东锅“W”火焰超临界锅炉大风箱区域设备安装方案优化

东锅“W”火焰超临界锅炉大风箱区域设备安装方案优化

李成伟任珂

中国电建集团核电工程有限公司山东省济南市250100

摘要：本文通过对国电织金电厂的东方锅炉厂“W”火焰锅炉大风箱区域设备的组合安装，详细描述了该型锅炉大风箱区域设备的安装方案的选择与优化，从安装角度力求实现该型锅炉设计意图和指标，通过安装方案的优化减少施工难度，保证该炉型大风箱区域设备的安装质量，提高安装效率。

关键词：东方锅炉厂;“W”火焰超临界;大风箱区域设备;安装方案优化

一、东锅“W”火焰锅炉大风箱区域设备基本情况

大风箱区域设备主要由风箱桁架，上、下部风箱，Ⅰ、Ⅱ型燃烧器等设备组成。

大风箱由上、下部风箱及风箱桁架组成，总重404.7t，风箱桁架分5层上下布置，前后对称布置，用于风箱护板及内部装置的安装；上部风箱布置锅炉前后，在炉拱区域水冷壁，按装标高在30.565m，两侧与热二次风道连接；下部风箱与上部风箱相连，呈向炉膛倾斜角度向下安装，内部由工字钢加固，外部由钢板连接，采用内部满焊、外部段焊的工艺进行施工，以保证风箱的严密性。该大风箱设计理念为独立、分层、分级进风，每个小风箱都是独立的风箱，在每个风箱之间有隔板进行间断，保证每个风箱的进风量，对相应的燃烧器进行助燃、吹扫、冷却。

燃烧器分为Ⅰ、Ⅱ型燃烧器共计24台，炉墙前后对称布置各12台，在大风箱四个角部的燃烧器为Ⅱ型燃烧器，其余为20台Ⅰ型燃烧器。

二、东锅“W”火焰锅炉大风箱区域设备安装难点分析

大风箱区域设备构造复杂，空间相对狭小，交叉施工作业量较大，如按照同类型机组安装方案，风箱区域设备安装完成大约需要近5个月的时间。同时大风箱区域的各类风门达到120个，包括垂直出轴、水平出轴、斜向45度出轴等多种出轴方式，因设备运输变形或设计原因导致风门开关不能满足设计要求，调试困难。因此在安装过程中如不能按照科学的顺序进行安装，就会出现反复、重复施工，造成安装困难，延长施工工期，影响风量标定及整机启动。

三、东锅“W”火焰锅炉大风箱区域设备安装优化方案

大风箱施工主要施工顺序为：风箱桁架地面组合——燃烧器壳体吊装临时悬挂——上部风箱风室及挡板就位——风箱桁架安装固定——上部风箱及附件安装——燃烧器安装——下部风箱及附件安装——风箱盖板安装——执行器安装调试——验收。

合理的优化方案能够提高施工效率，节约劳动时间，降低施工投入，该优化安装方案为我公司总结桐梓项目的施工经验，结合织金电厂的实际情况进行的合理优化，大大减少了人员投入，节省了安装时间。

1、风箱桁架的组合、安装

风箱桁架前后各五层，桁架为散件到场，在组合场利用50t龙门吊进行组合焊接，每层桁架分为三段，将各层桁架组合焊接后由上至下分段运至施工现场，进行吊装就位。风箱桁架与水冷连接方式为“手枪板”滑动卡板式连接，为减少高空作业，提高安装效率，我们在组合验收合格的下部水冷壁吊装前，将“手枪板”焊接在水冷壁生根的钢板上，在桁架梁吊装后可直接将桁架梁就位，利用“手枪板”卡住桁架梁，避免脱落。各层桁架梁之间因没有设计纵向加固，为确保安全稳定，可采用[20的槽钢进行临时加固、支撑，待桁架间的护板安装完成后再将槽钢撤离。

安装时应在下部水冷壁安装完成后，及时进行风箱桁架梁的安装，因下部水冷壁未设计刚性梁，因此桁架梁还起到加固水冷壁的作用。桁架梁安装时结合织金工地机械实际情况，使用卷扬机由上至下逐层安装。

因风箱桁架梁吊装后将基本封闭炉前、炉后的吊装空间，因此我们在桁架梁吊装前应将所有燃烧器壳体、上部风箱风室、上部风箱风门组件等全部吊装就位或选择安全合适位置提前悬挂，以便设备安装。

2、上部风箱及附件的安装

上部风箱由风室、风门组件、隔板、密封板等组成，并需配合燃烧器进行安装。

在炉拱水冷壁密封安装后，需进行风室的安装，风室分为A、B两种规格，A风室为炉墙两侧端部的风室，每个角部一台，共4台；B风室为炉墙中间部位的风室，前后墙共20台，每个风室之间有隔板相互隔开，利用风门控制，达到分别进风互不干扰的目的。因风室安装时需与炉拱密封进行施焊，同时燃烧器壳体与风室也需要焊接，所以在风室吊装就位后为便于施工，提高效率，需将风室盖板全部切割开，以便施工人员进入施焊。风室安装后应严格执行图纸设计，确保风室插口进入炉膛的长度，待燃烧器壳体找正焊接完成后，并验收合格后，再对风室盖板进行封闭。

风门组件为立式安装，该组件由A、B、C三个挡板组合而成，分别达到冷却、吹扫的目的，在风门组件安装时必须在地面对风门进行开关试验，确保可以顺畅开关。

3、下部风箱及附件安装

下部风箱由多孔板、折板、风门、护板、隔板等组成，由隔板分离隔断，共形成12个独立的风室，达到独立送风的目的。由桁架梁的布置构成了下部风箱分为4个安装面，多孔板手动开关进行控制。

为了提高施工效率，根据前后水冷壁空间的不同，我们采取不同的安装方式。安装前水下部风箱时，因前侧空间相对较大，可以按照由上至下的顺序逐层安装风门组件、多孔板和折板等，然后进行隔板安装，最后用护板对下部风箱进行密封。后水下部风箱因空间相对狭小，安装则采取独立风室安装法，即按照由上至下，由一侧至另一侧的顺序，首先安装一台风门，再安装两个多孔板，然后安装隔板的顺序逐个风室的进行安装。风门组件为水平安装，该组件由D、F两个风门组成，分别由气动执行机构和手动连杆进行调节，多孔板由不锈钢材料制成，隔板分别位于多孔板两侧，起到隔离相邻风室互相串风的目的。

4、风箱盖板安装及执行器安装调试

在上部风箱安装后可进行盖板安装，然后在风箱盖板上对风门执行器进行安装。

上下部风箱由A、B、C、E、F五个挡板组成，风门执行器前后共48台气动执行器，安装前需确认执行器的规格、型号是否与图纸相符，安装方式与位置应安装图纸标示进行，风门执行器安装前必须要在相应的轴头上作出与风门一致的清晰刻痕，以便安装后调试。其中上部风门组件包括A、B、C三个挡板门，A挡板为竖直出轴手动操作，B挡板为斜向上出轴手动操作，C挡板为斜向上出轴气动执行器操作。下部风门组件包括D、F挡板，D挡板为水平出轴手动操作，F挡板为水平出轴气动执行器操作。

在C挡板执行器安装中因为设计的操作连杆过长，在执行器动作时连杆会产生一段距离的水平位移，造成风门无法全开、全关，因此我们根据现场实际对C挡板操作杆加装了一个轴套底座，起到限位固定的作用，从而达到风门的正常开关。安装时与连杆轴套斜度保持一致，这样便于设备的开关，另外需要注意连杆与轴套之间保证同心度，以免造成连杆与风箱壳体接触无法顺畅的开关风门。

四、总结

云南、贵州、重庆等西南地区因煤炭大部分为无烟煤，所以采用“W”火焰机组的电厂较多，但在安装技术方面，由于选择的方案不合理，措施不到位，极大限制了设备的安装进度及施工质量并造成成本增加等问题，甚至影响机组的正常启动运行。本工程在施工中，积极探索新的科学的方法，结合现场实际不断优化施工方案，大大提高了施工效率，提高了安装速度与工艺质量，为同类型机组的安装提供了大量的宝贵的资料。

参考文献

[1]东方锅炉厂提供的相关锅炉安装图纸、说明书。

[2]气动执行器厂家安装说明书。

[3]《电力建设安全工作规程》火力发电厂DL5009.1-2012

[4]《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

[5]《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分2014版）

[6]《材料力学》