π式锅炉折焰角受热面及其框架结构整体组合与就位技术研究公建锋

π式锅炉折焰角受热面及其框架结构整体组合与就位技术研究公建锋

公建锋

（中国能源建设集团天津电力建设有限公司）

摘要：随着机组容量的不断加大，锅炉的重量和体积也随之越来越大。折焰角区域受热面及其框架结构组合吊装对整个受热面安装作业来说中，不仅是起重遇到的第一个不规则、超大型组件，更是需要把握和重点控制的首个关键节点。为此我们采用了折焰角整体组合、吊装的方法。不仅减少了现场大件起吊作业的操作次数，还有效降低了高空拼接和找正难度。更直接规避了一些施工的安全和质量风险，工艺先进，社会效益好。

关键词：折焰角；受热面；框架结构

1前言

目前国内电力装机容量已基本趋于饱和，部分地区甚至出现了电力产能过剩的现象，新建火电机组的数呈现逐年减少态势，且新上马项目一般需要通过“上大压小”的方式进行置换。对基建行业来说，高参数、大容量机组更是成了常态。在以往施工中，一般是将折焰角分两个或多个组件分别进行地面组合，单件起吊就位后再进行整体拼接找正。该工艺不仅增加了高空作业，悬空脚手架的使用和配合工作量也成倍增加，设备本身的安装尺寸和精度控制及调整也异常困难。尤其是百万机组，锅炉折焰角区域整体重量通常会超过100吨。其高空拼接和调整找正的繁琐工序和临时措施很不经济。

2成果的主要用途和技术原理

2.1成果的主要用途

该成果的主要用途是用于π式锅炉折焰角水冷壁及框架的施工。本成果的使用可规避π式锅炉折焰角设备分多个组件吊装、就位拼接的安全风险，降低高空找正、对口焊接的质量控制风险，减少大量脚手架材料和配合人员的投入。采用折焰角设备整体组合吊装的安装模式，不仅降低了工程安全和质量风险，还减少了成本投入，能实现控制总造价的目的。对π式锅炉折焰角设备安装有普遍的适用性。

2.2技术原理

本成果的技术原理是将折焰角水冷壁及其区域内框架安装工艺，由原来的先进行折焰角水冷壁安装后，再安装区域框架结构；或者分为左、右两个组件进行水冷壁和框架结构的组合并吊装，变更为在锅炉0米整体组合折焰角水冷壁和区域内框架并进行吊装就位的方法。先把框架在锅炉0米组合焊接完成，再将折焰角水冷壁摆放在组合好的框架结构上，找正后完成区域水冷壁的拼缝焊接，并对焊缝进行渗油试验。验收合格后再按图纸要求安装水冷壁与框架间的连接件，使折焰角水冷壁与框架成为一个整体。吊装采用2台10吨卷扬机主吊（在炉顶次板梁上布置了两处临时生根梁，规格为两根I63工字钢），75吨履带吊和150吨平臂吊配合抬吊。吊装就位后，卷扬机先不解列，用20t倒链配合完成水冷壁与后水垂帘管的对口焊接后再撤钩。

π式锅炉折焰角水冷壁及刚性梁组件结构多为不规则形状，以某扩建工程施工现场百万机组为例，折焰角水冷壁及刚性梁整体组件外形尺寸为6m×34m，最大起吊重量接近105t。吊装可采用2台10吨卷扬机主吊（在炉顶次板梁上布置了两处临时生根梁，每处为两根I63工字钢），两台吊车配合抬吊（一般选用主吊锅炉设备的平臂吊和一台移动式吊车）。吊装前对吊车性能进行确认，明确作业过程和负荷分配。10吨卷扬机选用钢丝绳规格为Φ21.5mm，单股受力3吨，滑轮组返14股绳，钢丝绳6倍率可以吊装56吨，与组件连接选用Φ43mm钢丝绳，4股受力，钢丝绳7倍率单股承受最大重量13.8吨，两台卷扬机可以承受110吨重量，吊装过程中每对钢丝绳上有1个20吨的手拉葫芦用于调节组件的平衡度。

折焰角组件吊装前，需对吊装机械、吊装锁具进行全面检查。当折焰角组件离开地面后，停止吊装，再次对吊装机械和锁具进行检查，确认受力状态无误后，继续吊装工作。由两台10吨卷扬机继续起钩向上，75吨履带吊和150吨平臂吊吊钩缓慢下落，直至折焰角组件成为垂直安装状态，折焰角组件翻身完成。75吨履带吊和150吨吊钩承载负荷降为零，然后将75吨履带吊和150吨平臂吊吊装绳、卡环拆除。卷扬机继续起钩向上，直至到达就位位置。

在组件翻身和垂直吊装过程中，均为双车（卷扬机配套滑轮组）抬吊。在设计吊装方案时，应合理布置吊点，平均分配抬吊负荷。在吊装过程中必须保持通讯畅通，时刻关注吊装机械状态，出现异常立即停止起吊作业，排除隐患后方可继续进行吊装。

折焰角组件吊装到达就位位置后，卷扬机停止作业并锁死抱闸。在组件左右侧布置10t倒链用来调整组件左右位置。用20t倒链调整对口。焊口完成后，卷扬机可以撤钩。在折焰角框架上布置4个20t倒链，防止折焰角框架因重心不居中而偏斜下沉变形，待折焰角框架与左右侧刚性梁连接件安装完成后方可拆除此处倒链。

3关键技术和创新点

3.1关键技术：本成果的关键技术是在进行锅炉折焰角区域设备安装时，将折焰角水冷壁及其框架结构整体组合并一步到位的施工技术。

3.2创新点：1）将折焰角区域水冷壁和刚性梁在锅炉零米整体组合；2）多台起吊设施配合将折焰角区域设备一步到位的整体起吊作业。

3.3电厂起重作业必须正确、合理、安全地使用起重工索具，熟知作业环境的状况，充分识辨作业危险源，了解所吊物件的结构、重量、形态和绑扎牢固规范；发出的指挥信号要清晰、现场应变能力要迅速并能可靠实施。特别是在制定电厂超重、超限设备吊装方案时，由于工程量大，机械使用的依赖程度高且预存时间长，要求起重吊装作业人员不但要有理论知识，还要有丰富的经验，不断创新工作方式，改进工艺技术，才能又快又安全且低成本地做好起重吊装作业。

4通过数据查新检索，阐述本成果与同类先进成果技术指标比对分析情况：

4.1刚性梁地面组合使用汽车吊即可完成，减少了占用锅炉大型机械的吊装时间；脚手架使用量大大减少，生根在地面，安全性大大增强。

4.2水冷壁与刚性梁地面进行组合，减少了高空作业，克服了刚性梁与水冷壁间施工空间狭小带来的安全、质量隐患，有效控制了风险。

4.3减少了吊点布置、设备倒运和起吊次数，直接降低了施工的风险。

4.4组件整体就位后，后墙水冷壁与悬吊管施工作业面可全部展开，有力保障了后侧螺旋段进度与另三侧的同步实施，保证了整体工期。

5推广应用情况及前景

5.1推广前景

随着火电行业超高参数、大容量机组的不断普及，以及国家能源结构对火电“上大压小”的新常态，超临界、超超临界锅炉成为了主流，π式锅炉作为最为常见的选型之一势必越来越多；优质高效的基建安装和机组长周期稳定运行是发电企业的不懈追求，选择一种安全、可靠且经济可行的安装工艺对各电建企业显得格外重要，这就为本成果的推广使用提供了有利的空间和较好的应用前景。

本成果不仅能够兼顾300MW-660MW火电机组锅炉折焰角安装的需求，还能满足1000MW火电机组超大折焰角的吊装就位需要。从我国现状和能源结构发展来看，关停小机组实施大机组发电是国内火电机组发展的方向，而大型起吊机械的研发和生产也在逐步被突破和超越，而针对火电及化工行业基建单位来说，在施工现场配备吊装机械满足要求的前提下，使用整体吊装技术进行起重作业是一种趋势，所以大件组合吊装随着国内百万机组的大量建设，应用前景广泛。

参考文献：

[1]陈冲；浅谈折焰角、冷灰斗组件创新的吊装方法[J]《黑龙江科技信息》，2008，30（30）：12-12