摘要: 大型火力发电厂的承担着发电和供应电能的重任，需要安装很多的设备，在这些设备的相互配合之下，才能顺利的发电，并且能够提高发电的效能。锅炉是火力发电厂必可或缺的设备，锅炉在使用的过程中出现问题，就会引发很大的发电事故，使得发电厂遭受毁灭性的破坏，人员伤亡惨重，造成的损失是难易估量的，同时还会对周边生态环境产生影响。因此，大型火力发电厂要重视锅炉设备安装，做好后期的调试工作，确保锅炉设备安装的规范性和安全性，为火力发电创造一个安全的生产环境。本篇文章介绍了大型火力发电厂锅炉设备安装流程，并且对锅炉安装和调试技术进行分析，仅供火力发电厂设备安装人员参考和借鉴。
关键词:大型火力发电厂；锅炉设备；安装与调试
引言: 大型火力发电厂发电效能高，意味着可以满足生活和生产中更多的用电需求，确保社会发展有源源不断电能供应。大型火力发电厂具有设备密集性的特点，有锅炉、汽机、电气、热工仪表等许多相关设备，只有确保设备运行的安全性和稳定性，各个设备之间协调工作，才能确保发电的稳定性、持续性，提高火力发电效率，让火力发电厂可以更好的完成其社会服务职能，同时还能增加火力发电的经济收入，最终实现火力发电的战略目标。锅炉是火力发电厂必不可少的设备，也是火力发电最为关键环节，在设备运行中有一个小的问题都可能酿成重大事故。因此，大型火力发电厂要狠抓锅炉设备安装质量，控制好设备安装的各个环节，规范锅炉设备安装流程，完成锅炉设备安装质量目标，确保设备安装达到火力发电厂锅炉安全指标，为火力发电创造安全的生产环境，保障工作人员生命安全，控制火力发电成本。
一、大型火力发电厂锅炉设备概况
目前我国火力发电厂的装机容量越来越大，600MW机组已成为常规机型，以上海锅炉厂660MW超超临界参数变压运行直流锅炉为例，此锅炉最大连续蒸发量2024t/h，为一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、露天岛式布置、全钢构架悬吊结构、四角切圆燃烧方式的型锅炉，运转层标高为15m。锅炉采用风冷干式捞渣机进行连续排渣。锅炉采用四角切圆燃烧方式，每个角燃烧器共分为6层燃烧器一次风喷口，对应6台中速磨煤机。
炉膛上部分别布置屏式过热器和后屏过热器，水平烟道依次布置高温过热器和高温再热器，尾部烟道布置有低温再热器、低温过热器和省煤器。
过热器配置二级喷水减温装置，左右能分别调节。再热蒸汽主要靠烟气挡板调温，喷水减温主要作事故喷水用。
锅炉采用ZGM133型中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统，每炉配6台中速磨煤机、2台密封风机、2台动叶可调轴流式一次风机、2台动叶可调轴流式送风机和2台双动叶可调轴流式吸风机。锅炉采用灰渣分除系统，除灰系统采用正压气力除灰，除渣系统采用干式除渣。炉后尾部布置2台容克回转式空气预热器。
二、锅炉主要系统及设备特点
1.锅炉构架
锅炉钢结构主要由顶板、立柱、横梁、垂直支撑、水平支撑等部件组成，各构件之间采用扭剪型高强度螺栓连接，其中，顶板由主梁、次梁和小梁组成一个稳定结构，其四周有垂直支撑，主梁端有垂直支撑。锅炉各层平台的楼梯集中布置在锅炉两侧靠近炉前侧位置，与平台框架、格板一起组成锅炉检修、运行的通道系统。
2.回转式空气预热器
空气预热器为空克回转式，三分仓结构，对称布置于锅炉尾部K6-K8的钢结构上。主要部件有转子、主壳体板、副壳体板、上梁、下梁、中心筒,模块仓格、支承、导向轴承、推力轴承、蓄热元件、端轴、冷、热端连接板、密封装置、传动装置、吹灰、清洗装置及润滑油系统。
3.直流燃烧器
锅炉燃烧系统按中速磨冷一次风直吹风直吹式设计。8只AGP燃烬风燃烧器和24只直流燃烧器分8层布置于炉膛中下部四角，煤粉和空气从四角送入，二次热风在炉膛内呈对吹切圆方式燃烧方式。
4.水冷壁
水冷壁共由五部分组成：分别为垂直段水冷壁、过渡段水冷壁、燃烧器区域水冷壁、螺旋段水冷壁、灰斗处水冷壁。
过渡段、螺旋段水冷壁处装有吊带，吊带通过与水冷壁塞块焊接连接，整个水冷壁外侧通过刚性梁进行整体加固。刚性梁在炉膛上部采用水平绕带式，而在炉膛螺旋段区域的刚性梁则采用框架结构，由垂直刚性梁和水平刚性梁构成网格结构，刚性梁体系及炉墙等的自重荷载完全由垂直搭接板支吊，采用了可膨胀的带张力板的垂直刚性梁支承系统，下部炉膛和冷灰斗的荷载能传递给上部垂直水冷壁。刚性梁和水冷壁之间相互不直接焊接，可以相对滑动。炉膛水冷壁采用悬挂结构，整个水冷壁和承压件向下膨胀。
5.启动分离器和贮水罐
锅炉炉膛前侧沿宽度方向垂直布置2只启动分离器，其进出口分别与锅炉水冷壁上部集箱和炉顶过热器入口集箱相连接。贮水箱布置于汽水分离器下方、锅炉中心线靠炉左侧。
6.省煤器：省煤器布置于尾部后竖井下部，低过侧省煤器和低再侧省煤器。
7.过热系统
过热器受热面采用辐射-对流型布置。过热器受热面由四部分组成，第一部分为顶棚及后竖井烟道四壁及后竖井中隔墙；第二部分是布置在尾部竖井后烟道内的水平对流过热器；第三部分是位于炉膛上部的屏式过热器；第四部分是位于折焰角上方的末级过热器。
过热器系统按蒸汽流程分为：顶棚过热器、包墙过热器/分隔墙过热器、低温过热器、屏式过热器、后屏过热器及高温过热器。按烟气流程依次为：屏式过热器、高温过热器、低温过热器。
8.再热系统
再热器受热面采用纯对流型布置，位于尾部前烟道的水平对流低温再热器及位于高温过热器后的高温再热器组成。再热汽温通过尾部双烟道平行烟气挡板调节。再热器冷段管道用一根联通管道接入再热器进口联箱，经低温再热器水平蛇形管屏、垂直管屏进入低再出口集箱，然后经低再至高再连接管进入高再管屏，汇集到高再出口集箱，最后进入汽机中压缸。
9.烟风系统
本工程锅炉烟风系统设计采用平衡通风的运行方式。每台炉配置2台可调轴流式引风机、2台动叶可调轴流式一次风机、2台动叶可调轴流式送风机，2台三分仓回转式空气预热器， 2台离心式密封风机。送风机供给炉膛燃烧用的二次风，一次风机向磨煤机提供热风用来干燥煤粉并把煤粉送到锅炉四角燃烧器。
10.制粉系统
采用中速磨煤机正压直吹冷一次风机制粉系统，每台锅炉配 6 台磨煤机（ 5 台运行， 1 台备用），每台锅炉配2台一次风机，2台密封风机。
11.电除尘
锅炉除尘器采用FE型电袋复合除尘器。除尘器与布袋除尘器组合方式。主要设备组成有：壳体、灰斗、进口喇叭、阴阳极、滤袋装置、震打机构、旁路阀、提升阀、清灰系统、净气室、出口烟道、保护装置、高压静电除尘用整流设备、低压控制系统等。
12.除灰、除渣系统
除灰系统采用正压浓相输灰系统。每台炉设1套气力输送系统，每套系统出力为120t/h,两台炉设3座φ15m灰库，分别为原灰库、粗灰库及细灰库，两台炉设一套出力50t/h分选系统。
省煤器及除尘器的每个灰斗下设置一台仓泵，将收集的灰经由进料阀进入仓泵,由压缩空气通过管道将灰输送至灰库储存。灰库中干灰可通过干灰散装机直接装入飞灰罐车，也可通过湿式搅拌机将灰搅拌成含水15～25%的调湿灰用自卸车送至灰场碾压或填沟造田。
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气力除灰系统输送气源由专用的除灰压缩空气系统提供，输灰空压机与全厂仪用及厂用空压机合并布置；两台炉设1座空压机房。
本工程一台机组采用一套风冷干式排渣系统，由风冷干式排渣机直接输送到独立布置的渣仓内，该系统包含渣井膨胀节、渣井、液压关断门、风冷干式渣机、碎渣机、渣仓、渣仓附属设施等。
13.脱硝系统
该系统SCR反应器位于省煤器与空预器之间的烟气流程中，布置在尾部K7、K8钢架区域；每台锅炉配置两台SCR反应器，SCR反应器区设施设备由钢架支撑框架、SCR反应器（内部安装脱硝催化剂）、氨气空气混合稀释装置、稀释后氨气烟气混合均布装置、吹灰系统、催化剂拆卸起吊装置等设备设施组成。
14.锅炉附属系统
吹灰系统：锅炉炉膛布置炉膛吹灰器；另外还有烟温探针（左右各一台）；水平烟道对称布置长伸缩式吹灰器。锅炉范围内管道及炉本体附件：锅炉范围内管道主要有炉顶放空管道、疏放水系统、锅炉排污管、加药、取样、安全门排汽、减温水等；锅炉本体附件主要包括人孔、看火孔、密封盒、防爆装置、胀缩节、膨胀指示器、压力表等。
三、锅炉设备安装
1、准备阶段
大型火力发电厂设备众多，安装任务繁重，锅炉在火力发电厂中具有重要地位，安装工作也显得尤为重要，在安装中要遵守火力发电厂锅炉安装技术标准，按照要求规范安装锅炉，同时还要做好安全防护措施，确保锅炉设备安装万无一失。安装前要做好锅炉设备检查和测试，外观不能有任何的损坏，锅炉的质量要合格，同时还要保证设备性能良好，这样才能为锅炉设备稳定运行打下基础。锅炉安装责任重大，技术管理人员在安装前要认真学习技术性文件，明确锅炉设备安装要求和指标，制定科学合理且执行性强的安装方案。另外，组织所有参与锅炉设备安装人员进行培训，做好技术交底工作，工人要清楚安装流程，掌握安装技术要点，并且要具备极高的责任心，能够认识到锅炉设备安装重要性，自我约束和监督，严格按照安装技术标准操作，从根源上保障锅炉设备安装质量。
2、 主要设备安装
2.1钢架安装
2.1.1在整个钢架安装过程中，除个别垂直斜撑先进行组合后再吊装外，一般均采用按供货形式单件吊装。
2.1.2锅炉基础复查划线后，按从前向后、从右到左吊装的顺序，吊装相应立柱、横梁、拉条。在钢架第一段吊装前，先复查厂家给定立柱1m标高线的准确性，并检查立柱的弯曲、扭曲情况。一层钢结构整体找正好，高强螺栓终紧完，经四级检验合格后进行柱脚二次灌浆，灌浆强度合格后再进行第二段吊装。
2.1.3钢结构第二、三、四、五、六、七层吊装，同第一段相似，从前向后吊装，随着柱子的吊装同时安装横梁、拉条、平台和梯子。对第二段进行验收，特别是立柱垂直度的测量要对第一、二段的垂直度同时验收，验收合格后再进行上一段的吊装。第七段钢架安装结束后进行大板梁安装的炉顶划线工作。
2.1.4钢架高强度螺栓连接副安装：
工艺流程：普通螺栓穿装→ 构架找正→穿入高强度螺栓（节点数70%）→初紧→复测→取出普通螺栓→换上高强度螺栓并初紧→高强度螺栓终紧→检查→刷防护油漆。高强度螺栓的紧固，无论初拧或终拧都应从接点中心依次向边缘进行。初拧:高强度螺栓穿入后,即进行初拧,先由手动搬手将螺帽初紧，然后由电动力矩扳手来完成初拧,一般初拧力矩要求为终拧力矩的50%。终拧:初拧结束后,检查各开挡对角线和立柱垂直度,无误后用电动扳手完成终拧,拧掉螺栓尾部的梅花卡头即告终拧结束。初拧或终拧后的高强螺栓应用记号笔在螺母上作出明显标记（初拧和终拧应用不同的颜色作标记）。
2.2、受热面安装
锅炉设备安装要严格按照流程施工，每个环节的施工都要达到安装技术标准，建立完善的锅炉安装管理制度，对设备安装人员形成约束力，让锅炉安装过程更加规范。锅炉安装技术尤为重要，既影响设备安装效率，又决定着安装质量，所以必须选择最为先进和符合火力发电厂实际情况的安装技术，按照步骤一步一步完成安装，还要做好设备安装检查工作，防止安装中出现纰漏没有被及时发现，在调试阶段引发事故。火力发电厂锅炉安装采用的方法主要有两种，分别是组建和搭建的方式，安装措施简单，但是安装工艺要精益求精，这样才能保证锅炉安装的顺利进行，也能保证锅炉设备安装的科学性，避免由于设备安装不到位而使得锅炉在后期使用中，出现各种问题，从而加大火力发电安全风险。
3、附属设备安装
火力发电厂锅炉本体设备安装完成之后，还需要安装一些附属设备，主要有阀门、本体管、燃烧设备等，需要安装的设备密集，也是最为容易出现问题的一个安装环节，所以必须把好这部分安装质量关，加强设备安装质量监督，确保安装工艺的先进性和科学性。
四、设备调试
由于牵扯到的设备多，在安装中还要做好各个设备和各个部分的连接工作，提高设备的兼容性和协调性。锅炉安装任务全部完成之后，就要对设备安装情况进行测试，采取的是空机运行的方法，在试运行的过程中会发现锅炉设备安装问题，这时就要安排技术人员锅炉设备做调试，将设备的性能调整到最佳状态，这样就能提高锅炉设备的运行效率。调试分为分单体调试、系统调试和整套启动调试，单体调试主要是在锅炉设备安装完成之后，在没有和系统连接的情况下，依据锅炉设备安装施工要求和工程验收技术标准，通过试运行的方式来检测设备安装是否符合实际运行条件，还有就是检验设备是否符合出厂标准；系统调试要检查设备安装是否到位，确保没有任何问题才能调试，然后将所有的锅炉设备通过接线的方式连接到一起，接下来就是单机调试；整套启动调试是锅炉设备安装最后一个环节，包括空负荷、带负荷、满负荷调试，空负荷调试要按照要求启动风机，还要通过升压的方式还检测安全阀以及蒸汽机的严密性，带负荷调试对时间有限制，整套机组的启动时间为168小时，在这个运行时间内查看整个机组是否能安全运行。在调试完成之后需要将上报给相关部门，安排人员对锅炉设备安装进行验收。
三、结束语
总而言之，大型火力发电厂锅炉设备安装至关重要，安装前要做好方案设计，安装中要严格按照流程操作，每个设备的安装都必须达到锅炉设备安装技术标准，最后要做好设备运行调试，确保锅炉设备在投入使用之后处于最佳运行状态，提高锅炉设备运行效率，还能保证安全性。
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论文作者:伍剑
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/28
标签：锅炉论文; 火力发电厂论文; 设备安装论文; 设备论文; 系统论文; 炉膛论文; 水冷论文; 《当代电力文化》2019年第04期论文;