一建机电教材解读：1H413052 锅炉设备安装技术

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　　1H413052 锅炉设备安装技术

　　锅炉就是利用燃料释放的热能或其他热能加热给水，以获得规定参数(温度、压力)和品质的水或蒸汽的设备。在日常生活、工业生产或热力发电厂中，利用锅炉产生的蒸汽供应热量或产生动力。锅炉的种类较多，其结构设计也不一致，故安装要求及安装程序也不同。掌握锅炉安装的各种技术要点，严把质量关，保证锅炉投产后安全经济运行。本条主要知识点是：锅炉设备分类及组成;电站锅炉主要设备的安装技术要点。

　　一、锅炉设备的分类及组成

　　(一)锅炉设备分类

　　1.按蒸发量大小分类，锅炉有小型、中型、大型之分。

　　2.按蒸汽压力高低分类，有低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力和超超临界压力锅炉等。

　　3.按水循环方式分类，有自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉、复合循环锅炉等。

　　4.按燃烧方式分类，有火床、火室、旋风、流化床燃烧锅炉等。

　　5.按使用不同分类，有热水锅炉、工业锅炉、船用及机车锅炉、电站锅炉等。

　　(二)电站锅炉系统主要设备

　　1.目前国内常规电站机组容量一般为300～1000MW，锅炉蒸发量一般为1000～3100t/h。大容量、高参数、热效率高的600MW超临界、I000MW超超临界锅炉是目前国内电站机组发展的新趋势。

　　2.电站锅炉系统主要设备由锅炉本体设备及锅炉辅助设备两部分组成。锅炉本体包括炉膛、燃烧器、锅筒或汽水分离器、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器、烟道、构架和炉墙等主要部件构成;锅炉辅助设备包括送引风设备、给煤制粉设备、吹灰设备、除灰排渣设备等。

　　一、电站锅炉主要设备的安装技术要点

　　电站锅炉由于锅炉容量大、蒸汽参数高等特点，锅炉设备体积和重量庞大，其锅炉本体要在现场组合安装的，包括锅炉汽包、本体受热面、尾部受热面、燃烧设备及其本体附属设备的安装及部分制造。

　　(一)电站锅炉安装一般程序

　　设备的清点检查和验收→基础验收→基础放线→设备搬运及起重吊装→钢架及梯子平台的安装→汽包安装→锅炉本体受热面的安装→尾部受热面的安装→燃烧设备的安装→附属设备安装→热工仪表保护装置安装→单机试转→报警及连锁试验→水压试验→锅炉热态调试与试运转。

　　(二)锅炉钢架安装技术要点

　　1.锅炉钢架的组成及连接方式。锅炉钢架是炉体的支撑构架，全钢结构，承载着受热面、炉墙及炉体其他附件的重量，并决定着炉体的外形。其主要由立柱、横梁、水平、垂直支撑和斜支撑、平台、扶梯、顶板等组成。其钢结构的连接方式有两种：焊接和高强度螺栓连接。

　　2.锅炉钢架安装特点。锅炉钢架安装特点主要有：构件多样化，露天作业，施工环境相对固定，劳动强度大，高空作业多等。

　　3.锅炉钢架安装程序。基础划线→柱底板安装、找正→立柱、垂直支撑、水平梁、平支撑安装→整体找正→高强度螺栓终紧→平台、扶梯、栏杆安装等。

　　4.锅炉钢架安装工艺和方法

　　(1)锅炉钢架组合安装。考虑锅炉钢结构件的重量不断加大，所以使大型锅炉钢架安装趋于组合散装。首先，根据土建移交的中心线进行基础划线，钢架按从下到上，分层、分区域进行吊装。每层安装先组成一个刚度单元再进行扩展安装，每层钢架安装时除必须保证立柱的垂直度和柱间间距外，立柱上、下段接头之间间隙也必须符合规范要求，吊装时，各层平台、扶梯、栏杆安排同时进行，以保证主通道的畅通、安全行走。为了便于钢架大板梁、锅炉汽包、受热面大件及空气预热器等安装，可采取部分构件缓装或部分构件交叉安装方式，这样既保证了锅炉大件设备的顺利安装，又将炉架构件缓装区域降低到最低限度，从而保证了锅炉安装的整体稳定性。

　　(2)钢结构组件吊装首先是组件重心的确定。主要考虑方形、长圆柱体和三角形等物体;起吊节点的选定，即根据组件的结构、强度、刚度，机具起吊高度、起重索具安全要求等选定;组件绑扎，即为了防止组件在吊装时产生滑动、梁边锐角对绳索的切割、避免吊绳夹角过大等所进行的垫衬和捆绑等，以确保吊装的安全性;试吊，即对重大或重要组件在正式起吊前，先将组件稍稍吊空，然后对机具、索具、夹具和组件有无变形、损坏等异常情况进行全面检查;最后是吊装就位，应力求吊装一次到位。

　　(3)钢架安装找正的方法。主要是用拉钢卷尺检查中心位置;用悬吊线坠或经纬仪检查大梁垂直度;用水准仪检查大梁水平度;用水平仪测查炉顶水平度，同时要注意标尺正负读数与炉顶高低的偏差关系等。

　　(三)汽包安装技术要点

　　1.汽包安装施工程序

　　汽包安装程序可分为：汽包的画线→汽包支座的安装→汽包吊环的安装→汽包的吊装→汽包的找正等。

　　2.汽包吊装的工艺和方法

　　汽包的吊装有水平起吊、转动起吊和倾斜起吊三种方法。大型锅炉的汽包吊装多数采用倾斜起吊方法。其具体工艺过程如下：

　　(1)汽包的卸车。汽包运至其吊装位置后(注意安装方向)，并检验合格;由吊车或卷扬机作为主提升系统，辅之以溜放系统配合汽包的卸车;

　　(2)汽包的转正。在汽包下方放置有马鞍座，依靠吊车的配合将汽包翻身转正;

　　(3)汽包吊装。汽包吊装按吊装机械的不同可分为卷扬机倾斜吊装、建筑吊和卷扬机抬吊、塔机或履带吊(汽车吊)吊装、塔机和卷扬机台吊、液压提升装置水平提升和倾斜提升等几种形式;引汽包就位。汽包吊装到位时，再将汽包吊杆用吊车吊放就位，安装其垫板、螺母等附件，调整位置将其固定;

　　(5)汽包找正。汽包就位后，可用吊车配合手动葫芦、千斤顶等对其就位进行找正。

　　例如：某电厂600MW机组的汽包安装，由于汽包305t，长度大于3.8～6.2m轴线间的距离，安装中利用20t的卷扬机和200t滑车组，将汽包倾斜35°提升，超过71.7m横梁后调平汽包，再往炉前平移小车至安装位置。u形吊杆螺栓由吊车从下方往上穿人汽包安装位置，然后再找平汽包。

　　(四)锅炉本体受热面(组合)安装施工要求

　　1.锅炉受热面施工程序

　　锅炉受热面的施工程序为：设备及其部件清点检查→通球试验与清理→联箱找正划线→管子就位对口焊接→组件地面验收→组件吊装一组件高空对口焊接一组件整体找正等。

　　2.锅炉受热面施工要求

　　(1)锅炉受热面施工场地的确定

　　锅炉受热面施工场地是根据设备组合后体积、重量以及现场施工条件来决定的。一般而言，设备组装后除体积偏大、重量超过现场起吊能力、炉内空间受限等必须在锅炉现场安装外，其余受热面设备要求首先在给定的组合场内组合，然后运往现场吊装。

　　(2)锅炉受热面施工形式的选择

　　锅炉受热面施工形式是根据设备的结构特征及现场的施工条件来决定的。组件的组合形式包括直立式和横卧式。

　　1)直立式组合就是按设备的安装状态来组合支架，将联箱放置(或悬吊)在支架上部，管屏在联箱下面组装。其优点在于组合场占用面积少，便于组件的吊装;缺点在于钢材耗用量大，安全状况较差。

　　2)横卧式组合就是将管排横卧摆放在组合支架上与联箱进行组合，然后将组合件竖立后进行吊装。其优点就是克服了直立式组合的缺点;其不足在于占用组合场面积多，且在设备竖立时，若操作处理不当则可能造成设备变形或损伤。

　　例如，某600MW发电机组锅炉水冷壁，包覆过热器根据机具吊装能力和进档情况分片集箱进行地面组合。屏式再热器、末级再热器组根据其本身支承装置情况各组成7组，后屏过热器、末级过热器的支承装置进行地面组合，低温过热器与省煤器悬吊管组合成二片一组，省煤器根据吊板情况进行组合(二组)。

　　(3)锅炉受热面组件吊装原则和顺序

　　锅炉钢架施工验收合格后，即可进行锅炉受热面组件的吊装。锅炉受热面组件吊装的一般原则是：先上后下，先两侧后中间。

　　锅炉大件吊装的一般顺序为：水冷壁上部组件及管排吊装一水冷壁中部组件及管排吊装一炉膛上部过热器组件及管排吊装一炉膛出口水平段过热器或再热器组件及管排吊装一尾部包墙过热器组件及管排吊装一尾部低温再热器、低温过热器、省煤器吊装等。

　　(五)电站锅炉安装质量控制要点

　　1.审查钢结构安装施工方案

　　安装前应确认高强螺栓连接点安装方法，临时螺栓、定位销数量符合规程要求。每层构架安装结束后检查柱垂直度、大梁标高并作记录，对高强螺栓连接质量按规程全面检查确认合格。钢结构安装后按规程复测、柱垂直度、大梁标高合格验收记录，检查所有高强螺栓连接点终紧质量。确认除制造厂代表同意而缓装的构架之外所有钢结构已安装完毕，并经必要的加强后才允许大件吊装。

　　2.锅炉受热面安装质量控制

　　安装前编制专项施工方案，确认符合制造要求。安装时受热面安装公差符合电建规程，并有安装公差的完整记录，管屏吊装时应有专用起吊工具加固结构，并保证安装尺寸符合图纸要求，保证各受热面之间热膨胀间隙，符合图纸要求并作出记录，水冷壁焊成整体，必须对炉膛尺寸对角线进行测量，并记录符合要求，水冷壁燃烧器喷口及吹灰孔应符合设计要求。水冷壁、包墙管与刚性梁间必须紧贴不得有间隙。刚性梁校平装置安装时必须将刚性梁腹板找正呈水平。

　　3.燃烧器安装质量控制

　　燃烧器就位再次检查内外部结构，调平喷口并用压缩空气作冷态调整。安装煤粉管道和热风道时不准将其他载荷传递到燃烧器上。燃油、蒸汽、空气管道安装前，清理管道和阀门并检查合格，安装完毕后，按规定水压试验并冲洗干净，冲洗前做好阀门保护工作，冲洗后吹扫干净，鉴证验收。

　　4.锅炉密封质量控制

　　锅炉密封工作结束后，对炉膛进行气密试验，并处理缺陷至合格，风压试验压力按设备技术文件规定来选择，如无规定时，试验压力可按炉膛工作压力加0.5kPa进行正压试验，一般负压锅炉的风压试验值选0.5kPa。

　　5.锅炉整体水压试验质量控制

　　锅炉水压前保证必备资料及锅炉安装、焊接、热处理记录报告检查验收鉴证齐全。并确认所有焊接件及固定在受热元件上的临时结构件全部清除，确认受压元件的焊接工作全部完成，且无损探伤、外观检查合格，焊接应力清除完毕。确认水压试验方案及现场条件符合要求。

　　6.回转式空预器安装质量控制

　　严格按照回转式空气预热器安装说明书、图纸及说明规定施工，并认真填写该说明书中规定的项目。回转式空气预热器安装后，必须进行冷态调整。

　　(六)锅炉热态调试与试运转

　　锅炉机组在整套启动以前，必须完成锅炉设备，包括锅炉辅助机械和各附属系统的分部试运;锅炉的烘炉、化学清洗;锅炉及其主蒸汽、再热蒸汽管道系统的吹洗;锅炉的热工测量、控制和保护系统的调整试验工作。

　　1.严密性水压试验

　　锅炉首次点火前，汽包锅炉应进行一次汽包工作压力下的严密性水压试验，直流锅炉宜进行一次过热器出口工作压力的严密性水压试验;阀门及未参加水压试验的管道和部件应加强检查;锅炉点火前，上水水质应为合格的除盐水，上水温度及所需时间可参照相应锅炉运行规程或设备技术文件的规定;水压试验后利用锅炉内水的压力冲洗取样管、排污管、疏水管和仪表管路。

　　2.锅炉化学清洗

　　电站锅炉，蒸发受热面及炉前系统在启动前必须进行化学清洗，应按现行行业标准《锅炉化学清洗规则》TSGG 5003--2008和DL/T 794的要求，由有清洗资质的单位，依照已批准的化学清洗方案及措施进行清洗。化学清洗方案中应规定相应的安全保护措施。学清洗结束至锅炉启动时间不应超过20d，如超过20d应按现行行业标准DL/T889的规定采取停炉保养保护措施。

　　3.蒸汽的管路的冲洗与吹洗

　　冲洗吹洗范围应包括减温水管系统和锅炉过热器、再热器及过热蒸汽管道吹洗。吹洗过程中，至少有一次停炉冷却(时间12h以上)，以提高吹洗效果。

　　4.锅炉试运行

　　锅炉机组在安装完毕并完成分部试运后，必须通过整套启动试运行，试运时间和程序按现行行业标准DL/T 5437的有关规定执行，以对施工、设计和设备质量进行考核，检查设备是否达到额定出力，是否符合设计要求。在试运行时使锅炉升压：在锅炉启动时升压应缓慢，升压速度应控制，尽量减小壁温差以保证锅筒的安全工作，同时仔细对人孔、焊口、法兰等部件认真检查。如发现有泄漏时应及时处理，同时要仔细观察各联箱锅筒钢

　　架支架等的热膨胀及其位移是否正常。

　　对于300MW及以上的机组，锅炉应连续完成168h满负荷试运行。