岳卫保
(山西省安装集团股份有限公司,山西 太原 030002)
城市供热散装热水锅炉安装技术的研究,是完善供热系统的重要基础。随着城市化建设水平提高,供热系统贯彻落实能源节约理念。供热散装热水锅炉的应用,降低了传统能耗,并且减少大气污染,有效平衡城市供热与环境保护的关系。不仅如此,从绿色环保角度出发,以散装热水锅炉供热去调节矿产资源产量与消耗量不对等矛盾,为城市可持续发展与环保发展创造有利条件。基于此,加大对城市供热散装热水锅炉安装技术研究力度,针对循环流化床热水锅炉安装施工展开详细探讨,为城市供热安全与管理提供帮助。
城市供热散装热水锅炉安装,作为城市供热系统运行与升级关注的焦点,散装热水锅炉安装,必须保证细节处理到位,所有安装施工高水平完成,这样才能保障城市供热系统运行安全。本文主要针对夏县中心城区集中供热项目展开,该项目包括新建热源厂1 座,一期施工需安装58MW 热水炉2 台,并安装配套公用辅助系统。工程中涉及供热管网的埋设,长度为26.6km,还包括新建与改造热力站共37 座。项目建成投产后将彻底改变夏县现有的分散式供热现状,既能缓解能源紧张难题,还能减轻百姓经济负担,为中心城区群众带来更加温暖的冬天,也将使夏县的天更蓝、水更清、空气更清新[1]。
此次项目中所安装的58MW 热水炉,以“定太设计理论”助力循环流化床技术,并获得“基于炉内脱硫与低氮燃烧的超低排放CFB 锅炉产品”,对城市供热热水锅炉安装技术来讲属于重大突破[2]。根据热水锅炉的组成结构及供热项目实况,对供热散装热水锅炉安装施工进行具体研究。
城市供热散装热水锅炉安装项目中,因为施工现场环境复杂,加上工程量大,所以施工前必须对安装施工难点明确,以便工作人员制定更完善的安装施工方案,高效完成安装操作,有效缩短安装施工周期。通过对散装热水锅炉安装分析,整理出如下安装施工难点。
2.1.1 流管束焊接操作
散装热水锅炉安装处理过程中,流管束焊接经常因为现场操作混乱,导致焊接顺序错乱,继而造成焊接不当或者是流管束变形等。加上流管束数量多,间距设定相对来讲较小,这种情况下必然会面临紧密度大的情况,增加安装操作难度。
2.1.2 热水锅炉水压试验
热水锅炉安装施工结束投入施工之前,必须组织热水锅炉进行水压试验,了解锅炉实时状态。以在软化水对锅炉进行初步试验,记录并分析试验数据,若所有模块均运行正常,则根据《特种设备安全监察条例》(中华人民共和国国务院令〔2009〕549 号)、《机械设备安装工程施工及验收规范》等规范对热水锅炉系统上水速度进行调试,同步对其基础沉降与运行稳定性仔细观察,确定是否满足运行规范[3]。
此次项目中,热水锅炉安装主要采取循环流化床热水锅炉施工技术完成。该工法安装施工中,将施工现场的前期空地设置为脱硫硝除尘装置区,以便进行预制加工,并且有效减少现场空地的占用空间[4]。工作人员根据项目具体情况,对锅炉进行模块划分,并提前进行预制处理。安装操作中对其整体吊装,尽量减少高空作业,缩短施工操作周期,减少施工成本的同时,方便现场人员进行质量与安全管理。
为保证热水锅炉安装施工顺利完成,需提前对安装施工流程进行梳理,在此基础上做好安装施工关键点的处理,保证施工操作准确到位基础上,提高热水锅炉安装质量,以下为热水锅炉安装施工具体流程。
设备清点检查→基础验收及划线→钢架地面拼装→钢架、平台组合、栏杆安装→水冷壁地面拼装→水冷壁安装→顶板梁、炉顶吊杆安装→旋风分离器拼装→旋风分离器安装→锅筒安装→空气预热器安装→省煤器安装→本体配管及附件安装→锅炉本体水压试验→外护板、门孔等附件安装→燃烧装置安装[5]。
热水锅炉底座作为锅炉结构的重要组成,实际安装期间,需根据两组支座组成设置匹配的支撑点,并设置中间底座,以此增加锅炉底座的固定性。两边底座为灵活调整属性,可以根据底座状态随时调整位置。与此同时,提前对锅炉底座钢柱的底脚线确定,即找出每根钢柱在其基础上的轮廓线,并将其中心线延长到轮廓线以外至少50mm,以便安装调整时使用。具体操作如下。
用经纬仪、钢尺等测量土建绘出的锅炉基础中心线,锅炉的相对位置经测量后,观察整个锅炉房,没有错位感觉时,可认定此线为锅炉的纵向基准线。取锅炉锅筒纵向中心线,画出与锅炉纵向中心线在基础上的投影位置垂直的一条直线为锅炉横向基准线。对于混凝土基础上的纵向基准中心线与横向基准线是否相垂直,应用等腰三角形作具体检查。划出各钢柱基础中心线和其他辅助中心线。验证各钢柱中心位置。用矩形对角线长度相等的方法进行验证。当各部分相应的对角线相等时,说明正确。反之应找出原因并进行调整,直到对角线相等为止。用水准仪复测土建施工单位给出的标高,确认无误后,取+1.000m 标高线放划在锅炉四周的墙上、柱子上,并作出标记,为以后的安装提供方便。在钢架安装完毕后,把基准标高线再次放到钢架立柱上。在延长线上轮廓线外侧用中心线油漆划出标记,底座钢柱放线示意图如图1 所示。
图1 底座钢柱放线示意图
底座的活动支座调整或找正必须以基准制作为主,并结合锅炉基础重量与整体框架确定支座中心,要求所有设计参数的误差均≤3mm。利用找平滚动轴为支座提供支撑力,并预留出支座活动空间。结合支座预留活动空间在,对汽包进行安装[6]。
辅机安装期间,首先对给水泵进行安装处理。核查货物清单的数量、质量等,保证给水泵安装之前不存在漏风情况。积极对给水泵电机进行测量,并观察机器工作期间的温度变化,对排烟管道、连接密封、风机流量等检查,符合安装标准基础上进行安装[7]。其次是烟囱的安装处理。提前准备好石棉绳,将其及时垫入烟囱、锅炉衔接位置,并利用吊锤线原理,观察烟囱的垂直度,允许偏差内进行安装。
(1)顶板安装处理中,必须保证顶板组合设计为矩形框架,并且满足以下偏差要求。顶板矩形框架安装允许偏差如表1 所示。
表1 顶板矩形框架安装允许偏差
顶板安装施工梁与梁之间的连接操作,必须注意严格按照安装顺序操作,翼板与腹板不允许切割处理。
(2)梁与柱安装期间,工作人员及时对梁支撑架标高进行检查,要求必须与安装施工设计图统一,最大误差≤-4mm。提前对梁上下面区分好,避免安装时出现上下面相反现象。顶板梁安装前需检查制作质量及外型几何尺寸,特别要校核吊挂孔的位置。顶梁与钢架及顶梁与顶梁接合部要焊接牢固,并复核吊挂孔相互之间的尺寸,以利吊挂集箱、水冷壁、旋风分离等部件。
此次项目所应用锅筒的参数为:内径φ1200mm;壁厚20mm;材料Q245R/GB713;筒身长7450mm;全长约为(包括封头在内)8164mm。检查锅筒整体质量情况,保证其表面无任何缺陷的基础上,对其材质应进行分析核对,检查锅筒的弯曲度,要求弯曲度的偏差≤锅筒长度的2/1000,全长偏差≤15mm。按照安装施工要求,对锅筒中心进行划线并矫正,随后正式进行安装。安装过程中,将炉顶、吊环上部打造成组件,并检测固定性,随后将锅筒与吊环下部打造成组件,对两个组件间隔、位置等核对,并运输至吊车力矩合理范围,以便吊车吊装。主钩将炉顶组件吊至锅筒组件的正上方,并使两个组件上的吊环上、下段中心对正,将顶梁组件逐渐降落到适当高度,对正吊环上、下段接头后,穿插链板的销轴,连接好链板后,即可将整个组件吊起,直接进行就位、找正、固定。待位置调整结束进入点焊阶段,防止锅筒滑动。
3.6.1 水冷壁安装
水冷壁安装处理中,必须提前组好组合准备。仔细熟悉图纸,并清点所有组件,保证无任何问题、缺陷前提下,对吊栏制作,并及时加固桁架。热水锅炉主要以膜式水冷壁为主,安装之前于施工现场对水冷壁组对平台进行设置,同步完成水冷壁、钢架组对。待所有组件组合操作完毕,按顺序吊装放置安装在位置,测量检查管排长度、平整度、对口间隙,随后进行焊接操作。逐层完成焊接施工,并调整管子对接坡口角度,规定范围为30°±2°。管口两边的鳍片应吹割几十毫米以减少其刚性,便于找正对口,对口完毕后再补焊上,严禁管口错边。膜式壁对接完毕后,补焊鳍片,定位鳍片绝对要求与原鳍片平齐,不允许有内凸外凹或外凸内凹及扭曲现象;炉膛内侧的焊缝全部要求焊后磨平。期间需注意,管排焊接操作中,应用千斤顶将下部顶实,以此规避管排变形问题。组装中的拼缝间隙必须得到严格控制,一般应在30mm 以内,最大不超过50mm。
3.6.2 旋风分离器安装
旋风分离器,左、右各一件,整体吊挂固定在顶梁上。在锅筒安装找正后,即在炉顶悬挂滑轮组,用吊车配合将两台分离器分别吊装就位。护驾安装期间,必须对水平度、锥体与筒体、铅锤度等严格控制。料腿、返料腿上排汽孔为:高度每隔1m,圆周方向均布3 个10mm×10mm 的排汽孔。筒体排气孔设置中,高度间隔要求为1m,排气孔规格为30mm×30mm。中心筒安装期间,按照安装顺序要求,现场进行组装处理,即在支板上应用销轴对中心筒固定,为其预留出自由膨胀的空间,随后进行满焊操作,检查支撑板焊接牢固性。
空气预热器作为热水锅炉结构的重要组成,其安装施工之前,必须对管箱全方面检查,验证几何尺寸基础上,组织进行渗漏试验。所有检查达标后,应用专业设备按照先中间后左右的顺序将其吊装至安装现场,二次风管箱吊装期间,及时对其找正并固定,随后对一次风管箱进行吊装操作,达到运转层平台后找正固定。
锅炉安装完毕,积极组织水压试验。按照2.0MPa压力规格,检测锅炉运行水压。汽包工作压力试验的参数值以2.0MPa 为标准允许上下波动0.4MPa。实际试验中,汽包增压速度与泄压速度分别为0.15MPa/min、0.1MPa/min,符合设计规范。此外,还对锅炉管道严密性进行了试验检测,并未发现异常情况,由此可以看出,锅炉安装处理精准到位,施工质量达标。
综上所述,通过对城市供热散装热水锅炉安装技术的研究,对热水锅炉的价值有了更准确的认识。根据锅炉安装具体项目,科学应用循环流化床热水锅炉施工技术展开安装。科学梳理锅炉安装操作流程,深层次认识到热水锅炉底座、辅机、顶板梁、锅筒、集箱、水冷壁、空气预热器等安装注意事项,处理好锅炉安装细节,在此基础上,有效提高城市供热散装热水锅炉安装质量,保证城市供热系统稳定运行。