陳金國

（中海福建燃?xì)獍l(fā)電有限公司，福建 莆田 351100）

0 引言

莆田燃?xì)怆姀S4套350MW級(jí)的燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)機(jī)組立式余熱鍋爐，采用立式、三壓再熱、無補(bǔ)燃自然循環(huán)9F級(jí)余熱鍋爐，產(chǎn)生高、中、低壓蒸汽和再熱蒸汽，露天布置。余熱鍋爐供應(yīng)商為無錫華光鍋爐股份有限公司，鋼架采用輕型鋼結(jié)構(gòu)；受熱面采用模塊化設(shè)計(jì)供貨。模塊沿著燃?xì)廨啓C(jī)排出的煙氣流向被分成垂直方向的（4層）和水平方向的（3層）共12個(gè)模塊，每組模塊垂直方向由4個(gè)不同的模塊通過連接板銷軸連在一起。模塊的外形規(guī)格尺寸小于爐膛內(nèi)部?jī)艨?，模塊通過吊掛裝置懸吊在余熱鍋爐鋼架頂部熱梁的吊架上，模塊采用層疊式布置在爐膛內(nèi)，每個(gè)模塊之間通過爐前或爐后水平聯(lián)箱形成回路。

1 立式余熱鍋爐參數(shù)

該立式余熱鍋爐為三壓再熱、無補(bǔ)燃，其設(shè)計(jì)的蒸汽參數(shù)如表1。

表1 立式余熱鍋爐主要參數(shù)

整臺(tái)余熱鍋爐總重量約為3200t，主要包括鋼結(jié)構(gòu)、模塊、管道、汽包等部件。管道按ASTM的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，規(guī)格從Φ38mm×2.6mm～Φ558.8mm×22.23mm不等。

2 余熱鍋爐安裝技術(shù)方案

2.1 鋼結(jié)構(gòu)安裝

鍋爐鋼結(jié)構(gòu)立柱分3段到貨，采用150t履帶吊從爐前到爐后逐件分層吊裝的方法，每層鋼結(jié)構(gòu)吊裝完畢后，進(jìn)行找正、驗(yàn)收、螺栓緊固。由于立柱每段之間是采用焊接形式進(jìn)行連接，所以為了確保鋼架整體垂直度在規(guī)范要求范圍內(nèi)，在地面組合立柱過程中先確保組合架的平整度。主體鋼構(gòu)在安裝完成后進(jìn)行模塊兩側(cè)護(hù)板的預(yù)就位[1]。

2.2 模塊安裝

模塊吊裝采用200t液壓平板運(yùn)輸車將每組模塊從上到下的順序依次運(yùn)輸至爐底，利用預(yù)先布置在爐頂熱梁上的8臺(tái)GYT-100的液壓提升裝置分組進(jìn)行吊裝，每組模塊吊裝采用依次從一側(cè)到另一側(cè)的順序進(jìn)行。每組模塊尺寸和重量數(shù)值如表2所示。

表2 每組模塊尺寸和重量數(shù)值

做好吊裝前的準(zhǔn)備工作后，第一組的第一層模塊運(yùn)輸至余熱鍋爐爐后，拆除運(yùn)輸加固架，最上層集箱加固吊架不拆，作為下面集箱臨時(shí)吊掛用。通過8臺(tái)液壓提升裝置鋼索下錨頭與第一組第一層模塊管板上的吊裝孔相連接，調(diào)整鋼索受力均勻后同時(shí)啟動(dòng)液壓提升裝置，將模塊提升至第二層模塊能運(yùn)輸進(jìn)去的高度后，通過每層模塊之間的連接板及銷軸依次將下一層的模塊連接，并通過液壓提升裝置提升，重復(fù)以上步驟將第三層、第四層模塊分別與第二層、第三層模塊連接，后調(diào)整8臺(tái)液壓提升裝置受力均勻后，將第一組模塊整體垂直提升到安裝高度，將吊掛裝置與鋼架頂部熱梁上的吊架通過銷軸連接，通過調(diào)整熱梁與吊架之間的墊片數(shù)量，使模塊就位到安裝標(biāo)高。

后拆除8個(gè)連接銷軸與連接件，將8個(gè)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)和液壓提升裝置依次移至中間位置，為防止后續(xù)模塊提升過程與就位模塊之間的管板碰撞，液壓提升裝置的中心與模塊中心向外平移50mm；即第二組和第三組模塊吊裝時(shí)由于吊點(diǎn)偏移就位中心線50mm，同時(shí)須在8個(gè)液壓提升裝置加8組滑道用作整體模塊平移；重復(fù)第一組模塊吊裝步驟，直至模塊到達(dá)就位標(biāo)高。使用水平液壓千斤頂將8組提升架依次向模塊中心方向整體平移50mm，將吊掛裝置與鋼架頂部熱梁上的吊架通過銷軸連接。

調(diào)整好第二組模塊的就位標(biāo)高后，重復(fù)第二組模塊吊裝步驟，直至模塊安裝至就位標(biāo)高。

2.3 汽包安裝

汽包布置在爐頂37.3m汽包層，其中中、低壓汽包并排布置于爐前，高壓汽包布置于爐后。各汽包相關(guān)參數(shù)見表3。

表3 各汽包相關(guān)參數(shù)

汽包吊裝使用250t履帶吊直接吊裝就位，高壓汽包吊裝時(shí)，吊車布置在爐后，中、低壓汽包時(shí)，吊車布置在爐右側(cè)，直接吊裝就位。

2.4 余熱鍋爐水壓試驗(yàn)

水壓試驗(yàn)分6個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)試壓，即高中低壓系統(tǒng)各分2個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行。為了確保水壓試驗(yàn)的一次成功，水壓試驗(yàn)前做壓力為0.49 MPa的氣壓試驗(yàn)，氣壓試驗(yàn)合格之后對(duì)水壓試驗(yàn)臨時(shí)管路用除鹽水進(jìn)行沖洗，沖洗合格后水壓試驗(yàn)。每臺(tái)余熱鍋爐水壓試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間一般3～5天。

2.4.1 高壓系統(tǒng)

高壓部分一路是從高壓給水泵出口管路、高中壓給水連接管、高壓省煤器1和2、高壓省煤器2出口集箱一直到高壓給水的進(jìn)口隔離閥和旁路，包括了高壓主蒸汽減溫器管到減溫器進(jìn)口法蘭及系統(tǒng)內(nèi)疏水和放空管路至二次門。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力：17.9MPa，試驗(yàn)壓力：26.85 MPa。系統(tǒng)上水和升壓均從高壓省煤器出口管道后疏水管道進(jìn)行上水和升壓。另一路從高壓給水進(jìn)口的隔離閥和旁路一直到高壓汽包、高壓蒸發(fā)器循環(huán)管、高壓蒸發(fā)器、高壓飽和蒸汽管、高壓過熱器1和2、高壓過熱器連接管、高壓主蒸汽出口管道及系統(tǒng)內(nèi)疏水和放空管路至二次門。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力：12.3MPa，試驗(yàn)壓力：18.45 MPa，系統(tǒng)上水和升壓均從高壓主蒸汽疏水管道進(jìn)行上水和升壓。

2.4.2 中壓系統(tǒng)

中壓部分一路從中壓給水泵出口最小流量閥直到中壓省煤器進(jìn)口集箱的管路、高中壓給水泵連接管路、中壓省煤器、中壓省煤器出口集箱直到中壓給水調(diào)節(jié)閥后隔離閥和它的旁路系統(tǒng)的中壓給水管路、再熱器的減溫器管路直到減溫器的進(jìn)口法蘭及系統(tǒng)內(nèi)疏水和放空管路至二次門。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力：6.9MPa ，試驗(yàn)壓力：10.35 MPa，系統(tǒng)上水和升壓均從中壓省煤器出口管道的疏水管道進(jìn)行上水和升壓。另一路從隔離閥和旁路閥到中壓汽包、中壓蒸發(fā)器、中壓飽和蒸汽管路、中壓過熱器、中壓過熱器出口管、再熱器進(jìn)口管（冷再熱管一端加臨時(shí)端蓋）、再熱器1和2、再熱器間連接管路、再熱器1出口集箱到減溫器進(jìn)口法蘭、熱再熱蒸汽管出口管道及系統(tǒng)內(nèi)疏水和放空管路至二次門。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力：4.4MPa，試驗(yàn)壓力：6.6 MPa，系統(tǒng)上水和升壓均從中壓主蒸汽到冷再熱管道的疏水管道進(jìn)行上水和升壓。

2.4.3 低壓系統(tǒng)

低壓部分一路從鍋爐凝結(jié)水上水管道出口管經(jīng)三通閥及冷凝水旁路管、預(yù)熱器入口管道、預(yù)熱器：、預(yù)熱器引出管直至低壓給水隔離閥、旁路隔離閥以及低壓給水管隔離閥、預(yù)熱器再循環(huán)管及系統(tǒng)內(nèi)疏水和放空管路至二次門。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)壓力：3.3MPa ，試驗(yàn)壓力：4.95 MPa，系統(tǒng)上水和升壓均從預(yù)熱器出口管道的疏水管道進(jìn)行上水和升壓。另一路從中壓給水泵最小流量出口至低壓汽包、高壓給水泵最小流量管路出口至低壓汽包、低壓給水管（從低壓給水隔離閥以及旁路上行至低壓汽包）、低壓汽包、低壓蒸發(fā)器循環(huán)管路、低壓蒸發(fā)器、低壓飽和蒸汽管路、低壓過熱器、低壓主蒸汽管、中壓泵進(jìn)水管、高壓泵進(jìn)水管從低壓汽包至高壓給水泵過濾器進(jìn)口法蘭、輔助蒸汽管路及系統(tǒng)內(nèi)疏水和放空管路至二次門。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力：1.3 MPa ，試驗(yàn)壓力：1.95 MPa ，系統(tǒng)上水和升壓均從低壓蒸發(fā)器下降管的疏水管道進(jìn)行上水和升壓。

水壓試驗(yàn)完成后放水水質(zhì)pH控制在7左右，后通過臨時(shí)管道排放到廢水池中再次加入藥品進(jìn)行中和。

2.5 余熱鍋爐化學(xué)清洗

該余熱鍋爐化學(xué)清洗采用堿洗的工藝方式，主要考慮到蒸發(fā)器的管壁比較薄，若采用酸類介質(zhì)進(jìn)行化學(xué)清洗難控制酸類介質(zhì)在管道內(nèi)流速和最終的殘留物多少。為了保證動(dòng)力設(shè)備正常運(yùn)行和安全，采用以磷酸三鈉和聯(lián)氨為主要堿洗介質(zhì)，主要作用是除去鍋爐設(shè)備系統(tǒng)在生產(chǎn)制造、運(yùn)輸、安裝過程中殘留的油污、油脂、鐵銹、焊渣、污垢等有害物質(zhì)。該堿洗系統(tǒng)范圍為低壓汽包、中壓汽包、高壓汽包以及各級(jí)相關(guān)蒸發(fā)器。各系統(tǒng)的主要流程如下：1）高壓蒸發(fā)器清洗回路。除鹽水管路→溶藥箱→循環(huán)清洗泵→高壓蒸發(fā)器進(jìn)口疏水管路→高壓汽包→緊急放水管→回液母管→溶藥箱。2）中壓蒸發(fā)器清洗回路。除鹽水管路→溶藥箱→循環(huán)清洗泵→中壓蒸發(fā)器進(jìn)口疏水管路→中壓汽包→緊急放水管→回液母管→溶藥箱。3）低壓蒸發(fā)器清洗回路。除鹽水管路→溶藥箱→循環(huán)清洗泵→低壓蒸發(fā)器進(jìn)口疏水管路→低壓汽包→緊急放水管→回液母管→溶藥箱。

堿洗的步驟：首先用除鹽水，通過循環(huán)清洗泵對(duì)高中低壓堿洗回路沖洗直至出水澄清，停止沖洗，整個(gè)回路的沖洗大致耗時(shí)2 天。為了達(dá)到堿洗效果，在堿洗時(shí)從啟動(dòng)鍋爐引一路輔助蒸汽對(duì)堿洗溶藥箱內(nèi)已配制好的溶液加熱到80℃后，開啟循環(huán)清洗泵，按高中低壓系統(tǒng)分系統(tǒng)單獨(dú)進(jìn)行各系統(tǒng)堿洗回路，通過控制循環(huán)清洗泵出口閥門和再循環(huán)閥開度，從而達(dá)到控制溶液在回路中的流速的目的，穩(wěn)定循環(huán)8h～12h后，在溶藥箱內(nèi)多次取樣測(cè)試堿度、磷酸鹽和溶解的二氧化硅濃度，直至溶藥箱中檢驗(yàn)不到游離油為止，從除鹽水沖洗結(jié)束開始算，整個(gè)回路的堿洗持續(xù)1.5天。

廢液的排放，將鍋爐沖洗水堿洗液通過臨時(shí)管道排放到化水區(qū)的廢水池中，利用中和的方式將廢液的pH值控制在7左右，然后再進(jìn)行排放，以保護(hù)環(huán)境。

2.6 余熱鍋爐吹管

按照《火電工程啟動(dòng)調(diào)試規(guī)定》規(guī)定，在汽機(jī)第—次進(jìn)汽之前，必須對(duì)鍋爐過熱器、再熱器、主蒸汽管道等主要熱力管道進(jìn)行蒸汽沖管，以徹底清除受熱面和熱力管道內(nèi)的各種雜質(zhì)。

2.6.1 吹管參數(shù)要求

高 壓 過 熱 器 參 數(shù) 為 汽 壓（3.0MPa～4.5MPa），汽 溫（300℃～350℃）。中壓過熱器參數(shù)為汽壓（1.0MPa～2.0MPa），汽溫（200℃～250℃）。再熱器參數(shù)為汽壓（3.0MPa～3.5MPa），汽溫（300℃～350℃）。低壓過熱器參數(shù)為汽壓（0.2MPa～0.25MPa），汽溫（180℃～200℃）。

2.6.2 吹管方案和流程

整個(gè)吹管過程包括鍋爐過熱器、再熱器所有受熱面、主蒸汽管道、冷段、熱段再熱蒸汽管道、旁路管道等。高中壓及再熱系統(tǒng)分2個(gè)階段進(jìn)行降壓吹掃：第一階段高壓系統(tǒng)及中壓過熱器單獨(dú)進(jìn)行蒸汽吹掃；第二階段高壓過熱器、高壓旁路、中壓過熱器、再熱器串聯(lián)吹掃。低壓系統(tǒng)第一、二階段均是單獨(dú)進(jìn)行降壓吹掃。

2.6.2.1 第一階段高中低壓系統(tǒng)吹管流程

高壓部分：高壓汽包→高壓過熱器→高壓主蒸汽管→高壓主汽門→臨時(shí)管→臨控門→臨時(shí)管→靶板→臨時(shí)管→消音器。

中壓部分：中壓汽包→中壓過熱器→臨時(shí)管→臨控門→臨時(shí)管→靶板→臨時(shí)管→消音器。

低壓部分：低壓汽包→低壓過熱器→低壓主蒸汽管→低壓主汽門→臨時(shí)管→臨控門→臨時(shí)管→靶板→臨時(shí)管→消音器。

2.6.2.2 第二階段吹管流程

高壓系統(tǒng)、再熱系統(tǒng)、中壓系統(tǒng)采取串并在一起進(jìn)行，前期是高壓系統(tǒng)和再熱器系統(tǒng)串吹，從高壓過熱器產(chǎn)生的蒸汽，經(jīng)高壓主汽管、高壓主汽門、臨時(shí)隔斷門、冷再管道、再熱器、過熱器、熱再熱管道后，匯入臨時(shí)管道至消音器；中壓過熱器產(chǎn)生的中壓蒸汽，經(jīng)中壓主汽管道、中壓主汽門、根據(jù)原設(shè)定中壓過熱器吹管壓力參數(shù)值，與高壓和再熱系統(tǒng)交替。當(dāng)高壓、再熱與中壓交替吹管到后期，利用高壓過熱器產(chǎn)生蒸汽，經(jīng)高壓主汽管對(duì)中壓旁路進(jìn)行串并吹掃。這種設(shè)計(jì)的吹管流程對(duì)所有的蒸汽管道都能吹掃干凈，不存在有盲端。連續(xù)流程如圖1和圖2所示。

圖1 高壓系統(tǒng)、再熱系統(tǒng)、中壓系統(tǒng)串吹流程圖

圖2 中壓旁路在第二階段流程圖

2.6.3 吹管步驟

當(dāng)高壓汽包壓力到2.0MPa～3.0MPa，中壓汽包壓力升到0.5MPa～1.5MPa，低壓汽包壓力到0.3MPa～0.5MPa時(shí)，打開臨控門，進(jìn)行試吹，確認(rèn)條件具備后正式開始吹管。

2.6.3.1 第一階段

高壓主蒸汽吹掃，在蒸汽壓力在3.0MPa，溫度約在300℃，打開主蒸汽出口臨控門進(jìn)行吹掃，高壓主蒸汽鋁靶板數(shù)量和大小驗(yàn)收合格。

中壓過熱器吹掃，在蒸汽蒸汽壓力在1.8MPa，溫度約在230℃，打開主蒸汽出口臨控門進(jìn)行吹掃，中壓主蒸汽鋁靶板數(shù)量和大小驗(yàn)收合格。

低壓過熱器吹掃，在蒸汽蒸汽壓力在0.4MPa，溫度約在180℃，打開主蒸汽出口臨控門進(jìn)行吹掃，低壓主蒸汽鋁靶板數(shù)量和大小驗(yàn)收合格。

2.6.3.2 第二階段

高壓主蒸汽和再熱器串吹，蒸汽壓力約為3.5MPa，溫度約為300℃，打開臨控門吹掃，直至鋁靶板上的靶點(diǎn)數(shù)量和大小驗(yàn)收合格為止。

中壓過熱器吹掃，蒸汽壓力約為2.0MPa，溫度約為250℃，打開臨控門吹掃，直至鋁靶板上的靶點(diǎn)數(shù)量和大小驗(yàn)收合格為止。

低壓過熱器吹掃，蒸汽壓力約為0.5MPa，溫度約為200℃，打開臨控門吹掃，直至鋁靶板上的靶點(diǎn)數(shù)量和大小驗(yàn)收合格為止。

第一階段吹管次數(shù)大致在200次左右就達(dá)到合格，第二階段吹管次數(shù)除了高壓吹管次數(shù)（約250次）多于第一階段，中壓和低壓系統(tǒng)吹管次數(shù)大致在170次就達(dá)到合格。

2.7 安全閥調(diào)整試驗(yàn)

機(jī)組首次整套啟動(dòng)期間，對(duì)鍋爐汽包、過熱器及再熱器的安全閥進(jìn)行熱態(tài)整定工作，使誤差在允許的偏差范圍以內(nèi)防止鍋爐超壓，確保機(jī)組今后的安全運(yùn)行。

2.7.1 安全閥整定的步驟

第一步調(diào)校：低壓汽包安全閥→低壓過熱器安全閥。第二步調(diào)校：中壓汽包安全閥→中壓過熱器安全閥→再熱器安全閥。

第三步調(diào)校：高壓汽包安全閥→高壓過熱器安全閥。

2.7.2 安全閥整定方法

安全閥調(diào)校采用液壓助跳校核完成，最后選擇同一系統(tǒng)最低起座值的安全閥進(jìn)行實(shí)跳復(fù)核。

3 總結(jié)

利用液壓提升裝置吊裝模塊，由于每層模塊在廠內(nèi)組裝完成，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后，采用液壓提升裝置吊裝模塊，該方法與大型吊車吊裝相比，成本費(fèi)用低，工期短且安全性高。模塊吊裝就位后，各層模塊間留有800mm～1200mm的水平空間，模塊間管道的安裝焊接完成后再就位模塊四周的護(hù)板，這樣無須搭設(shè)腳手架作業(yè)平臺(tái)和增加模塊間聯(lián)通管道安裝焊接作業(yè)空間，提高了焊口的質(zhì)量。不足之處在于模塊外部連接管道安裝前，未認(rèn)真對(duì)安裝前管道進(jìn)行清潔度把關(guān)，導(dǎo)致在首臺(tái)機(jī)組吹管階段持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。