玉环电厂烟气脱硫再生式烟气换热器施工探讨

点击：1994 日期：[ 2014-04-26 22:05:55 ]

玉环电厂烟气脱硫再生式烟气换热器施工探讨索以详 ( 天津电力建设公司, 天津市, 300041) [摘要]华能玉环电厂工程所配的再生式烟气换热器 GGH 由德国巴克杜尔有限公司设计制造, 型号为 CVOP172/075E。该类型的换热器首次在国内运用于百万千瓦机组脱硫系统上, 无施工方案可供参考。文章介绍了玉环电厂工程 GGH 的特点、施工前准备、施工工序、各部件施工方案等内容, 并针对 GGH 施工过程中所遇到的困难提出了解决措施, 实现了主机和脱硫系统同时完成 168h 试运行的目标。 [关键词] 1000MW 机组; 烟气脱硫; 换热器; 施工中图分类号: TK172, TU271.2 文献标志码: B 文章编号: 1000- 7229 (2008) 09- 0046- 04 0 引言华能玉环电厂 4 号机组烟气脱硫装置项目, 采用石灰石- 石膏湿法脱硫工艺, 配 1 炉 1 塔脱硫装置[1]。系统配套再生式烟气换热器(GGH) 由德国巴克杜尔有限公司设计制造, 型号为 CVOP172/075E。本文结合玉环电厂工程实践, 探讨 GGH 安装方案。 1 GGH 本体部件及其组合方式 1.1 GGH 本体部件 GGH 本体由壳体底部、中部、顶部组件, 转子及换热元件, 推力、导向轴承及传动围带等组成, 并配备密封风机、低泄露风机和高压泵各 1 台。GGH 及配套设备布置在 4 号吸收塔正前方, 基础框架 A、C 列柱子之间, 纵向中心与吸收塔中心重合。密封风机和低泄露风机分别布置在 GGH 本体左右两侧, 高压泵为 3、4 号机组共用, 布置在 3 号机一侧。单台 GGH 总重量约为 460 t。 1.2 GGH 部件组合方式为了吊装和安装的方便, 以及保证安装尺寸的精确, 在满足吊装能力的前提下, 尽量在地面把各散件组合在一起, 具体组合方式如下: 下部壳体由 7 件组合成 1 件, 组合件的重量为 42.4 t, 外形尺寸 19 191 mm×18 830 mm×3 156 mm。将中心筒、2 个开式扇形仓和 4 个闭式扇形仓组合成 1 部分, 重量为 38.8 t。其余扇形仓等组合成 2 部分, 重量分别为 32.1 t。组合件起吊重量及尺寸如表 1, 组合后部件如图 1。 2 GGH 施工方案[2-7] 2.1 施工前准备 2.1.1 设备的检查按照图纸及安装说明检查 GGH 各部件的到货尺寸、型号及运输过程中是否有变形、碰撞等缺陷, 并记录所供部件的规格及型号。对不锈钢和合金材料进行材质复核; 对阀门、压力表、温度表进行校验。对轴承( 包括底部的推力轴承、顶部的导向轴承) 进行外观检查, 并用煤油进行清洗。对底部推力轴承座进行渗油试验, 并查看轴承座是否有裂纹、砂眼、重皮, 检查其椭圆度, 加油、放油及油站进回油管接口螺纹是否有损坏, 检查运输过程中是否有变形、碰撞等缺陷。使用汽油将轴承座内部清理干净, 将轴承座放油、油循环进出油口临时堵好, 将煤油盛满轴承座放置 24 h, 检查轴承座是否渗油。安装支撑轴承及支撑盘, 记录轴承型号, 做好防尘、防雨措施。 2.1.2 组合平台的搭设搭设长宽各 20 m、高约 1 m 的现场组合平台, 组合平台搭设要求牢固、水平, 方便组合施工, 确保能够满足近 90 t 重的扇形仓的组合需要。组合前要对平台的水平度进行测量, 平均划分平台, 确定各个测量点, 测量点在高度方向上允许的误差为±2 mm。在误差范围之外的点要用垫片来调节高度方向上的误差。任何部件放至组装平台上后, 都要重复进行上述的测量程序, 并调整水平。 2.1.3 基础平台的划线安装下部壳体前要复查换热器基础框架承载部位的水平和纵横中心是否正确。在基础框架上划出基础平台的纵横中心线, 换热器的横向中心应和横向 B 排的立柱梁中心重合, 由此中心向两侧返 1 400 mm 与纵向列柱中心线相交的交点即为换热器两侧支撑点。换热器的纵向中心线应和基础框架的纵向中心线重合, 由基础的纵向中心线向两侧返 4 051 mm 与横向列柱的中心线相交交点即为换热器前后侧支撑点, 四周对称支撑点连线的交点即为换热器的中心。用水准仪检查各个支撑点, 要求标高一致, 允许误差 2 mm。根据中心线安装高度为 100 mm 的膨胀板, 并用角钢临时固定, 安装结束后拆除。滑动支撑的滑动方向与壳体的膨胀方向一致。 2.2 施工工序 GGH 的安装按照从下向上的安装顺序施工, 流程为: 下部壳体安装→下部密封框架安装→转子及中心筒安装→中部壳体安装→上部密封框架安装→ 中部壳体安装→上部壳体安装→推力轴承和导向轴承安装→密封框架调节装置安装→换热元件安装→ 围带及驱动装置安装→转子车削→密封和清扫装置及管道安装。其中, 在进行上、下部密封框架和中部壳体安装时, 预先留出一段不装, 作为车削刀架的安装部位, 待转子车削完成后再安装就位。在壳体安装完毕后, 同步进行低泄露风机及其管道、密封风机及其管道、平台栏杆等的安装工作。 2.3 转子及下部机壳等大件设备吊装采用 CC1400/250 t 履带吊吊装 GGH 转子。先在组合场与正式吊装履带吊就位位置之间铺设好路基板, 吊装时履带吊布置在吸收塔右侧 2 号烟囱的正后方, 先用履带吊将吊装件倒运至正式吊装就位作业半径内, 然后履带吊后退至吊装位置吊装。吊车工况选用塔式主臂 30 m, 副臂 30 m, 中心压重 30 t, 最大作业半径 20 m, 吊车起吊能力 63 t, 吊装最大负荷 68%。下部机壳为 GGH 安装过程最大吊装部件, 其他大件设备也采用该工况。吊装时一定要选择好吊点和吊点数目, 防止吊装变形。 2.4 施工方法及要求 2.4.1 下部壳体安装下部壳体共分 6 部分运输至现场, 在地面预组合平台上对壳体下部各部分以及支撑管进行组合后吊装就位, 也可先将 6 个部分吊装就位后进行组合。各部分均有数字标记, 在组合的过程中必须一一对应, 就位的位置要正确无误, 并对净烟气侧和原烟气侧进行区分。吊装就位后, 用临时支撑固定, 待找正结束后再焊接固定, 并拆除临时支撑。 2.4.2 密封框架组合安装在预先检查验收合格的组装平台上, 对密封框架和隔舱板进行组合, 组合前要根据密封框架上的数字标记一一对应组合, 并对净烟气侧和原烟气侧进行区分。用 M16×40 mm 螺栓紧固并进行焊接, 焊接采用 J507 焊条进行双面满焊, 焊缝高度为 4 mm。只有一段原烟侧周向密封段是可拆卸的, 注意不要焊接, 这是为以后加工转子而设计的。组合经过检查验收合格后, 进行防腐作业。待防腐养护期满后, 进行吊装就位, 吊装过程要注意做好防止变形工作, 不得用钢丝绳或卡环直接钩挂, 必须使用橡胶皮对钩挂点进行包裹防护, 防止损坏设备表面防腐材料。 2.4.3 转子组合安装将转子中心筒放至组装平台中央, 将封闭的转子隔仓放至预组装平台上, 并使其和转子中心筒位置相适应, 按记号安装每个转子隔仓。用 M16×55 mm 的螺栓和螺母把隔仓与中心筒固定, 然后将开放的转子隔仓按记号与中心筒固定。组合找平后对连接部分需要焊接的部位进行点焊接。考虑到现场机械能力, 将转子组合成 3 部分吊装, 在组合平台上每个单体部分内部按技术要求焊接, 扇型仓与中心筒焊接由中间向上下两侧顺序焊接, 双面角焊, 焊缝高度 5 mm。焊接时须采用厂家提供的 ENSI- Z(E5015- G) 焊材, 规格为 φ3.2 mm×350 mm。焊接之前须将焊条烘干, 烘干温度为 300￣500 ℃, 时间 2.5 h。扇型仓之间以中心筒为中心, 由内向外顺序焊接。3 部分之间需要连接的部位暂时用螺栓连接找平, 待吊装就位找正结束后再按照图纸要求进行焊接。用绳索将推力轴承的枢轴放至转子中心筒的下方, 并布置轴密封。用螺栓将枢轴和转子部件连接, 起始力矩 1 350 N?m, 并用油脂润滑。转子在焊接过程中要注意焊接顺序, 采用由内至外, 对称焊接、段焊等方法, 防止焊接变形。因为转子和换热元件的近 300 t 的重量都要靠转子来承担, 所以必须保证转子的焊接质量。转子焊接完毕后, 扇形仓焊缝要进行 20%的着色探伤, 中心筒与扇形仓连接焊缝要进行 100%的超声波探伤。 2.4.4 壳体中、上部分吊装壳体中、上部分采用分散吊装的方法。壳体中间部分共分 8 件, 将中部壳体各部分分别吊装就位, 找正后固定, 然后再用螺栓和焊接将其固定, 只有 1 段是可拆卸的, 要和密封板对应一致。中部壳体就位在下部壳体正上方, 整体找正固定后用螺栓将下部和中部连接固定, 并用销栓和焊接加固; 上部壳体共分 7 部分运输至现场, 然后分别吊装就位, 吊装方法同中部壳体。其中, 中部大梁中心一定要和转子的中心对正。 2.4.5 轴承安装推力轴承和导向轴承安装前要清理干净, 确保没有缺陷和杂物后才能进行组合安装工作。 2.4.5.1 推力轴承的安装用电动葫芦通过平台预留的吊装孔把推力轴承组件放至组合架上组合, 然后在滑轨上把推力轴承放至转子的下部。通过螺杆拉起轴承, 调节螺杆使推力轴承与枢轴相匹配。用液压系统稍稍将转子顶起, 然后拆除所有临时的转子支撑梁。在顶起转子的时候, 要注意转子上方表面和密封框板之间的缝隙, 避免 2 个面之间的接触。拆除支撑梁后, 落下转子使转子重量都在推力轴承上。因为推力轴承是自调心轴承, 转子落下后轴承和转子会自动调整到同一中心上。用推力轴承的可调节螺钉调整轴承使之到达合适位置, 然后用 2 个中心铁固定推力轴承, 并拆下底部中心板。全部安装好后在推力轴承底座中加入适量的润滑油, 并在密封槽里加入适量的密封油。 2.4.5.2 导向轴承的安装用液压顶升装置将转子放入钢架后, 取出转子上部中心板, 并将轴密封放入装备位置。不要将轴密封与壳体用螺栓固定。装入导向轴承并检查转子垂直方向的安装位置, 用可调节螺钉调整转子使之到达合适位置, 然后用扁钢固定导向轴承, 并在推力轴承中加入润滑脂。将推力轴承用可调节支撑块固定在钢架上后, 去掉液压顶升装置。把上、下轴密封装到装备位置, 装入前要加密封盘根, 用螺栓固定。 2.4.6 传热元件安装转子传热元件为单层, 设备发货均有明显标识, 由转子中心向外依次为 I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX, 安装时注意对号入座, 由内圈往外圈依次安装。 2.4.7 围带和驱动装置的安装 2.4.7.1 围带的安装首先在转子外壳标注出围带的安装位置辅助线, 利用辅助线制作 1 个长约 1 m、高度和围带段底面高度一致的门架, 安装时把围带段放在门架上, 然后焊接好围带段两头的固定板。安装完一段后, 手动盘动转子至下一个围带段安装位置, 把下一段围带放到门架上, 把这段围带用安装夹与前一段围带夹紧, 这样可以保证所有的销钉柱间隙相等, 夹好后再把这一段的固定板与转子焊上。同样方法依次安装好所有的围带段。因为围带是在同一高度的门架上安装, 所以可以确保所有的围带都在同一水平上, 围带段不受压的一边朝下。围带段之间这样布置是为了使其正好承受转子径向间隔板的重量。对于每一个围带段而言, 圆度的保证是由 2 个压力螺钉来确定, 每个围带段有 2 个附属扁铁点焊在围带上面, 通过调节附属扁铁上的螺杆来调节围带段的径向位置, 围带的径向安装位置可以通过 2 个安装在门架上的指示块来检验, 指示块的安装位置根据围带所在的圆周直径来确定。在准确安装调整围带后, 用来支撑的固定板要焊接在围带段上。最后, 需将附属板和门架去掉。围带安装好后要进行检查, 上下跳动不大于 5 mm, 径向圆度偏差不大于 3 mm。 2.4.7.2 驱动装置的安装 3、4 号机组驱动装置为对称布置, 在相应位置 12.7 m 安装好操作平台后, 将驱动装置组件吊装就位, 在壳体相应位置焊接固定板, 安装时一定要根据转子和电机的转向区分好方向, 驱动装置的电机和转子反向转动, 齿轮和转子同向转动。围带顶部和底部的小齿轮与钢板之间的距离要调整相同, 允许误差为 2 mm。围带和接合处之间的距离为 15.3 mm, 允许误差为 1 mm。 2.4.8 转子加工在安装转子加工装置之前, 需将转子周向进行点焊过的间隔板、在这个区域内加工装置的顶部和底部密封框架的隔段拆卸, 在壳体的相应位置安装加工装置, 装好车刀, 调整好车架的位置。保证刀架的垂直度, 如果刀架倾斜, 车出来的法兰面就不在同一个水平面上。进刀时要控制进刀的量, 保证车出来的面光滑平整。为了保证转子的强度, 法兰面的车削厚度不应大于 10 mm。为了保证车削面的水平, 要尽量减小转子的跳动。可以采用在车削面上, 车刀附近加装轴承的方法, 压住法兰面。加工完毕后拆除刀架, 安装密封框板顶部、底部被拆卸部分以及壳体周向间隔板被拆卸的部分, 用螺钉和焊接将其固定, 并在这个区域涂上内衬。 2.4.9 清洗装置安装清洗高压泵为 3、4 号机组共用, 管道安装和走向以方便 GGH 运行和维修为原则, 布置要尽量整齐美观, 管道焊缝高度 1 mm。清洗装置热端下部连接法兰为高压给水, 上部为密封空气和低压给水连接法兰, 冷端上部连接法兰为高压给水, 下部为密封空气和低压给水连接法兰。管道连接安装时要注意区分。 2.4.10 密封空气系统安装密封风机和加热器布置在 GGH 前侧平台 10.20 m 位置。风机出口与加热器连接, 然后分成 2 路管道, 一路右侧阀站, 一路分别去底部轴封和顶部轴封并与轴封入口法兰连接。密封风机直接制作框架固定在平台上。出口压力表和管道温度计要校验合格后进行安装。 2.4.11 低泄漏系统安装低泄漏风机布置于 GGH 净烟侧 0 m 位置, 和密封风机基本对称布置, 低泄露密封风管安装前要先进行预组合安装, 按图纸要求焊接好所有的支撑和吊挂部件, 安装上压力表管座和疏水管接头。记下每段风管的尺寸和位置, 并在各段风管上做好标记以便回装, 然后把风管拆下来进行内壁防腐作业。防腐层固化后, 按标记回装风管。涂鳞后不能再在风管上进行焊接作业, 以防破坏鳞片或引起火灾。 2.4.12 平台栏杆安装平台栏杆主要包括: 主平台、推力轴承移动平台、驱动装置操作平台, 顶部平台。平台栏杆按火电施工质量检验及评定标准安装。 2.4.13 膨胀节安装展开膨胀节, 并将其每隔 1.2 m 固定在壳体的密封框板上。固定从壳体中心开始, 向 2 个方向同时进行, 然后从转子中心开始组装, 同时向 2 个方向进行, 螺母的启动力矩为 60 Nm。 2.4.14 防腐涂鳞作业 2.4.14.1 在安装下(顶)部密封框架前, 下( 顶) 部壳体的扇形板及轴向板需要先涂鳞, 涂鳞时需要涂到壳体距扇形板以下 200 mm 处。 2.4.14.2 在安装中部壳体前, 中部壳体在轴向板处需要先涂鳞。 2.4.14.3 低泄漏密封风管安装前需要完成风管涂鳞作业。 2.4.14.4 上述涂鳞作业, 上、中、下部壳体的连接焊缝及低泄漏风管现场焊缝处两侧 50 mm 需在现场焊接完成后进行, 涂鳞前其他焊接作业必须完成。 2.4.14.5 在安装小齿轮前, 齿轮箱必须先涂鳞。 2.4.14.6 其他涂鳞作业在安装换热元件前完成。 3 参考文献 [1] 苏永波, 刘长生.玉环电厂 1 000 MW 机组脱硫吸收塔倒装施工法[J].电力建设, 2007, 28(10) : 73- 75. 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