1100MW级电站锅炉单炉膛对称双火球燃烧水冷壁施工技术

1100MW级电站锅炉单炉膛对称双火球燃烧水冷壁施工技术

黄卫杰梁宇航王建勇

山东电力建设第一工程公司济南250100

摘要：在中国各行业对电力需求越来越大的背景下，电力项目向着高参数、大容量的方向发展已经成为大势所趋，大量的超超临界机组锅炉投入到电力生产行业中。随着机组参数及容量的增大，锅炉炉膛尺寸也随着变大、螺旋水冷壁高度更高，而在机组的运行过程中，水冷壁作为最核心的的受热部件，其安装工艺极其关键，本文研究该类型机组水冷壁的安装技术。

关键词：1100MW级对称火球；水冷壁安装；螺旋水冷壁

1引言

宁夏某电厂二期2×1000MW级机组扩建工程，锅炉为上海锅炉厂有限公司设计生产的1100MW级超超临界压力直流锅炉，本锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、双火球燃烧方式、平衡通风、全钢架悬吊结构Π型半露天布置、固态排渣。炉膛都是膜式水冷壁，炉膛标高56.716m以下采用螺旋水冷壁、以上为垂直膜式水冷壁，螺旋管与垂直管之间采用中间混合集箱过渡，水冷壁下集箱标高为7500mm。锅炉炉膛断面尺寸为35190mm×15667.6mm，炉底冷灰斗角度为55.074o。由于大容量的锅炉炉膛宽度及深度尺寸较大，过渡段、燃烧器区域水冷套、冷灰斗等区域水冷壁结构复杂，在施工过程中存在由于水冷壁组件大，刚性较差，高空加固、找正难度较大等技术难题，超超临界锅炉水冷壁的安装是是整个锅炉受热面安装中的重点和难点，针对上述难题展开关键技术研究推广。

图1水冷壁布置图

2安装技术

2.1垂直段水冷壁施工技术

垂直段水冷壁采用地面模块化组合，分段吊装的施工技术。管排按照设计尺寸摆放在组合架上，将管排的中心线及安装基准线画好并作出明显标记，将检查中发现的缺陷在地面上处理好。按照图纸设计尺寸地面拼缝找正，确保管排下部焊口平齐，调整组合件尺寸，使长、宽及对角线符合规范要求。根据现场机械布置情况及组件尺寸，将组件分段，各组件之间应多点均匀点焊牢固，并在相邻组件做样冲眼标记，高空根据样冲眼标记进行拼缝安装。为防止密封焊接引起管排组件宽度缩小，每米可预留1～2mm的收缩量，并在组件两边焊上限位铁。由于炉膛尺寸大，为使管排间拼缝焊接应力更好释放，焊接应从整个组件中间焊缝外两侧逐道焊接，焊接完成后，再次复查组件的外形尺寸、管排的平整度及对角线并做好组件的技术记录，验收合格后方可进行水冷壁上集箱焊口。

垂直段水冷壁由地面起吊炉顶贯入，穿销轴就位，找正。

2.2过渡段、螺旋段水冷壁施工技术

过渡段与螺旋水冷壁同样采用地面采用模块化组合，分段吊装的水冷壁施工工艺。在地面组合架上进行整体组合找正，左右侧水冷壁首先安装，找正固定；

中部过渡段、螺旋水冷壁在地面组合架上由散件组合成一个整体，过渡段水冷壁与水冷壁中间集箱之间的焊口地面组合，由于该炉型中间集箱与管排之间为散管，焊口难以施焊，因此将过渡段水冷壁管排立起来，调整管排与集箱的水平度等各项尺寸符合设计要求，完成焊口。

过渡段与螺旋段水冷壁组件按照图纸设计尺寸地面拼缝找正，确保每面墙水冷壁焊口平齐，调正组合件尺寸，使长、宽及对角线符合规定。根据现场机械情况及组件尺寸，组件分段，各小组件之间应多点均匀点焊牢固，并在相邻组件进行样冲眼标记，高空安装根据样冲眼标记进行拼缝安装。将管排的中心线及安装基准线画好并作出明显标记，并将检查中发现的缺陷在地面上处理好。

该炉型燃烧器布置在前后墙螺旋段水冷壁区域，前、后墙水冷壁各布置四只燃烧器形成八角对称双火球燃烧炉膛，同时在每只燃烧器上部布置了两只燃尽风，因此前水螺旋段水冷壁结构复杂，整体尺寸大，前后水燃烧器区域水冷壁焊口达14000只。燃烧器区域水冷壁尽可能进行地面焊口，与单件散吊对比，大大缩短水冷壁的整体安装工期，在能够运输及吊装的前提下尽量多的组合。

左右墙螺旋段水冷壁管排由炉顶空挡贯入，吊装时先吊装左、右侧水冷壁，每吊装一件完成密封焊接，同时将水冷壁吊带装上，以承受水冷壁的重量，左、右侧水冷壁按照分层设点的方法找正定位。

由于炉顶承载梁为板梁前后对穿结构，左、右侧螺旋段水冷壁吊装完成后，炉顶承载梁必须安装完成后才能进行前后墙水冷壁的吊装。因此，前、后水过渡螺旋段组件根据现场运输情况及炉膛进出通道尺寸进行分段，组件由炉底起吊。前后墙螺旋段水冷壁组件的安装、找正以左右侧墙水冷壁为基准。因前、后、左、右四面墙螺旋水冷壁的安装直接影响炉膛整体安装质量，所以左右墙螺旋段水冷壁找正、加固时，必须保证水冷壁的标高、前后左右位置及炉膛对角线偏差在《验标》要求范围内。中部左右螺旋水冷壁的加固不少于四层，每层各片水冷壁不少于四个点。前、后水冷壁组件安装时只需以左、右水冷壁为基进行安装即可，节省了大量的加固用的材料。地面组合已做安装标记，高空安装时只需对正中心线基与准线即可提高了速度节省时间，保证了施工质量。

2.3冷灰斗螺旋水冷壁的施工技术

冷灰斗区域水冷壁地面进行预组合，将基准线、中心线画好，缺陷在地面处理完毕。左右墙冷灰斗水冷壁可将刚性梁与水冷壁管排整体组合，前后墙冷灰斗水冷壁管排可部分组合，吊装时先将左、右侧冷灰斗水冷壁吊装就位、找正、加固，然后将冷灰斗前、后水的刚性梁运到炉底进行组合，组合好后用塔吊或卷扬机配合将组件吊装临挂于提前安装好的临时吊架上，前、后水冷壁管排在组合架上整体组合完毕后，进行分段，运至炉底，组合好的刚性梁作为安装平台，管屏由上到下按照地面标记进行安装。

图2冷灰斗区域水冷壁安装示意图

3结束语

本施工技术一改传统水冷壁四面同时施工、单片吊装的传统做法，减少了了高空作业的工作量，降低了的施工难度和安全隐。新方案的采取和实施，极大降低了施工难度保证了工程质量，缩短了工期，取得了良好的应用效果。

参考文献：

[1]冯华清；火电记住锅炉螺旋水冷壁安装方法；价值工程；2014年10期。

[2]刘永阳；试析1000MW机组锅炉水冷壁安装技术；工程建设标准化；2014年12期。

[3]上海锅炉锅炉厂有限公司超超临界锅炉水冷壁安装图纸。