火電廠煙氣脫硫裝置吸收塔倒裝工藝

吸收塔是火電廠煙氣脫硫裝置中的關(guān)鍵設(shè)備,以銅陵電廠2×1000MW機(jī)組煙氣脫硫裝置吸收塔安裝為例,介紹了吸收塔倒裝工藝及其特點(diǎn)。由于倒裝法在降低費(fèi)用、縮短工期、減少高空作業(yè)量、不受場(chǎng)地限制等方面具有顯著的優(yōu)點(diǎn),因而在吸收塔的施工技術(shù)中被廣泛采用。

火電廠;煙氣脫硫;吸收塔;倒裝法

0 引言

吸收塔是火電廠煙氣脫硫裝置中的關(guān)鍵設(shè)備,其安裝內(nèi)容主要包括底板、壁板、內(nèi)部噴淋裝置、煙氣進(jìn)出口、外接管座和平臺(tái)扶梯等。其中,殼體的體積和重量較大,是整個(gè)吸收塔安裝的關(guān)鍵。由于火電廠實(shí)施的脫硫項(xiàng)目多屬后期改建,所以可供施工的作業(yè)場(chǎng)地往往有限,施工工期也常常應(yīng)環(huán)保部門(mén)要求普遍顯得較為緊張,這對(duì)吸收塔的施工工藝提出了更高的要求。倒裝法由于具備降低費(fèi)用、縮短工期、減少高空作業(yè)量以及不受場(chǎng)地限制等特點(diǎn),在吸收塔安裝中被廣泛采用。本文以銅陵發(fā)電廠改擴(kuò)建2×1000MW超超臨界機(jī)組脫硫裝置吸收塔的安裝為例,對(duì)倒裝工藝進(jìn)行探討總結(jié)。

1 吸收塔倒裝工藝及其特點(diǎn)

吸收塔倒裝法是指先進(jìn)行塔頂?shù)陌惭b,然后進(jìn)行頂部殼體的安裝,直至第一層殼體安裝結(jié)束的一種便捷、高效的頂升安裝法。

1.1 施工準(zhǔn)備

施工前的準(zhǔn)備工作主要包括:各工序施工人員崗位培訓(xùn);編制吸收塔安裝施工技術(shù)措施,如安全作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、焊接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等;熟悉圖紙及作業(yè)方法,并進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量和安全交底;對(duì)機(jī)械及檢測(cè)設(shè)備的性能進(jìn)行檢驗(yàn),如各種量具及表計(jì)、電焊機(jī)和吊具等,防止使用不合格的工器具造成隱患;吸收塔單片設(shè)備及材料到現(xiàn)場(chǎng)后,必須進(jìn)行驗(yàn)收;設(shè)備材料除應(yīng)有質(zhì)量證明書(shū)外,還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)做復(fù)試檢驗(yàn);消耗材料,尤其是焊接材料應(yīng)嚴(yán)格控制。

1.2 吸收塔倒裝工藝

1.2.1 提升機(jī)具計(jì)算與選擇

最大頂升載荷按下式計(jì)算:

根據(jù)最大頂升載荷,計(jì)算頂升裝置的個(gè)數(shù):

式中:P為單個(gè)頂升裝置的允許載荷。

目前,在吸收塔倒裝中被廣泛使用的頂升裝置主要有液壓式頂升裝置和抱桿式頂升裝置兩種,可以根據(jù)具體施工需要靈活加以選擇使用。液壓式頂升裝置由液壓提升機(jī)和成套液壓控制系統(tǒng)組成。液壓提升機(jī)由松卡式千斤頂、提升架和提升桿組成;成套液壓控制系統(tǒng)由液壓控制柜和高壓膠管組成[1]。目前市場(chǎng)上常用液壓頂有兩種載荷,分別是16 t和32 t。采用液壓式頂升裝置進(jìn)行吸收塔的頂升倒裝,不僅液壓傳動(dòng)平穩(wěn),可控性好,頂升速度、高度和同步性易于保證,而且液壓千斤頂承載能力可通過(guò)改變油壓來(lái)調(diào)整,使施工更加安全可靠。抱桿式頂升裝置主要由抱桿和電(手)動(dòng)葫蘆組成。抱桿材質(zhì)和規(guī)格應(yīng)視具體情況加以計(jì)算選用,使用時(shí)應(yīng)牢固焊接在吸收塔底板上。電(手)動(dòng)葫蘆的動(dòng)作可以設(shè)置成“群動(dòng)”或“單動(dòng)”模式。

1.2.2 工藝流程

吸收塔倒裝工藝基本流程見(jiàn)圖1。

圖1 吸收塔倒裝工藝流程示意

1.3 施工步驟

1.3.1 基礎(chǔ)驗(yàn)收

檢查基礎(chǔ)的澆灌質(zhì)量、位置、標(biāo)高和幾何尺寸,應(yīng)符合圖紙和規(guī)范要求,并作好基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)等記錄;劃出基礎(chǔ)中心線,標(biāo)出中心點(diǎn),并用墨線清楚的標(biāo)記;檢查基礎(chǔ)預(yù)埋件的中心偏差、表面平整度、表面標(biāo)高值,應(yīng)符合規(guī)范要求,同時(shí)記錄下每塊預(yù)埋件的表面標(biāo)高值;標(biāo)出0°、90°、180°、270°方位。

1.3.2 底板安裝

底板環(huán)形梁與支撐梁吊至安裝位置,用水準(zhǔn)儀測(cè)出其水平偏差,按圖紙要求用墊鐵將其墊平,使其與基礎(chǔ)中心距離誤差在 ±2mm范圍內(nèi),并調(diào)整環(huán)形梁的標(biāo)高與水平度,使其標(biāo)高在 ±3mm范圍內(nèi),水平度在2mm范圍內(nèi);在底板環(huán)形梁上表面畫(huà)出塔內(nèi)壁直徑,標(biāo)出0°、90°、180°、270°方位;用槽鋼將預(yù)埋件、墊板、格柵梁焊接在一起,各格柵之間按照東西、南北方向進(jìn)行點(diǎn)焊;用墨線在底板梁上彈出底板的安裝位置將底板吊放在底板梁上,并按位置線放好,留好焊接間隙,將底板壓實(shí),與混凝土表面密實(shí)結(jié)合,不得出現(xiàn)空隙。底板焊接結(jié)束后,底板對(duì)接焊縫須磨平,用洋沖在底板上沖出中心點(diǎn)0°、90°、180°、270°位置標(biāo)記。

1.3.3 壁板安裝

完成吸收塔底板安裝后,即可運(yùn)用倒裝法對(duì)吸收塔壁板進(jìn)行組對(duì)安裝。以銅陵電廠改擴(kuò)建2× 1000MW超超臨界機(jī)組脫硫裝置吸收塔安裝為例,該吸收塔高36.00m,直徑19.20m,主要由底板、15圈壁板、塔頂、連接管座和平臺(tái)扶梯等組成,總重約218.82 t,實(shí)際最大頂升重203680 kg。

吸收塔本體參數(shù)見(jiàn)表1,表中參數(shù)已包括吸收塔外壁加強(qiáng)筋、支撐梁、塔體人孔、接管、煙道進(jìn)出口及附屬爬梯的重量。

表1 吸收塔本體參數(shù)kg

按照第15、14……1圈遞減的順序,依次安裝焊接各圈壁板。安裝前,先在安裝好的底板上劃出內(nèi)直徑線及中心線,其線應(yīng)與基礎(chǔ)上的中心線(此線也將作為煙氣出、入口中心線)重合,在底板上打出銃眼。接著安裝臨時(shí)限位裝置,每隔200mm弧長(zhǎng)焊接一個(gè),限位裝置外圓直徑與吸收塔內(nèi)徑相等,且限位裝置必須垂直于吸收塔底環(huán)板。

首先,考慮采用液壓式頂升裝置進(jìn)行倒裝。

由式(1)知,最大頂升載荷為788225.40 kg。液壓頂升機(jī)具選用載荷為32 t的千斤頂,由式(2)知,頂升裝置的個(gè)數(shù)N=788225.4/32000=24.63。考慮到液壓頂?shù)膶?duì)稱(chēng)分布,最大負(fù)荷時(shí)適用26個(gè)32 t液壓頂升裝置。

其次,考慮采用抱桿式頂升裝置進(jìn)行倒裝。

由式(1)知,最大頂升載荷788225.40 kg。頂升機(jī)具電動(dòng)葫蘆載荷為20 t,由式(2)知,頂升裝置的個(gè)數(shù)N=788225.4/20000=39.41?？紤]到電動(dòng)葫蘆的對(duì)稱(chēng)分布,最大負(fù)荷時(shí)適用40個(gè)20 t抱桿式頂升裝置。按照上述原則,依次計(jì)算出各圈壁板頂升所需使用的頂升裝置數(shù)量。

1.3.4 安裝要點(diǎn)

倒裝前應(yīng)在每片壁板內(nèi)、外側(cè)應(yīng)劃出中心點(diǎn)標(biāo)記,以找正壁板的垂直度;檢查壁板的設(shè)備坡口、幾何尺寸,預(yù)留縱向焊接間隙約2mm;用吊車(chē)將第15圈壁板吊至吸收塔底環(huán)板圓周處,以內(nèi)徑為基準(zhǔn),測(cè)量每片的垂直、水平度;縱向焊縫按同一方向逐圈錯(cuò)開(kāi),其間距按板長(zhǎng)的1/3且大于500mm;焊縫避開(kāi)罐體接管座,保證距管座大于200mm;壁板焊接時(shí),層間嚴(yán)禁出現(xiàn)十字焊縫,吸收塔壁板層與層間焊縫間隙為2mm;在第15圈上均勻設(shè)立8個(gè)觀察點(diǎn),測(cè)量吸收塔壁板的垂直度;提升過(guò)程中使用經(jīng)緯儀跟蹤測(cè)量每層的同心度和圓度,保證垂直提升。同時(shí),松解吸收塔外部拖拉繩,保證其不受力;在第15圈吸收塔壁板米字支撐的中心點(diǎn)下垂一線錘,以測(cè)量同層壁板圓度。

在使用頂升裝置進(jìn)行頂升的過(guò)程中,液壓千斤頂、電動(dòng)葫蘆均須同時(shí)、勻速操作,至提到下一圈壁板標(biāo)高,安裝下層壁板并焊接,與上層連接焊接后進(jìn)行打磨,檢驗(yàn)合格后再提升下一節(jié),周而復(fù)始從第15圈施工到第1圈。

1.3.5 焊接要點(diǎn)

底板與底板梁應(yīng)先點(diǎn)焊,點(diǎn)焊后再進(jìn)行焊接,為防止底板產(chǎn)生焊接變形,應(yīng)先施焊中心條板短縫,再焊相鄰兩側(cè)中幅板短縫,相鄰兩板短縫焊完后,再焊兩板間的對(duì)接長(zhǎng)縫。長(zhǎng)縫施焊時(shí),焊工應(yīng)均勻?qū)ΨQ(chēng)分布,由中心開(kāi)始向外依次分段,(每段400～500mm)倒退焊,當(dāng)焊至距邊緣板300mm時(shí),停止施焊,以此類(lèi)推直至所有的中幅板焊完[3];壁板焊接先焊縱向焊縫,后焊環(huán)向焊縫,相鄰2圈壁板縱向焊縫焊完后再焊其間的環(huán)向焊縫;底板與壁板為角焊縫,焊接時(shí)由數(shù)名焊工從吸收塔內(nèi)外沿同一方向分段焊接,初層焊道采用跳焊法。吸收塔外側(cè)加固肋,也遵從從中間向兩側(cè)施焊的順序[3];壁板與外加固型鋼焊接:采用中間對(duì)稱(chēng)退焊法進(jìn)行焊接。

1.4 工藝特點(diǎn)

(1)安裝過(guò)程中無(wú)需使用大型吊機(jī),節(jié)省了大型機(jī)具的使用費(fèi)用;塔內(nèi)、外無(wú)需搭設(shè)腳手架,降低施工費(fèi)用。

(2)倒裝法比正常安裝的工期可以大為縮短,以銅陵電廠脫硫裝置吸收塔安裝工期為例,比原計(jì)劃縮短了一個(gè)半月。

(3)安裝過(guò)程始終處于離地面較低的位置,減少了高空作業(yè)的工作量,增強(qiáng)了施工作業(yè)的安全性。同時(shí),殼體的垂直度和橢圓度在整個(gè)提升過(guò)程中處于受控狀態(tài)(便于檢驗(yàn)和驗(yàn)收),在一定程度上可以得到有效保證。

2 注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制

2.1 注意事項(xiàng)

吸收塔倒裝工藝施工中注意事項(xiàng)主要有:吸收塔制作安裝及供貨需遵循塔頂至塔底的先后順序;在吸收塔倒裝過(guò)程中,可以考慮內(nèi)部除霧器、噴淋管支撐梁先行安裝;吸收塔外部樓梯平臺(tái),也可考慮在倒裝程中同步安裝,以減小工作量,降低安裝成本;殼體提升須有專(zhuān)人指揮、專(zhuān)人監(jiān)護(hù),保證通信暢通、無(wú)妨礙,指揮信號(hào)清晰、明確,動(dòng)作緩慢、平穩(wěn);提升機(jī)具必須保證運(yùn)行正常,由專(zhuān)人操作;夏季施工注意塔內(nèi)通風(fēng)和安全用電。

2.2 質(zhì)量控制

施工前根據(jù)圖紙、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)編制相應(yīng)的質(zhì)量計(jì)劃,并嚴(yán)格執(zhí)行驗(yàn)收制度和檢驗(yàn)計(jì)劃,做到上道工序不合格嚴(yán)禁下道工序施工。

3 結(jié)語(yǔ)

近幾年來(lái),筆者先后參與了揚(yáng)子石化熱電廠、銅陵皖能發(fā)電廠等多個(gè)煙氣脫硫裝置吸收塔的制作安裝工程,通過(guò)倒裝工藝在這些項(xiàng)目中的運(yùn)用分析,以及實(shí)際操作的效果來(lái)看,都充分說(shuō)明了倒裝工藝在電廠煙氣脫硫裝置吸收塔制作安裝中有著較為廣泛的應(yīng)用和推廣價(jià)值。

[1]邱國(guó)慶.液壓技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,2008.

[2]DL 5007-92,電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范——火力發(fā)電廠焊接[S].

[3]全國(guó)一級(jí)建造師執(zhí)業(yè)資格考試用書(shū)編寫(xiě)委員會(huì).機(jī)電工程管理與實(shí)務(wù)[M].北京:中國(guó)建筑出版社,2009.

Upside-down construction methodology of flue gas desulfurization absorption tower for coal-fired power plants

楊潔
(南京南化建設(shè)有限公司,江蘇南京 210044)

701.3

B

1674-8069(2010)06-026-03

2010-08-11;

2010-11-07

楊潔(1981-),男,合肥市長(zhǎng)豐縣人,助理工程師,主要從事機(jī)電工程施工技術(shù)管理工作。E-mail:yangjie@njncc.com

Abstract:Absorption tower is served as critical equ ipm ent for desulfurizing facilities in power plant.The process and characteristics of upside-down constract ion methodlogy of FGD system in 1000MW units in Tonyling Power are introduced.W ith its distinctive advantages,such as cost-effective,t im e-saving,m in im izing of work at height,free from l im ited space,upside-down construction m ethodology is w idely adopted in the construction of absorp tion tower.

Key words:coal-fired power plan;FGD;absorption tower;upside-down construction methodology.