超临界直流炉水冷壁安装

超临界直流锅炉螺旋水冷壁安装

作者：张登科 作者单位：广东火电工程总公司海外事业部

摘要：超临界直流锅炉螺旋水冷壁安装主要难点在于解决炉膛安装时的整体扭转，角部及平面管屏因焊接收缩变形，管径过小带来的高标准管内清洁度，悬空倒装施工给设备吊装带来的困难等技术难题。

abstract: the difficulties for installation of spiral water-cooled wall for super-critical once-through boiler lie in the following aspects as shift of the whole boiler, panel distortion caused by welding, high-level cleanness required by small diameter tube, and other technical difficulties caused by suspended installation of the furnace.

关键词：超临界锅炉 螺旋水冷壁 安装 工艺key words: super-critical boiler, spiral water-cooled tube, erection, craftwork 一．工程概况

汕尾发电厂一期工程第一标段安装两台dg1950－25.4/ⅱ型600mw国产超临界参数变压直流锅炉，锅炉炉膛为全焊接膜式水冷壁，水冷壁在标高48997.9mm处实现由螺旋管圈向垂直管屏过渡，下是螺旋管圈，上为垂直管屏。螺旋管圈规格为φ38.1×7.5、φ38.1×9，材质为sa-213t2，共492根组成，密封扁钢双面坡口，厚6.4mm，材料为15crmo。锅炉水冷壁安装工作内容包括垂直水冷壁、过渡段水冷壁、中部螺旋水冷壁、底部冷灰斗螺旋水冷壁四部分。我司成立了攻关课题组，形成了自己独特的工艺控制措施，解决了炉膛安装时的中心整体扭转、角部管屏及平面管屏间距焊接收缩变形、悬空倒装施工给设备吊装带来的困难、管径过小带来的高标准管内清洁度等技术难题。

二．安装工艺控制措施

1、采用地面预组大屏、先定位管屏位置再对口后烧密封的施工方法

螺旋水冷壁安装前，先在地面定位组装四角转角管屏，提前校调各管屏的外形尺寸，使螺旋水冷壁的尺寸在误差的控制范围内；以转角部位为基准放样，不要以安装基准线为准，因为安装基准线是放小样标识的，误差较大，保证转角角度为主，再保证管屏转角部位两侧螺旋水冷壁管屏的平整度和长度，并且保证前后左右对应的安装标高相对位置一致，避免以后安装过程中出现大面积撕裂鳍

片。地面组合时要分出每片组合件的中心线，方便高空分层就位找中心，防止了管屏误差累计造成炉膛水冷壁中心偏转和标高偏差。为精确控制管屏螺旋角，在过渡段水冷壁吊装前，最关键的是过渡段水冷壁与垂直水冷壁对接焊口是否在设计的同一个标高上。我们对过渡段严格控制，标高、几何尺寸、基准中心进行了严格测量处理，采取在组合场分四面墙就地组合，并安装好刚性梁支撑件和转角连接板支撑件。管口尺寸校准后，垂直起吊，在高空与垂直水冷壁进行对口焊接。对接高空平面管屏时，先初步核对管屏标高和左右位置然后对口最后烧焊管屏间密封，避免了水冷壁螺旋管对口过程中出现严重的折口和大面积撕裂管屏现象。

2、防止焊接变形的措施

螺旋水冷壁区域的安装密封铁件18000多块，密封焊长度达21000多米。为防止角部管间节距收缩变形采用 a）增加点焊长度和点焊密度；b）采取分散跳焊，即焊接一根管子的鳍片，然后隔开三根再焊的办法，防止局部焊接度过高而收缩变形；c）同一鳍片的焊接也规定焊接顺序，交叉施焊；d）选用φ3.2的焊条,控制焊接电流在80a~120a之间。2）防止波浪形焊接变形的措施 螺旋水冷壁管子较细、刚性差，在施焊过程中容易产生波浪形变形。在焊接密封过程中采用二氧化碳保护焊，其烧焊变形量较小，防止局部度过高，使管排因应力或重力而产生变形。

3、制作炉膛内悬空施工平台

施工作业平台是螺旋水冷壁安装的关键设施，它要求满足安装过程中不同部位人员施工的要求。在总结汕头华能电厂二期扩建工程施工经验的基础上，采取了生根在51m垂直水冷壁墙面下部鳍片上开孔，安装承力支架，在其下方悬挂设计的标准梯节，上下梯子之间用螺栓连接，在两梯之间敷设钢踏板，四面墙布置，从垂直水冷壁一直延伸到冷灰斗，架子外侧搭建平台，使安全更有保障。 4、冷灰斗螺旋水冷壁安装

如果冷灰斗按照中部螺旋水冷壁的存放方式进行安装，则会加大冷灰斗刚性梁吊装的难度。汕尾发电厂是把前后墙冷灰斗刚性梁在地面先分别组合成1个组合件，使用工字钢加固成一个整体，把前后墙冷灰斗水冷壁2片组合成一件，左右侧墙冷灰斗分别组合成2个组件。把角部连接装置提前安装在侧墙冷灰斗上，

先吊装就位，然后吊装前后墙刚性梁，角部连接装置的另一边烧焊在前后墙冷灰斗刚性梁上以拉住刚性梁使其就位，然后把前后墙冷灰斗吊装就位。 5、 做细设备清洁度检查、清理工作

为吸取国内超临界机组频频爆管的教训，建立完善的设备清洁度签证制度，制定严格、详细的管屏通球、联箱清理以及管口打磨制度。在汕尾电厂建设过程中引入了内窥镜检查，对所有的水冷壁联箱进行内窥检查确保无异物留存与集箱中。由于超临界直流锅炉比亚临界锅炉的管内径小，以前凭冲管就能排出的焊条头、粉碎的内磨头、小石块等异物可能会遗留在超临界锅炉管屏中，因此，在水压试验前，对螺旋水冷壁各转角处进行了射线检查，对可能存在异物的隐患点逐个排查，共拍x光片1000余张。 三．结束语

汕尾发电厂2台超临界直流锅炉安装工作采用了打破常规的施工工艺，攻克了螺旋水冷壁安装的技术难题。在水冷壁整体验收时，监理实测发现锅炉水冷壁中心线偏差1mm，管屏最大不平整度2mm，冷灰斗标高偏差2mm，并且在整组启动时未发现膨胀不畅而产生水冷壁变形，总体安装质量达到国内同类机组一流水平。

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