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300 MW循环流化床锅炉安装策划与实施
发布时间：2013-09-24 13:22 来源：未知
0、引言
300 MW循环流化床(CFB)锅炉属新型锅炉，国内外都是近年来才开始设计、制造、安装、调试、运行，无成熟的经验可借鉴。针对云南巡检司电厂7号机组，对锅炉安装的重点、难点进行阐述。
1、300MW CFB锅炉施工难点
在施工中，相对常规煤粉炉，300 MW CFB锅炉增加了炉墙砌筑这一较大工程量，每台锅炉炉墙总量达到约4 500 t，施工工期需4个多月。一些部位炉墙完工后才能安装受热面，如外置床、冷渣器；而有些部位则需先安装完受热面，并完成水压试验后才能施工炉墙，如水冷壁内炉墙；一些部件应在地面组装后再吊装；更多的部件要在设备安装完成后才能进行施工。炉墙材料种类多，工艺要求严格，浇筑料的配合比、拌合质量、浇筑时间的控制等直接关系到成品的质量；膨胀缝的设置关系到锅炉的安全运行。高峰阶段筑炉熟练工需求量大（约300人），筑炉料垂直运输困难等问题是施工管理的重点和难点。
CFB锅炉钢结构、受热面、烟风管道、汽水管道、附属机械安装工程量与同类型煤粉炉相当，其中钢结构总质量3800 t，受热面总质量3 700 t。旋风分离器及进出口烟道体形尺寸较大，吊装难度大；锅炉T部设备管线布置密集，安装高峰时期多工种、多工序交叉，施工条件差，工作难度大；锅炉受热面安装焊口约22 000道，其中T91焊口3 200余道，焊接工程量大，技术要求高。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂希蔽颐腔褂写罅康难钅灸拘伎帕Ｈ剂虾陀衩捉崭芽帕Ｈ剂铣鍪�。
2、300 MW CFB锅炉主要施工方案策划
2.1施工场地的需求
锅炉岛占地40 mx60 m，其两侧有一定的空间可布置吊机和临时存放待安装设备。锅炉安装组合场除满足锅炉受热面预组合、烟风道加工预组合需求外，同时考虑有500~600m2的分离器及进出口烟道预组合场地。
2.2主要施工机械的配置
根据该锅炉的特点、结构型式、设备质量选择施工机械。锅炉最重件为汽包，吊装质量190 t，在锅炉炉顶设置构架用卷扬机吊装就位；锅炉大板梁最重件70 t，水冷壁、分离器本体及进出口烟道等预组合后，单件最大质量近50 t。从满足吊装能力考虑，锅炉安装配置1台250 t履带吊为主吊，36B为辅吊；设备组合场配备2台40 t龙门吊；安装高峰期，配备2—3台移运式吊机。
为解决员工上、下锅炉及物料的转运，在锅炉间宜安装l台施工电梯。炉墙砌筑材料的垂直运输原则上不占用主、辅吊机和施工电梯，采取装设多台卷扬机来完成。
2.3主要设备的施工方案
总结以往几台CFB锅炉的施工经验，锅炉钢架安装阶段采用锅炉中间开口式，主吊机布置在锅炉中部进行吊装，在完成对侧旋风分离器本体、分离器进出口烟道、外置床壳体等的吊装工作后，从炉前至炉后顺序安装完锅炉中间的钢架梁柱和吊装大板梁，主吊从炉后退出并转移到锅炉进场设备一侧，吊装其余设备。锅炉汽包设计为支承式，布置在前炉顶1—2号大板梁中间。汽包吊装质量190 t，用吊机无法吊装就位。经研究，在前炉顶安装门型架，装在l—3号大板梁上，2—3号大板梁间次梁缓装，在后炉顶布置2台15 t卷扬机。汽包进场后拖运至炉底2—3号大板梁中间轴线，用卷扬机提升并越过炉顶，通过布置在门型架上的2台跑车同步平行移动到汽包安装轴线，松下卷扬机使汽包正确就位。
水冷壁根据吊机起重能力和方便高空安装为原则划分组件，分片吊装。四侧水冷壁组件就位后，将水冷风室组件临时存放于炉底，吊装水冷壁布风板，再吊装裤又型隔墙，最后封闭水冷壁顶棚。在吊装水冷壁过程中，将外置床壳体及内部受热面、外置床下部灰斗、冷渣器、回料系统冷热灰管等同步吊装就位，以免事后增加安装难度。
后竖井受热面吊装采用炉后开口方式，在后顶棚底部装设卷扬机，利用炉后30 m层的锅炉平台作为吊装过渡平台，后竖井高温过热器、低温再热器、省煤器管排从最上层一直吊到底层，最后封闭后包墙。
锅炉旋风分离器本体、分离器进出口烟道、回料系统冷热灰管、外置床、冷渣器应尽早组织施工，要做到与锅炉钢架、受热面同步吊装，降低安装难度，也为炉墙施工创造条件，保证安装工期。分离器本体分锥体段、直筒段2部分组件吊装，出口烟道根据吊机吊装能力以及便于安装为前提，分成7个部件组合、吊装，外置床壳体按设备供货状态分片吊装。
锅炉内炉墙工程量大，施工工期长，因此设备系统的安装应为炉墙施工创造条件。锅炉炉墙施工分砌筑和浇筑2种型式。材料有耐火耐磨砖、耐火保温砖、耐火耐磨浇筑料、耐火保温浇筑料等多个类别，各种材料不得混用。在炉墙施工主要作业面，规划作业场所，布置水电等动力设施和存料平台。炉墙施工前，应准备好所需的搅拌机、物料提升卷扬机等机具，制作浇筑、砌筑所需的模板等。外置床顶板、风道燃烧器预燃室在地面浇筑炉墙后再吊装，这样可保证炉墙施工质量、方便施工�；亓戏е镣庵么驳睦浠�、排渣锥形阀至冷渣器的排渣管等管径小的管道，以满足吊装为前提，应在地面施工。冷渣器按组件供货，在安装就位后，将管排拉出再施工炉墙。外置床前、后两侧壁炉墙预留口，满足受热面吊入。分离器及进出口烟道、冷热灰管、风道燃烧器设备就位后，及时找正验收并分段交付炉墙施工。
2.4工期计划
按当前同类型锅炉安装相对先进的工期编制，总工期300天（从锅炉钢架吊装开始至点火冲管结束）。锅炉安装过程中，各作业项目并不完全按每天8h工作制，关键作业面需延长作业时间，甚至连续倒班作业，以保证相关项目的正常实施和工期目标的实现。
3、施工过程控制与管理
3.1技术质量控制
3 .1.1锅炉受热面安装控制重点
锅炉受热面重点关注内部浇筑有炉墙部位的安装工艺质量，这些部位如发生问题，处理较为困难。安装前认真检查设备质量，检查受热面外观无损伤、严重锈蚀；抽查受热管子焊口制造质量、测量受热管子壁厚、复核设备材质等。安装中，严格控制管道焊接工艺，焊口100%进行外观检验及无损检测，焊接在管件上的各种附件由合格焊工施焊，并认真检查，管件及焊口经锅炉整体水压试验确认无渗（泄）漏。该型式锅炉属微正压锅炉，锅炉正常运行中炉膛出口风压约为±100 Pa，炉膛下部、外置床等部位达10 kPa以上，极易发生漏烟、漏灰；因此，应对锅炉受热面、烟风室焊接密封进行严格检查，彻底清除制造和施工缺陷。
3,1.2分离器及回料系统安装控制重点
分离器组合、安装重点是控制几何中心尺寸（纵横中心、标高），其垂直中心线必须是从上口到下口通线检查，分离器中心筒相对于分离器的中心位置必须准确，这关系到锅炉运行中烟气流向和烟气对内部炉墙的冲刷。分离器本体、进出口烟道、回料系统冷热风管组合安装要控制椭圆度、平整度，误差过大将影响下道工序炉墙的施工质量。
3.1.3非金属膨胀节安装控制重点
为解决炉本体与烟风管道等相互膨胀位移，CFB锅炉设计采用了较多的非金属膨胀节，这类膨胀节由于滑移体间隙设计不合理、外层蒙皮质量差或在运输、安装过程中发生损坏，锅炉运行中会出现超温、蒙皮破损泄漏烟气等情况，造成锅炉停运。在安装前认真核查图纸资料，检查供货设备质量；安装中控制膨胀间隙、膨胀方向，安装全过程对外层蒙皮采取有效保护措施。
3.1.4炉墙施工控制重点
炉墙施工前，对炉墙材料抽样检验，不合格材料不使用；各种材料分类存放，材料存放采用防雨措施；现场制作的模板做到表面平整、光滑。设备系统安装验收完工部分，办理书面交接手续后，开始下道工序炉墙施工。炉墙销钉、抓钉焊接由合格焊工施焊，焊后认真检查。保温砖、耐火砖砌筑水平面、垂直面拉通线施工和验收，误差控制在±5 mm；上、下层砖错缝施工，灰缝饱满、均匀，有裂缝等质量缺陷以及小于2/3长度的耐火砖不再使用，处于向火面的耐火砖不得有缺角、掉边，拱面最后收口的锁紧砖必须是整块砖，从上往下锁入，并有紧力。严格控制保温浇筑料、耐火浇筑料的配合比、加水量，并让施工人员熟悉掌握，适时监控，防止作业人员以增加水量来提高浇筑料的流动性；浇筑料拌合均匀，按技术要求控制拌合至入模时间；浇筑用的模板拼砌严密，支撑体系牢固，以防止爆模、漏浆；浇筑料振捣密实，防止出现蜂窝、麻面；浇筑施工按l mxl m为方格间隔施工，方块间用lmm厚陶瓷纤维纸隔开作为膨胀缝。膨胀缝正确留设，冷热灰管非金属膨胀节处炉墙施工保证滑移缝正确留出，滑移缝中不留有异物，防止被浇筑料浇死。需对各个部位的膨胀缝进行4级验收，并做好书面记录。
3.2安全及文明施工管理
锅炉岛是火电厂建设中安全风险较大的区域，而CFB锅炉由于炉墙的施工，增加了很多作业面，势必形成较多的交叉作业点。大量炉墙材料的入场又将占用许多场地，阻碍施工通道，产生的废料影响施工环境。大量劳动力的引入，临时工的管理是重点环节。
锅炉间周边设置围栏和安全通道，实施封闭管理。锅炉平台随构架同步安装，栏杆、围脚板齐全完善，各施工作业面的临时平台和通道及时规范搭设。在锅炉炉墙、外保温主要作业面搭设物料存放区，临时平台承载力应经计算并标志，每天产生的垃圾、余料及时清理外运。锅炉间管线统一布置，不影响施工、阻碍通道，氧乙炔管道避开电力线路敷设通道。脚手架搭设规范，实行验收挂牌制度。
交叉作业面力求错开作业时段，并设置可靠的隔离设施。锅炉大件吊装阶段，许多部件属临时吊挂，采取措施防止吊挂件因受碰撞、吊具松脱而滑落。分离器本体及进出口烟道炉墙施工时，内部作业人员多，粉尘大，空气流动性差，在其壳体上开设了多个通风孔，并装设通风机。炉墙材料不过多存放在脚手架上，以免掉落打击下方人员。锅炉烘炉阶段重点防范火灾的发生，油管道经过水压试验，烘炉机周边易燃物彻底清除，油管接头下部设置积油桶，重要设备（如电缆）进行遮隔，放置消防器材。
4、锅炉调试、试运阶段的特殊方案及实施
4.1辅机及系统分部试运
根据锅炉制造厂、炉墙材料供应方提出的技术要求，炉墙施工完成后（尤其是耐火浇筑料）要在自然环境下养护约20天，而锅炉风机启动试运，会对正在施工和已完工炉墙质量带来影响，因此出风不能进人炉内。采取将风机出口风道设在合适位置，且与炉内隔断，出风直接排空，以提前试转风机。
4.2低温烘炉与锅炉化学清洗
低温烘炉是通过外部临时烘炉设施将炉内烟气温度逐步提升至约400℃，烘炉时间控制不少于168 h，可基本去除炉墙材料中的游离水。
低温烘炉要外接一些临时设施，包括烘炉机、油管道、压缩空气、供电电源等，这些设施要布局合理、规范；烘炉机尽量靠近炉体，以免烘炉机出口风管过长，在烘炉中被烧坏。为避免炉内热烟气大量流失，造成烘炉温度难于控制，将与炉室相连的冷热风管临时封堵，锅炉密相区上部、分离器出口烟道、烟窗等处设隔断（但不必完全密封）。为防止外置床受热面干烧，用薄铁皮将管束包裹遮隔，冷渣器受热面拉出体外，烘炉完后再回位。同时，为防止烘炉时油烟在空预热器传热元件上附着，导致空预器失火，以及油烟在电除尘器极板上附着，影响除尘效果，在空预器进口烟道上安装临时排烟口，并在空预器进烟口处安装捕油网。为防止回转式空气预热器超温导致回转体变形，烘炉期间需投入空气预热器，启动l台一次风机运行（送风临时排空）。
锅炉化学清洗过程要将炉水温度提升至约I50℃，化学清洗时间约48 h，因此将锅炉化学清洗与低温烘炉2个方案合并进行。低温烘炉开始将炉水温提升至化学清洗所需温度，维持该温度至化学清洗结束，之后继续升温，进行低温烘炉后续过程。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
为检验烘炉效果和耐磨耐火浇筑料的性能，在炉墙施工的同时制作炉墙试块，烘炉前分别放置在烘炉重点部位。为利于烘炉部位水分的散发，在外置床壳体侧面、分离器顶部、分离器出口烟道顶部、风道燃烧器顶部、回料腿等处开设排湿孔，低温烘炉结束后封焊。
4.3锅炉添加床料
锅炉床料是锅炉启动建立床压、实现物态循环的基础，锅炉首次启动床料可用经过筛分的细砂(粒径不大于5 mm)来填充，锅炉正常运行中通过调节排渣量维持床压。锅炉首次启动需添加近700 t床料，分别是炉膛300t，外置床各80t，回料阀各10t。采用人工添加床料费工费时。经过尝试，采取床料从煤场通过输煤皮带运送至煤斗，用给煤机送入炉膛，但外置床、回料阀部位的启动床料仍由人工添加一部分，锅炉启动后通过物料循环补充一部分。锅炉运行中，若床压低，燃烧难以调整，也可采用在煤场原煤中加入一定量的床料，通过给煤线添加。
4.4锅炉膨胀系统的监视
锅炉低温烘炉开始和锅炉首次启动运行中，注意监视锅炉的膨胀位移情况，特别关注回料腿与炉膛、外置床与炉膛、风道燃烧器与炉膛几个部位膨胀节处的位移值，若出现位移不畅，应查明原因并消除，以免损坏设备。
5、实施效果
云南巡检司电厂7号机组CFB锅炉安装优良，未发生重大质量事故和安全事故，同类型锅炉安装、运行中出现的问题在该工程基本消除，机组运行稳定，各项运行主要指标达到设计考核标准，实现了机组168 h试运后不�；诵�80天的优异成绩，创同类机组最好运行水平。
