨拋、焊接保障等方面提出了更高要求。

煙風(fēng)道焊接設(shè)計(jì)常規(guī)采用雙面焊接，一面滿(mǎn)焊一面段焊。在焊接工藝上，采用氣保焊可大幅提高施工效率。但氣保焊對(duì)焊工素質(zhì)要求較高且煙風(fēng)道多為薄壁鋼板，對(duì)質(zhì)量提出了更高要求；第二，合理做好內(nèi)外焊縫的滿(mǎn)焊和段焊選擇。例如：工期緊張、場(chǎng)地狹小等因素，在完成部分焊接、滿(mǎn)足強(qiáng)度的情況下就需臨拋，此時(shí)高空遺留焊縫的施工難易程度是需密切關(guān)注和綜合考評(píng)的。此外，對(duì)于煙風(fēng)系統(tǒng)管道焊縫位置的滲油實(shí)驗(yàn)和保溫前的風(fēng)壓實(shí)驗(yàn)，是相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)必須嚴(yán)格把關(guān)落實(shí)的檢驗(yàn)項(xiàng)。

煙風(fēng)系統(tǒng)尤其是風(fēng)系統(tǒng)，從工序優(yōu)化的角度出發(fā)，需要更多考慮大體積管道和設(shè)備的就位問(wèn)題。無(wú)論是一二次風(fēng)管道、風(fēng)機(jī)還是空氣預(yù)熱器，需要在前期策劃時(shí)結(jié)合區(qū)域力能覆蓋與周邊土建結(jié)構(gòu)施工情況確定好就位時(shí)間窗口與運(yùn)輸路線(xiàn)。例如：鍋爐區(qū)域內(nèi)風(fēng)系統(tǒng)管道在受熱面大件吊裝的過(guò)程中就應(yīng)開(kāi)始地面組合；一次風(fēng)母管在土建垃圾坑側(cè)墻結(jié)構(gòu)到頂后就應(yīng)馬上著手臨拋；結(jié)合烘煮爐系統(tǒng)投用先后情況，煙風(fēng)管道施工先后順序上做好側(cè)重等。

3.2 汽水系統(tǒng)

汽水系統(tǒng)分為大口徑管道與小口徑管道。前者講究施工先后順序，后者更注重排布走向。垃圾焚燒爐設(shè)備布置緊湊，大口徑管道需要合理策劃就位先后次序，避免后期費(fèi)時(shí)費(fèi)力。下降管、再循環(huán)管道的先行施工可以避免與風(fēng)系統(tǒng)管道、疏放水管道甚至鋼架平臺(tái)的碰撞。除此之外，把握管道就位前支吊點(diǎn)的施工節(jié)奏，強(qiáng)調(diào)合金鋼材質(zhì)強(qiáng)調(diào)焊接與熱處理工藝等，也是工序與工藝上的重點(diǎn)。

建筑力學(xué)這門(mén)課程是建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生的必修課。從該課程本身的內(nèi)容來(lái)看，理論性非常強(qiáng)，一般教材都會(huì)以緒論、靜力平衡[1]作為開(kāi)篇。從學(xué)生的角度來(lái)看，很多學(xué)生本身高中時(shí)是文科類(lèi)的，對(duì)物理學(xué)習(xí)的很少，看到這樣的教材，可能會(huì)立即失去興趣。因此教師在此課程的教學(xué)中，如何能將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣吸引回來(lái)，講好入門(mén)課程非常關(guān)鍵。此時(shí)多媒體教學(xué)就是一個(gè)非常好的方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和普及，高職院校多媒體教室已較為常見(jiàn)，電腦、音響、投影已經(jīng)是常用的教學(xué)輔助工具。相比起白紙黑字的課本，和黑底白字的板書(shū)，色彩豐富、內(nèi)容精彩的多媒體教學(xué)方法，更能吸引學(xué)生的注意力。

小口徑管道的施工常規(guī)置于大口徑管道之后，尤其是疏放水管道的集中布置，除了講究施工工藝更要考慮檢修操作與整體美觀(guān)。強(qiáng)調(diào)小口徑管道的設(shè)計(jì)策劃，其中包含：膨脹彎設(shè)置，集中管路走向，閥門(mén)組占位等，可借用當(dāng)下流行的BIM 技術(shù)快捷解決小管道二次設(shè)計(jì)與防碰撞檢測(cè)。

3.3 鍋爐密封

與常規(guī)火力發(fā)電廠(chǎng)不同，垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的鍋爐密封比較復(fù)雜、繁瑣。由于焚燒燃料采用垃圾，所以更需重視密封作業(yè)防止臭氣泄露；由于爐型不規(guī)則，密封作業(yè)難度更高涉及區(qū)域更多；由于密封工藝眾多，施工標(biāo)準(zhǔn)與人員素質(zhì)要求更加嚴(yán)格。強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)密封管理優(yōu)化；施工工序及工藝要求。

3.3.1 施工工序從兩方面出發(fā)

焚燒爐爐型不規(guī)則，很多組件固定完畢后不利于后續(xù)設(shè)備進(jìn)入，所以例如隔墻、擋板等組件可先行臨拋，待相關(guān)內(nèi)部施工完成后再進(jìn)行定位與密封焊接。另一方面，要注重密封焊接的先后順序——從內(nèi)向外逐層閉環(huán)施工。焚燒爐內(nèi)部存在多層結(jié)構(gòu)，并且每層都有不同的密封要求。施工前交底清晰、施工中注意工序、施工后及時(shí)報(bào)檢，保持密封作業(yè)始終受控。

3.3.2 密封工藝要求

是單面焊還是雙面焊、是雙面滿(mǎn)焊還是段焊滿(mǎn)焊結(jié)合，焊縫的長(zhǎng)度、高度、材質(zhì)選擇等,這些都需要技術(shù)人員認(rèn)真審核圖紙，向焊工詳細(xì)交底的。除焊接之外，現(xiàn)場(chǎng)還存在門(mén)孔和法蘭位置需要密封處理。需要注意不同位置的密封介于溫度不同、膨脹量不同、介質(zhì)不同等存在施工工藝區(qū)別，需格外注意。

本章通過(guò)煙風(fēng)系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)和鍋爐密封三個(gè)方面就工序和工藝做了探討，此外受熱面組合、輔機(jī)設(shè)備安裝、液壓爐排等位置同樣具有優(yōu)化的空間。

4 區(qū)域進(jìn)度優(yōu)化

垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)作為民生工程常伴隨時(shí)間緊、任務(wù)重的特點(diǎn)，此類(lèi)項(xiàng)目的進(jìn)度優(yōu)化可聚焦關(guān)鍵路徑與交叉作業(yè)。

4.1 進(jìn)度策劃

進(jìn)度的優(yōu)化需緊緊依托各項(xiàng)節(jié)點(diǎn)，任何一項(xiàng)計(jì)劃的開(kāi)始、完成都應(yīng)在上級(jí)計(jì)劃或者總進(jìn)度的范圍之內(nèi)。通過(guò)梳理，讓我們對(duì)每階段進(jìn)度管理重點(diǎn)一目了然，對(duì)于可控的進(jìn)度滯后也做到胸有成竹。

舉一個(gè)例子。爐排系統(tǒng)施工貫穿于項(xiàng)目始末，從第二層鋼架吊裝時(shí)就開(kāi)始進(jìn)行爐排框架預(yù)存，液壓濾油合格后才能開(kāi)始爐排液壓動(dòng)作試驗(yàn)，中間歷經(jīng)爐排片就位、初次傳動(dòng)校驗(yàn)、液壓缸設(shè)備安裝、整體密封焊接、油管路布置等。結(jié)合總體工期有近一年時(shí)間，看似相對(duì)寬松的施工周期卻往往升級(jí)為很多垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的關(guān)鍵路徑。過(guò)程中對(duì)難度預(yù)估不足、對(duì)工期缺乏緊迫感，很多工序步驟前后邏輯關(guān)系的不清晰，造成爐排系統(tǒng)施工成為了老大難。根據(jù)整體工期制定爐排系統(tǒng)各階段施工的節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，合理組織各階段富裕勞動(dòng)力完成施工任務(wù)提高效益，這些需要提前策劃、提前布局。

4.2 交叉作業(yè)

交叉作業(yè)分為時(shí)間與空間兩個(gè)維度來(lái)考慮。

從時(shí)間上說(shuō)，同一時(shí)間段開(kāi)辟多施工作業(yè)面。例如：在鍋爐鋼架吊裝完成之后，可根據(jù)工期要求制定焚燒爐與余熱爐同步施工的計(jì)劃。利用焚燒爐上部受熱面與尾部余熱爐受熱面中間的金屬膨脹節(jié)作為前后分界，對(duì)前后爐膛分別找正并用型材固定四角，從而形成整體框架，隨即可同步進(jìn)行前后爐膛內(nèi)隔墻、管排等設(shè)備的安裝作業(yè)。

空間意義上的交叉作業(yè)比較常見(jiàn)，同時(shí)也是比較常規(guī)的提高施工效率、縮短整體周期的方法。結(jié)合垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)布置緊湊、空間狹小的特點(diǎn)，在開(kāi)辟多個(gè)作業(yè)面的過(guò)程中強(qiáng)化安全意識(shí)，落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)旁站管理制度。隔離措施到位，必要時(shí)采取硬隔離；高空作業(yè)做好工器具防墜、焊接接火措施；上方執(zhí)行吊裝作業(yè)時(shí)嚴(yán)禁下方繼續(xù)施工，其他安全措施在此不一一列舉。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)大件施工方案優(yōu)化舉例和不同力能布置方案的對(duì)比，施工工藝和安裝工序的介紹，進(jìn)度計(jì)劃和交叉作業(yè)的管理運(yùn)用，闡述了垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)鍋爐區(qū)域施工優(yōu)化措施的若干方案?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)，施工優(yōu)化離不開(kāi)保障安全、提高效率、增強(qiáng)質(zhì)量，這也是在施工策劃、安裝過(guò)程、監(jiān)督管理中離不開(kāi)的三大基本要素。