国内首台1100MW超超临界机组脱硝设备安装方案探析

贾广明　苏晓蔚

摘要：文章通过探析国内首台哈尔滨锅炉厂生产的1100MW超超临界变压运行直流锅炉配套烟气脱硝设备的安装方法，同时对“π”型锅炉烟气直接脱硝（即无旁路到达空预器）系统安装方法的研究，为其他同类型机组提供施工资料。

关键词：1100MW超超临界机组；锅炉厂；设备安装方案；烟气脱硝；系统安装 文献标识码：A

中图分类号：TK229 文章编号：1009-2374（2015）06-0084-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0469

1 概述

随着社会发展与人民生活需求的不断提高，环境问题逐渐成为关系到国计民生的重点。如何生产清洁、绿色的能源成为考核火力发电企业的重要指标。目前，国家已经严格控制火力发电机组脱硫、脱硝工程与主体工程的同步施工投运。

新疆农六师电厂2×1100MW超超临界锅炉炉型结构为“π”型，即烟气在炉顶通过水平烟道到达后烟井向下继续对包墙、低温过热器、低温再热器、省煤器内介质进行加热，在省煤器出口灰斗处向后侧经省煤器出口水平烟道进入脱硝区域，经SCR入口烟道进入脱硝反应器。反应器设计成烟气竖直向下流动。脱硝设备设置有单独钢架支撑，空预器布置在脱硝钢架上，烟气经脱硝进入空预器换热后出脱硝钢架区域。脱硝主体结构安装包括钢架及平台楼梯安装、烟道组合安装、SCR反应器组合安装、催化剂安装（包括起吊设施）、反应器区喷氨装置安装。

2 组合场地及施工机械准备

根据现场情况，选择钢架卸车场地、烟道组合场地、反应器组合场地。钢架卸车尽量选择在脱硝钢架左右侧，使钢架主吊设备便于一次性吊装到位避免二次倒运，钢架吊装完毕后可在此场地进行SCR出口灰斗

组合。

本工程采用吊机械选择：锅炉右侧（B71.6外）横向第三四跨（BG-BH间）布置了一台120t塔机（80m半径），脱硝钢架后侧机动布置一台250t履带吊负责炉左侧组合件吊装。

3 具体施工方案

3.1 脱硝钢架安装

脱硝钢架安装过程适用锅炉本体钢架安装规范进行施工，全部钢结构分立柱、横梁、垂直支撑、水平支撑，高强螺栓副连接方式。施工前需对高强螺栓副及钢结构摩擦试板送具备检测资质的机构进行抽样复检。

一层钢架安装完毕后验收1m标高、柱顶标高、跨距、对角偏差等尺寸后终紧高强螺栓进行空预器底梁安装前的钢架划线垫板安装。

钢架安装过程与空预器安装过程同步进行，待钢架到顶，空预器完成除模式扇形仓外其他大件吊装安装

完毕。

缓装件：SCR入口烟道吊装前，需将33m以上层钢架入口烟道周围内伸次梁及水平支撑全部缓装；SCR出口灰斗吊装前需将33m（包括33m）以上出口灰斗及反应器周边次梁及水平支撑全部缓装，待临时就位后方可

完善。

平台楼梯需与钢架同步施工，将每层环形通道安装，便于施工人员通行，降低高空作业危险系数。上述吊装区域平台需缓装。

3.2 SCR出口灰斗组合与安装

3.2.1 SCR出口灰斗选择在脱硝钢架右侧进行现场组合，组合前用[20a槽钢在地面搭设组合平台，底部垫平，保持平台平整一致。根据主吊250t履带吊工况，选择全部组合并将反应器出口连接法兰与SCR出口灰斗组合一起吊装，组合后每件出口灰斗56t，炉左、炉右各一件。在组合时，分别将前后面护板与内侧桁架组合成块，每台共2件；其他内部横向桁架组合成片；在组合平台上放出底口尺寸，将前后护板与桁架放置到位进行内部成片桁架连接，最后进行剩余护板安装。

3.2.2 SCR出口灰斗在空预器模式扇形仓吊装完毕后进行临时就位（因到货周期限制，可在扇形仓吊装前的阶段安排施工人员进行烟道及反应器地面组合，上述工程量较大，不会因等待扇形仓吊装而造成窝工或影响施工进度）。SCR出口灰斗临时就位标高需较就位位置低100mm，在反应器底梁就位后再上提进行密封焊

对口。

3.3 SCR入口烟道的组合安装

SCR入口烟道布置在省煤器出口水平烟道后侧，连接部分设置有非金属膨胀节，SCR入口烟道垂直段下方设计有放灰小灰斗，垂直段中间位置布置有喷氨栅格，外部设备形状类似于受热面集箱，内部为均匀分布的带有向上喷口的管道，用于还原剂氨气的输入。

SCR入口烟道的组合选择在50t龙门吊组合场进行。1100MW机组该设备单件总重为75.5t，底部和顶部均设计有导流板（总重19t），根据250t履带吊回转半径及主臂工况情况，决定将入口烟道组合成三段进行吊装就位，底部与顶部均将导流板地面安装完毕，分段组合后，底部重量32.5t，中间段重量27t，顶部重量35t。最大限度地减少了高空作业（每个入口烟道仅需两道现场安装焊缝的施工），且地面组合过程中便于质检人员的质量控制。分段位置设计在钢架梁附近，便于脚手架搭设施焊。

3.4 SCR反应器的组合安装

SCR反应器包括反应器支撑结构、反应器内护板（壳体护板）、SCR入口导流装置、SCR入口碎灰装置、SCR入口整流装置、内部密封装置、催化剂防堵装置、催化剂装卸门及人孔。

反应器支撑结构包括支撑结构支座（膨胀滑动垫板）、支撑结构一（底梁）、支撑结构二（第一、二、三层催化剂支撑）、支撑结构三（整流装置支撑层、碎灰装置支撑层、顶部桁架）、支撑结构四（反应器立柱）、导向装置、小车轨道。

因空预器施工交叉影响的原因，出口灰斗及上部的反应器均需在模式扇形仓吊装完毕后方可施工。否则，只能散片预存于施工位置。这种施工方式既增加了施工难度，又很难把握工艺质量，且施工成本将成倍增加。为避免这种情况，采取空预器施工周期内进行反应器的地面组合。

地面组合分为支撑结构组合和壳体组合。支撑结构每层分两块组合，第一层催化剂层支撑与底梁组合，重量每块36t；第二、三层催化剂层每块约19t重；整流装置及碎灰装置支撑选择与其上的整流装置及碎灰装组合后吊装，整流层每块重量41t，碎灰层每块重量15t，250t履带吊或120t塔机工况均满足施工。

支撑结构地面组合不但解决了高空施工的各种弊端，且每层组合方式场地占用不大，每层组合验收完可堆叠放置，安装时按层运输吊装即可。二层以上仅需在下述壳体侧板安装后与壳体立柱接口即可。比常规施工方法减少80%高空作业，且降低了大型机械施工台班，可集中时间段进行吊装。

安装时，将反应器底梁安装完毕后，进行壳体护板吊装安装。一台反应器6块组合护板安装完毕后，进行二层催化剂支撑层吊装。最上层碎灰层支撑安装完毕后进行顶部垂直支撑的安装，并将导流装置预存，然后将顶部护板组合件安装到位。

3.5 其他设备

催化剂安装起吊设施、催化剂安装、催化剂防堵及密封装置安装、催化剂装卸门封闭、人孔门封闭，其件较小，属常规施工项目不在详述。

4 结语

根据本施工顺序及周期安排施工，锅炉烟气脱硝装置安装提早了3个月竣工，可缩短施工周期2个月。人员组织方案较常规散件组合方式科学，避免出现脱硝安装的“闲季”和“忙季”，有利于施工人员组织调配，为他型号π型锅炉采用选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝施工提供了参考。

参考文献

[1] 哈尔滨锅炉厂1100MW超超临界锅炉机组脱硝安装图纸[S].

[2] 电力建设施工质量验收及评价规程：第2部分 锅炉机组（DL/T5210.2-2009）[S].

[3] 电力建设施工质量验收及评价规程：第5部分 管道及系统（DL/T5210.5-2009）[S].

作者简介：贾广明，男，山东电力建设第二工程公司工程师，研究方向：电力建设管理；苏晓蔚，男，山东电力建设第二工程公司助理工程师，研究方向：电力建设施工。

（责任编辑：黄银芳）