1 结构特点的比较
1.1 沙角C电厂 沙C电厂为3×660 MW凝汽式亚临界燃煤发电机组,锅炉设备由美国燃烧工程公司(ABB-CE)设计、制造和配套供应。锅炉采用钢筋混凝土炉架(墙式结构),钢结构大板梁,悬吊式露天“π”型锅炉,亚临界中间再热平衡通风,中速磨制粉,直吹式四角喷燃控制循环汽包炉。炉膛布置有分隔屏式过热器、末级过热器;尾部烟道竖井内布置有低温过热器和省煤器,省煤器下部为空预器;水平烟道内布置有屏式再热器和末级再热器。 1.2 珠海电厂 珠海电厂为2×660 MW燃煤机组,由日本三菱重工(MHI)负责锅炉设备的设计、制造和供货,在结构布置方面除炉构架为全钢结构外,其它部分基本相似。 2 安装机械的比较
2.1 沙角C电厂 安装锅炉的过程中,沙角C电厂采用的安装机械设备有QTP-1350/50 t筒吊、300 t-mⅡ型炉顶吊、4600-350 t履带吊及其它附机。 2.2 珠海电厂 珠海电厂因为全钢架结构,除前期钢结构吊装期间,为提高安装进度而增加一台M250-250 t吊机外,其它机械相同。
3 安装方法的比较
因两台锅炉结构上相似,决定了其安装机械的配备、布置,安装方法的相似之处:采取“中间开花,从上至下,前后穿插”的指导方针,即从中部水平烟道处之设备开始受热面吊装,遵循从上至下的吊装原则,充分利用吊装机械,炉膛和烟井设备穿插安装,齐头并进,提高吊装速度,全面铺开受热面高空安装工作,为抢水压创造有利的前提条件。 但两个工程的锅炉安装又因承包商、制造商、工期、具体结构的差异造成安装方法的不尽相同。 3.1 大板梁安装方法不同
沙角C电厂大板梁共10条:A~H大板梁由七根钢筋混凝土墙式支柱支撑,分上、中、下三层叠放,重量为19 000~89 720 kg,除E,F,G,H四条大板梁较轻(26 t以下)且位置较好,可用单机吊装外,其它6条大板梁都需双机抬吊,并需一台4600-350 t履带吊站位于炉膛内,待基本完善后拆掉扒杆退出炉膛。 珠海电厂有S,T,U三条主大板梁,其中S梁重80 t,T、U梁各重130 t。在招标及设计阶段公司技术人员已和三菱专家探讨过安装方法:在其六条支承钢结构的顶部,设计成“7”字形有一定角度的铰接结构,采用链式劳辛格吊装,S梁单条吊装,T,U梁及其间的次梁,再加上拟布置于其上吊装受热面设备的300 t-mⅡ型炉顶吊一起吊装,总重量达303 t。 这2种安装方法结果比较如下: a)工期:沙角C电厂大板梁及次梁吊装需20d,珠海电厂大板梁及其它相关次梁吊装需12 d。 b)费用:珠海电厂大吊车仅辅助使用4 d,按350t吊车2.6万元/台班、250 t吊车2万元/台班、50 t圆筒吊0.1万元/台班计算,则链式劳辛格吊装节省费用75.2万元。 c)安全性:单条吊搭架、找正与配合工作量大,高空作业多;劳辛格吊装抗风性能、水平方向的可调节性、安全性有很好的保证。 3.2 底部水冷壁安装方法不同 悬吊式受热面的锅炉安装影响试水压,安装后期也会集中在炉膛底部的焊接找正工作,因此合理的底部安装方法就成为抢水压的关键所在。 3.2.1 安装方法 沙角C电厂锅炉水冷壁下水包重量较大,前后下水包各重60 t,侧面也有32 t,且标高为8 865 mm,与其连接的水冷壁焊口有1 300多个,如采用散装方式会遇到以下困难: a)在超过8 m的高空很难固定找正重达60多吨的下水包。 b)高空对截面尺寸为914 mm×100 mm的下包对口焊接很难保证质量; c)堆积在此部位的焊口因上部水冷壁无法找正会达到2 000多个,影响水压试验的工期。 鉴于上述原因,我们采取了组合方案,将前后下水包与其上部的斜坡水冷壁以及相关钢结构组成二个重达78 t的组件,由200 t平板车运进炉底后 再与侧下水包在地面对口焊接,形成一个重239 t的底部水冷壁组件,由布置于炉膛底部的劳辛格装置一步安装就位。 珠海电厂的下水包单个重量较轻,都在20 t以下,高空固定及对口较为容易,因此可采取散装办法,但为保证底部水冷壁焊口的进度,我们在安装顺序上把炉膛上部的工作尽量往前赶,以期达到与尾部的平衡,保证水压试验的工期。 3.2.2 供货方式 由于沙角C电厂为三台机组,每台机组间隔工期为三个月,且要求三台锅炉22个月完成安装移交生产,工期相对十分紧张,且强度较为集中,因此在合同谈判初期,我们提出了“优化组合方案”,即将工地的安装机械在负荷允许的情况下,部件尽量多组合,且将组合工作安排在生产厂家完成。组合部件有:上段水冷壁管排及联箱组合,中段水冷壁加长供货(26 m),前顶棚模式供货,后顶棚分二段供货,低过、屏再、末再分六段供货(每段联箱与管排焊口完成,密封板完成),还有相关的联箱因运输不便等分段供货,以备在现场地面组合后安装,省煤器以吊挂板为单位分成99个组件供货等,以上优化组合的结果,减少了4 912个工地(地面或高空)焊口及1 700 m工地焊缝,为保证紧张的工期能按时完成创造了前提条件。
4 高新技术的应用
在以往的锅炉大件安装中,吊装机械一般为滑轮组和大型吊机,滑轮组布置较为复杂,且受环境影响很大,性能也不稳定,大型吊机费用较高,受场地限制较多。劳辛格的引进为电建施工中大件吊装提供了提高工效的新安装工具(其比较见前文)。特别是由沙角C电厂的钢丝劳辛格到珠海电厂的链式劳辛格的改进,更使大件吊装方法趋于完美,钢丝劳辛格和链式劳辛格的比较如下: a)钢丝劳辛格由多股钢丝组成,中间不能接驳,要由安装物件的标高来决定每组钢丝的长度;链式劳辛格的吊装链由两头有内外螺纹的钢棒组成,拆装、保管、运输极为方便。 b)钢丝劳辛格每组受力都需严格调整(四吊点一般为24次),以求整体受力均匀;链式劳辛格只需螺纹连接,调整四点,操作简单。 c)吊装链的钢性远强于钢丝绳,故其抗风性强。珠海电厂吊装303 t的大板梁超重组件时风速达到14.2 m/s(疾风),但安装过程极为顺利,即为有力证明。 d)钢丝劳辛格在提升过程中通过支撑处的夹头夹紧来使钢丝受力,对钢丝的损伤极大,重复利用率低;链式劳辛格通过链节处的凹槽卡住受力,可反复多次使用。
5 结束语
MW机组的锅炉均为美国燃烧工程公司即ABB-CE技术,虽结构有相似之处,但安装方法不尽相同,且设计、制造也可根据安装方法的不同而加以改变,反之亦然。在保证施工安全、安装质量的前提下,都有着共同的施工目标:节约成本、增加效益、保证工期。正是在此方针的指导下,沙角C电厂、珠海电厂共5台660 MW机组锅炉均提前完成了水压试验,且达到了一次成功。值得一提的是,高新技术的应用发挥了极其重要的作用。
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