关键词: 余热锅炉;受热面管屏吊装;搬起架;
1、背景介绍
燃气-蒸汽联合循环电厂具有环保、调峰性能好、热效率高等优点，发展这类电厂对于缩小我国冬、夏季峰谷用电量的偏差、降低发电厂SO2，的排放量等具有重要意义。天然气分布式能源站作为清洁能源，具有自启动能力、启停灵活快速、一次利用率高、占地少、安全性好、水耗低等优点，契合国家能源和节能减排政策，满足电网薄弱地区能源互补和可持续发展需要。清水河天然气分布式能源站新建工程为贵州省首台燃气一蒸汽联合循环机组，在安装过程中碰到和解决了许多问题。
余热锅炉受热面管屏主要由一排排的螺旋翅片管组成，一般重量较重，体积较大，而且管屏中间无刚性支撑，管屏柔性很大。对于立式结构的锅炉，由于其受热面管屏为水平布置，因此，一般采用在炉顶布置1 套起重设备，再制作1 组吊装扁担，从上往下逐层进行吊装的工艺就能解决管屏的吊装问题；而卧式结构锅炉其受热面管屏为垂直布置，一般都比较长， 而且在吊装过程中还需完成从水平到垂直的搬起过程，因此在搬起过程中如何保证受热面管屏变形程度，以防止管屏受到永久性损伤是整个吊装过程的关键。
本工程余热锅炉受热面管屏共23榀，单件最重为10.5t，按以往施工经验，先采用两台履带式起重机进行双机抬吊，然后在高空对一台履带式起重机主钩钢丝绳进行拆钩，最后由另一台履带式起重机进行吊装就位。在施工中为了进行拆钩，不可避免的会产生高空作业，增加了安全隐患；并且由两台履带式起重机吊装受热面管屏，造成施工时间长，施工成本高。为了解决这个难题，通过设计1套搬起架，以搬起架来增加管屏在搬起过程中的刚性，防止管屏受到永久性的损伤。本工程受热面管屏搬起形式采用着地搬起的方式，着地搬起方式由于在管屏搬起过程中，搬起架的一端始终着地，因此只需配备1大1小2台吊机，甚至只需1台大吊机即可，但对搬起架要求较高；而采用2台吊机配合吊装，这种方案需投入的吊机较多，2台吊机配合较复杂，方案的经济性不是很理想。
2、工程概况
清水河分布式能源站新建工程按“一拖一”配置1 套50MW 级燃气－蒸汽联合循环供热机组，选用1套燃气轮发电机组和1台余热锅炉+1台抽凝式汽轮发电机组。余热锅炉由中国船舶重工集团公司第七O三研究生产并供货，锅炉形式：双压、无补燃、卧式、自然循环余热锅炉，露天布置。余热锅炉型号：Q350.9/548.2-58.0(12.1)-6.0(0.326)/498(203)。锅炉本体由进口烟道、换热室、出口烟道及烟囱组成。
锅炉本体内部受热面管屏结构为锅炉沿前后方向分为高、低压受热面，锅炉型式为卧式，锅炉所有受热面管屏均垂直布置于换热室内，全部采用悬吊结构。所有受热面管屏均采用螺旋翅片管，错列布置。余热锅炉各级受热面根据温压合理布置在换热室内。受热面管屏的上、下两端分别设有集箱。本现场余热锅炉受热面有：高压过热器、高压蒸发器、高压省煤器、低压过热器、低压蒸发器、低压省煤器，本工程余热锅炉受热面管屏共23榀，结构形式上基本相似，只是管子的尺寸和材质不尽相同。??
3、搬起架及其施工工艺
通过研发搬起架及其施工工艺，解决余热锅炉受热面管屏中间无刚性支撑，管屏柔性大等问题，提高受热面管屏的吊装效率，减少机具费用，从而节约施工成本。
3.1 搬起架的设计
搬起架的设计是整个施工过程的关键，考虑到采用着地翻身方法可有效控制受热面管屏的变形，搬起架的设计采用锅炉厂随车配送到现场的包装架。搬起架设计中有两个比较关键的地方：一是如何将管屏与搬起架进行合理的固定；另一是如何在管屏搬起的过程中让搬起架脱架。
3.1.1 通过多次改进，设计了1 套通过锅炉厂随车携带的包装架，在包装架的主梁上用工字钢进行加固，并在工字钢设置两路槽钢卡槽，以此来组合成受热面管屏吊装所用的搬起架，如图1 所示。本现场采用在组合场地坪铺设2块LS-368RH5履带吊走道板，并在走道板的一端焊接上，在搬起架底部两边的位置各焊接一块吊耳，并穿好销轴。在搬起架的两端分别焊接上2个15mm（厚）×20mm（宽）×32mm（高）的吊耳，在管屏实现从水平到垂直的翻身过程后，只要拆除搬起架两侧槽钢卡槽中的槽钢，就可以实现搬起架与管屏的分离。搬起架底部采用了限位装置，使整个翻身过程能比较平稳地过渡。同时，为防止搬起架垂直后有过翻现象，在搬起架底部设计了底部框架，使搬起架垂直后呈“L”型，保证了其垂直时的稳定性。
图1：受热面管屏吊装搬起架
3.1.2 受热面管屏与搬起架的固定。搬起架是由厂家运输管屏、卸车而搁置在管屏下面的支撑架所组合而成。厂家在包装架相应位置对管屏的管束均做了保护，在管屏吊装时利用改装而来的搬起架能最大限度避免管屏的变形。通过自行设计的槽钢夹具，可以方便快捷地将受热面管屏与搬起架进行固定，防止受热面管屏产生永久性的变形。
图2：受热面管屏固定图
3.1.3受热面管屏与搬起架脱架。在受热面管屏搬起的过程中，利用LS-368RH5履带吊副钩将搬起架与受热面管屏缓慢抬起，当搬起架与地面的夹角达到接近垂直时，由施工人员调整搬起架顶部滑轮绳子的长度，待搬起架卡槽内的限位槽钢慢慢沿着受热面管屏的表面滑落至地面之后，再利用LS-368RH5履带吊主钩将受热面管屏与搬起架分离。
图3：受热面管屏吊装搬起示意图
4、成效总结
使用搬起架及其吊装方法仅用一台起重吊装机械进行受热面管屏吊装作业，提高了吊装效率，缩短了施工工期5天，节约了施工成本月18万元，在保障工期工期的同时，减少了以往管屏吊装时不可避免的高空作业，从而减少了高空坠落的安全隐患。清水河天然气分布式能源站新建工程作为贵州省首台燃气一蒸汽联合循环机组，通过科技创新、优化设计、科学的管理和全体工程建设者共同努力，高质高效的完成了余热锅炉受热面的吊装就位工作。搬起架及施工工艺的应用，保证了工程质量，确保了机组投运后的长期稳定运行，增加了发电效益。目前，搬起架及其吊装方法已申请国家专利技术，专利号为ZL201821744416.4。
5、结束语
余热锅炉受热面管屏的吊装是燃气-蒸汽联合循环热电冷联产项目建设的重要控制点，关系到整个工程的进度，与锅炉设备安装的最终质量也是密切相关。本文通过研发搬起架及其施工工艺，为余热锅炉受热面管屏吊装提供了安全、可靠的吊装技术指导，也为同类型的余热锅炉管屏吊装提供参考。
参考文献：
[1]中国船舶重工集团公司第七O三研究所提供的锅炉安装说明书及图纸。
[2]《电力建设施工技术规范 第2部分：锅炉机组》 DL5190.2-2012。
[3]《电力建设施工质量验收及评价规程第2部分：锅炉机组》DL/T5210.2－2018。
[4]《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）DL5009.1-2014。
论文作者:李文
论文发表刊物:《中国电业》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/18
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