1000mw机组锅炉安装技术培训教材.docx
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1000mw机组锅炉安装技术培训教材
1000MW机组锅炉安装技术培训教材
目录
1工程概况4
1.1锅炉主要设备及设备选型4
1.2锅炉区域主要设备的布置4
1.3锅炉设备安装结构特点5
1.4锅炉技术参数10
1.5锅炉结构尺寸11
1.6锅炉本体重量11
1.7锅炉焊口数量12
2锅炉主要施工机械选择布置12
2.1钢架及大板梁吊装阶段主要施工机械选择布置（以图文的形式表达）：
12
2.2受热面吊装阶段主要施工机械选择布置（以图文的形式表达）：
14
3锅炉安装工艺总体流程图15
4锅炉钢架安装17
4.1钢架安装流程17
4.2钢架安装技术特点18
4.3钢架安装需缓装的部分19
4.4大板梁安装方案19
4.5烟风道预存的时间及位置28
4.6锅炉钢架安装图片及钢架安装亮点图片29
5受热面安装30
5.1受热面安装具体流程30
5.2受热面各系统安装的方法31
5.3受热面安装的难点及特点37
5.4受热面防爆管采取的措施38
5.5受热面安装新工艺新方法42
5.6受热面安装图片及受热面安装亮点图片42
6水压试验43
6.1水压试验使用的机具及方案介绍43
6.2水压试验作业的时间50
6.3水压试验检查时焊口、阀门是否有漏点，总结施工中的注意事项50
6.4水压试验后采取何种保养方法51
7锅炉本体安装的工期及劳动力51
7.1锅炉安装总工期、总劳动力计划与实际对比51
7.2锅炉钢架安装工期、劳动力计划与实际对比51
7.3锅炉受热面安装工期、劳动力计划与实际对比51
7.4锅炉起重工劳动力计划与实际对比51
7.5介绍钢架、受热面主要设备安装的工期52
7.6锅炉辅机工期、劳动力计划与实际对比52
7.7锅炉总安装工日数、各分项作业安装工日数计划与实际对比52
8锅炉安装的机械台班52
8.1锅炉钢架安装的各种机械使用台班54
8.2锅炉受热面安装的各种机械使用台班54
8.3锅炉辅机安装的各种机械使用台班55
8.4其它作业安装台班55
9安全质量措施56
10赶工措施58
1000MW机组锅炉安装技术培训资料
1工程概况
1.1锅炉主要设备及设备选型
2×1000MW超超临界锅炉是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计、制造的，由日本三菱重工业株式会社（MitsuibishiHeavyIndustriesCo.Ltd）提供技术支持，本工程的锅炉是超超临界变压运行直流锅炉，锅炉型号为HG-3110/26.15-YM3，采用П型布置、单炉膛、低NoXPM主燃烧器和MACT型低Nox分级送风燃烧系统、反向双切园燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。
锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，燃用神府烟煤、晋北煤。
锅炉以最大连续负荷（B-MCR）工况为设计参数，最大连续蒸发量3110t/h，过热器蒸汽出口温度为605℃，再热器蒸汽出口温度为603℃，给水温度303.4℃。
1.2锅炉区域主要设备的布置
本工程的锅炉整体为π型布置，只要设备布置描述如下：
1）锅炉采用全钢半露天布置，锅炉本体安装总重约26000t，从炉前往炉后依次为BE、BF、BG、BH、BJ、BK、BL、BM，总深度约为77400mm，总宽度约为71600mm；炉膛宽度为34220mm，炉膛深度为15670mm。
各层钢结构之间布置有平台、楼梯连接，BF、BG、BH、BJ柱顶安装大板梁，大板梁顶部标高约为89m，最重一条大板梁（单根梁分上下两件）单件重量为176.5t；在20.5m运转层炉架范围内设钢格栅平台，炉顶设轻型钢屋盖在。
为了方便锅炉不同层的垂直交通，每台锅炉设置一台客货两用电梯，电梯停层设置在锅炉的主要巡检层。
2）锅炉受热面分为三个区域：
炉膛、后烟井、水平烟道；炉膛布置有水冷壁、分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器；后烟井四周布置有后烟道包墙，后烟井由中隔包墙分为前后两个竖井区域，后竖井区域布置有低温过热器、省煤器，前竖井区域布置有低温再热器、省煤器；水平烟道为炉膛与后烟井过渡区，布置有高温再热器、后墙水冷壁延伸段；过热器和再热器系统因调节汽温需要布置有减温调节系统，再热器减温喷水从给水引出；过热器减温喷水则从省煤器出口联箱引出。
3）锅炉采用无分隔墙的八角反向双火焰切圆燃烧方式。
每台锅炉共设有48只直流燃烧器。
燃烧器共分6层，每层设8只燃烧器，每层燃烧器由同一台磨煤机供给煤粉。
各角的燃烧器位置布置等离子点火装置，每台炉设置8台，采用原输粉系统。
本期燃油系统安装从原#2机组的供、回油母管上安装支管可满足要求，无需另建储油罐。
4）炉膛底部布置风冷干式排渣机，排渣机头部下方布置一台渣仓，排渣机从炉膛底部排出的炉渣经排到渣仓内贮存装车运。
5）锅炉启动系统由启动循环泵、启动分离器、贮水箱、疏水扩容器、水位控制阀、管道及其它阀门附件等组成。
启动分离器为圆形筒体结构，每台炉2只；分离器贮水箱每台炉一只；分离器与贮水箱均为直立式布置在炉后上部。
在锅炉启动处于循环运行方式时来自储水罐的饱和水通过锅炉再循环泵（BCP）和再循环流量调节阀回流到省煤器入口，锅炉循环流体在省煤器进口混合。
启动系统的其余疏水通过储水罐水位调节阀后引至疏水扩容器，在疏水扩容器中，蒸汽通过管道在炉顶排向大气，水则进入凝结水箱。
凝结水箱的水位由调节阀控制，多余的水通过两台疏水泵排往凝汽器（水质合格时）或系统外（水质不合格时）。
6）两台容克三分仓式回转式空气预热器，左右对称布置在炉后BK和BM柱间的20.5m层平台，利用炉膛排出的尾部烟气加热冷一次风和冷二次风，热一次风送入磨煤机，热二次风送入大风箱。
7）采用ZGM133G型中速磨煤机。
每台炉配有六台中速磨煤机及其辅助设备，布置在炉前的煤仓间零米，五台运行，一台备用，相应设置6个圆筒形原煤仓，配备6台电子称重皮带给煤机。
给煤机布置在运转层，其进口通过原煤管与钢煤斗出口相对应，出口通过落煤管与磨煤机进口相对应。
每台磨煤机出口布置四个出口通过送粉管道与煤粉喷燃器相连接。
8）送风机、一次风机布置在锅炉钢架内，空预器前侧下方，左右各配置一台，采用动叶可调轴流式风机。
送风机通过热风道、大风箱将热风送入炉膛内助燃，一次风机通过热一次风道与磨煤机相连接。
9）炉后布置两台三通道五电场静电除尘器，静电除尘器后布置两台静叶可调轴流式引风机和脱硫设备，引风机沿厂房方向纵向对称布置，烟道采用叠置布景：
引风机、风机入口烟道、总烟道三层布置。
锅炉排出的烟气经烟道、静电除尘、引风机经脱硫后送入烟囱排向大气。
10）在每个除尘器灰斗、省煤器灰斗下方布置一个贮灰罐，锅炉除灰系统采用气力干除灰法，通过输灰器、除灰管道直接输送至灰库；
1.3锅炉设备安装结构特点
1.3.1受热面各系统布置结构特点。
本工程的锅炉受热面各系统布置结构特点如下：
锅炉上下部水冷壁全部由垂直管膜式水冷壁构成，上下部水冷壁之间设有混合集箱。
炉膛上部布置屏式过热器，沿烟气流程方向分别设置二级过热器（大屏）和三级过热器（后屏），折焰角上方布置有四级过热器（末过）。
在水平烟道处布置了垂直二级再热器（高温再热器）。
尾部竖井由中隔墙分隔成前后两个烟道。
前部布置水平一级再热器（低温再热器）和省煤器。
后部布置水平一级过热器（低温过热器）和省煤器。
受热面个系统的布置如下图所示：
1.3.2锅炉结构1000MW机组与600MW机组的区别。
1000MW机组与600MW机组锅炉结构的区别，现从炉型设计、系统设计、钢结构设计几方面进行比较说明。
炉型设计上：
目前1000MW机组可选择的包括π型炉和塔式炉，几何参数较600MW更大。
其中π型炉高度与600MW等级机组相差不大（大板梁底高均为82m左右，工程大板梁底高为81.2m），锅炉宽度及深度更大（宽度一般为60~65m，深度为65~75m，锅炉宽度为71.6m，深度度为77.4m），如果是塔式炉，大板梁高度达126m。
因此锅炉的尺寸大，安装时对吊机选型及布置提出更高的要求。
系统设计上
1）、启动系统：
在25%负荷下，以带循环泵的再循环方式运行，启动系统的安全性及经济性均作了较大的改进，当冷态启动时，从点火到汽机冲转，可缩减70~80min；
2）、燃烧系统：
相对600MW，作了很大的改动，除了按常规600MW切圆和对冲布置外，切圆布置改作八角双切圆，燃烧器数量增加，故燃烧器的安装、找正工作量加大、工艺要求更高，运行控制也较复杂。
3）、水冷系统：
1000MW等级的水冷系统布置有两种，第一种与600MW超临界机级相同，第二种采用全垂直管屏形式，管子均为内螺纹管。
采用第二种的话，因结构简单，制造和安装工期反而较600MW超临界机组短。
并因阻力较低，温差较小，也可降低厂用电，且不易产生局部结渣。
4）、过热、再热系统：
与600MW超临界机组相比，在布置方式、调温方式、流程结构上并无多大区别。
主要因压力增大、温度升高后，所选用的材质等级随之升高。
采用SUPER304、TP347HFG、HR3C、P92等新型钢材，故此，安装时焊接工艺比较复杂。
工艺要求更高。
钢结构设计上：
钢结构与空预器均按加设脱硝装置（SRC）考虑，单独布置，即外伸出后烟井，故炉架纵向长度更大，占地面积更大。
对机组设计布局上提出更高要求，且安装杆件更多，吊车覆盖面要更大，工作量增多。
整体重量：
总体约为2.5万吨（工程锅炉重约2.63万吨），较600MW多约1万吨。
焊口量与安装工期方面：
较600MW多约3万个，总数大约7万个工地焊口（工程锅炉工地焊口为85653个），安装工期将较长。
1.3.3燃烧器布置、脱销的布置。
本锅炉的炉膛为长方形结构，其燃烧器采用前后墙布置，锅炉采用无分隔墙的八角反向双火焰切圆燃烧方式，共布置8只燃烧器，前墙布置四只燃烧器，后墙布置四只燃烧器，逆时针排列，顺序为No.1～No.8。
八只燃烧器为反向双切圆摆动式燃烧器，即由燃烧器No.1，No.2，No.7，No.8在炉膛左半部分中心形成顺时针旋向和由燃烧器No.3，No.4，No.5，No.6在炉膛右半部分中心形成逆时针旋向的两个假想切园，燃烧器的布置情况如下图所示：
燃烧器布置图
脱销工程不在本工程合同范围内，故不作介绍。
1.3.4塔式炉相对于π型炉的区别。
π型炉是大中型锅炉最广泛采用的一种布置方式。
由炉膛、水平烟道和下行对流烟道（竖井）组成。
采用这种布置方式的锅炉和厂房的高度都较低，转动机械和笨重设备，如引风机，送风机，除尘器和烟囱均布置在建筑地面上，可以减轻厂房和锅炉构架的负荷。
水平烟道中可布置支吊方式比较简便的悬吊式受热面。
下行对流（竖井）烟道中受热面易于布置成逆流传热发生，使尾部受热面的检修比较方便。
π型布置的主要缺点是占地面积较大，烟气从炉膛进入对流烟道时要改变流动方向（转弯），从而造成烟气速度场和飞灰浓度场的不均匀性，影响传热性能并造成受热面的局部磨埙。
塔型炉的对流烟道布置在炉膛上方，锅炉烟气一直向上流过各对流受热面，烟气不转弯，能均匀地冲刷受热面；占地面积小，无转弯和下行烟道，有自生通风作用，烟气流动阻力最小，燃烧器布置方便。
其缺点为过热器，再热器位置布置很高，空气预热器，引风机、送风机、除尘器都采用高位布置，增加了锅炉构架和厂房结构的载荷。
如采用半塔型布置即将回转式空气预热器，引风机，送风机，除尘设备等布置在地面，再用空烟道将烟气自炉顶引下和空气预热器的烟气进口管连接，则可减少纯塔型布置的缺点。
塔型布置适用于燃用多灰分褐煤的大容量锅炉，因为在这种布置中烟气不转弯，不会造成烟气中灰粒分布不均现象，因此可以减轻对流受热面的磨埙。
塔式锅炉优缺点
Π型锅炉优缺点
1
采用单炉膛单烟道布置方式，整体占地面积小
采用单炉膛双切圆的布置方式，整体占地面积较塔式锅炉大
2
除了悬吊管外，各级受热面均呈卧式布置在炉膛上部，尾部烟道中没有任何受热面。
塔式锅炉作横卧布置的各级受热面都能疏水，有利于停炉保养和起动时蒸汽通畅流动，具备优异的备用和快速启动特点，因此有利于延长对流受热面的使用寿命。
横卧布置的各级受热面都能疏水，能排尽管内积水，使锅炉对过热器和再热器的酸洗成为可能。
各级受热面呈横卧布置，启动阶段产生的氧化铁剥离物及金属颗粒极易被蒸汽冲走，并被旁路系统直接送入凝汽器。
按德国规范，只有当凝结水合格，包括含铁量达标后才能冲转汽轮机，故SPE（即汽轮机固体粒子腐蚀）也就不再成为问题。
受热面呈U型布置，不能实现进行酸洗。
3
塔式锅炉采用单烟道型式，在受热面部分，烟气流向没有90°急转弯，烟气流场均匀，均匀的烟气流场分布形成了均匀的过热器、再热器烟气温度分布，使得过热器、再热器蒸汽出口温度分布均匀。
单炉膛双切圆的布置方式，对单个切圆而言相当于锅炉容量减小一半，可使炉膛出口烟温偏差有所下降。
同时保留了单切圆燃烧的所有优点，如高燃烧效率；低NOx排放；烟气的尖峰热流及平均温度较低等；
4
塔式锅炉烟气流速方向和灰粒的重力方向相反，灰粒的运动速度低于烟速，所以同样的烟气流速条件下，塔式锅炉的磨损速率远低于其他炉型。
同时灰粒的运动特点也有利于燃烬，在相同的煤粉细度情况下，塔式锅炉的燃烬率要高于其他炉型。
1.4锅炉技术参数
序号
锅炉或容器型号
华能海门电厂一期
1号、2号机组（2×1000MW）新建工程
三百门电厂
二期2×1000MW机组建安工程
台山1000MW机组（塔式炉）
1
主蒸汽流量：
BMCR工况
3110t/h
2
主蒸汽流量：
BRL工况
2956t/h
3
再热蒸汽流量：
BMCR工况
2469t/h
4
再热蒸汽流量：
BRL工况
2339t/h
5
主蒸汽压力：
BMCR工况
26.15Mpa（g）
6
主蒸汽压力：
BRL工况
26.06Mpa（g）
7
再热蒸汽进出口压力：
BMCR工况
5.41/5.21Mpa（g）
8
再热蒸汽进出口压力：
BRL工况
5.12/4.96Mpa（g）
9
主蒸汽出口温度：
BMCR工况
605℃
10
主蒸汽出口温度：
BRL工况
605℃
11
再热蒸汽进出口温度：
BMCR工况
357.6/603℃
12
再热蒸汽进出口温度：
BRL工况
350.8/603℃
13
给水温度：
BMCR工况
303.4℃
14
给水温度：
BRL工况
294.3℃
15
分离器：
BMCR工况
16
分离器：
BRL工况
17
排烟温度（空预器出口）：
BMCR工况
129℃
18
排烟温度（空预器出口）：
BRL工况
℃
19
锅炉保证热效率：
20
制造单位
哈尔滨锅炉厂
21
备注
1.5锅炉结构尺寸
名称
钢架宽度×钢架深度（mm）
运转层高度（mm）
锅炉高度板梁底标高（mm）
锅炉高度板梁顶标高（mm）
炉膛宽度×炉膛深度×炉膛高度（mm）
尾部竖井宽度×深度×高度（mm）
空预器直径及高度
1000MW
71600mm×77400mm
20500mm
81200mm
89000mm
34220mm×15670mm×
66400mm
34220mm×12174mm
17150mm
11180mm
台山1000MW
海门1000MW
1.6锅炉本体重量
序号
名称
重量（Kg）
备注
1
锅炉本体
1.1
锅炉钢架
1.1.1
锅炉钢架
8943373.2
1.1.2
锅炉平台
1452499
1.2
空预器
1624913
两台重量
1.3
锅炉本体各种金属结构
1.3.1
活动式密封（渣斗水封）
7433
1.3.2
炉顶小室
1.3.3
炉墙墙皮（外护板）
481883.9
1.3.4
炉顶密封罩壳安装
388363
1.3.5
炉密封件安装
159645
1.3.6
其它
1.4
受热面
1.4.1
锅炉水冷系统
1159713
1.4.2
锅炉再热系统
1624886
1.4.3
锅炉过热系统
3248404
1.4.4
锅炉省煤系统
1044100
1.4.5
锅炉启动系统
610715
1.4.6
锅炉循环泵系统
93936
1.4.7
锅炉吹灰系统（台）
短吹116台，长吹46台，半长吹10台
1.4.8
锅炉刚性梁
1747936
1.4.9
锅炉其它附件
69539.2
1.4.10
锅炉其它管路
314715
1.4.11
锅炉受热面其它
382136.4
1.5
烟、风、煤管道及附属设备
1.5.1
热一次风
261526.76
1.5.2
热二次风
408837.4
1.5.3
冷一次风
109451.644
1.5.4
冷二次风
90844.894
1.5.5
本体烟道
1448243
1.5.6
尾部烟道
664561
1.5.7
制粉管道
724810
1.5.8
小煤斗
343090
共6个
1.5.9
风箱
145362
1.5.10
其它
1.6
燃烧设备
1.6.1
燃烧器
292488
1.6.2
油枪
共24支
1.7
锅炉其它设备
锅炉本体总重
26312772
1.7锅炉焊口数量
序号
名称
焊口数量
备注
1
锅炉水冷系统
37257
2
锅炉再热系统
14256
3
锅炉过热系统
17444
4
锅炉省煤系统
8376
5
锅炉启动系统
345
6
锅炉循环泵系统
27
7
锅炉吹灰系统
2000
8
锅炉本体大管及连通管道
1565
9
锅炉油系统
1035
10
锅炉其它管路
3348
锅炉本体焊口总数
85653
2锅炉主要施工机械选择布置
2.1钢架及大板梁吊装阶段主要施工机械选择布置（以图文的形式表达）：
锅炉钢架及大板梁吊装阶段主要施工机械选择主力吊机为一台FZQ2000型80t圆筒吊（布置于锅炉炉右）、一台M125/50塔式起重机（布置于锅炉炉左）、一台CC2800/600t履带吊、一台CKE2500型250吨履带吊；主要完成炉架钢结构的吊装及相应结构内的设备临时存放；CKE2500型250吨履带吊具有移动灵活和主臂工况大负荷性能等特点，主要完成炉后缓装钢结构、空预器结构及烟风道、空预器、联合车间区域烟道的吊装；CC2800/600t履带吊作为大件设备的主力吊机，主要完成大板梁等大件设备的吊装。
这几台吊机的组合，可满足包括大板梁在内的锅炉所有部件的吊装，能充分满足本工程锅炉吊装之用。
锅炉钢结构基本上采用散吊，吊装主要由布置于锅炉炉右的FZQ2000型80t圆筒吊、以及布置于锅炉炉左M125/50塔式起重机和布置于炉后的CKE2500型履带吊完成；锅炉大板梁重量比较大的由FZQ2000Z型80t圆筒吊和LCC2800/600t履带吊抬吊就位。
锅炉钢架吊装阶段机械布置图
筒吊、塔吊的布置
锅炉大板梁吊装机械布置
2.2受热面吊装阶段主要施工机械选择布置（以图文的形式表达）：
锅炉受热面主力吊机为布置于锅炉炉右的FZQ2000型80t圆筒吊、以及布置于锅炉炉左M125/50塔式起重机。
炉顶87600mm层炉前两侧布置临时卷扬机架，各布置两台5t卷扬机，用于配合燃烧器、分隔屏、后屏、刚性梁等的吊装。
锅炉炉右的FZQ2000型80t圆筒吊负责炉右侧的吊装，锅炉炉左M125/50塔吊负责炉左侧的吊装，部分大件，如大件集箱则利用80t圆筒吊和M125/50塔吊进行抬吊，燃烧器利用80t圆筒吊或M125/50塔吊与卷扬机配合进行抬吊。
其中后水悬吊管组件、包墙等组件从炉顶插下；末过、末再均从锅炉两侧采用散吊从炉顶插下；燃烧器、水冷壁组件、分隔屏、后屏过、后水折焰角框架等均由炉膛内翻身立起提升就位；后烟井一烟道包墙在炉右侧开口，二烟道包墙在炉左侧开口（主要是考虑到现场配置的吊装机械情况，二烟道布置的水平低过组件重量较大，重11907kg。
筒吊的小钩最重只能吊10t，如果在炉右吊则需要利用到筒吊的大钩，吊装速度太慢。
故在炉左开口利用50t塔吊进行吊装。
而一烟道布置的水平低再组件重量较轻，重7506kg，这个重量可以筒吊的小钩进行吊装，提高吊装效率，故在炉右开口利用80t筒吊进行吊装）。
在低过、低再侧分别布置两台10t电动跑车，低过、低再蛇行管排组件分别由吊机吊至开口侧后电动跑车接钩，由电动跑车跑至安装位置就位，省煤器管排则布置在省煤器中间集箱上布置轨道，利用锚爪接钩，由人力拉至安装位置就位。
吊装完毕后，包墙进行封闭。
受热面吊装机械布置
3锅炉安装工艺总体流程图
3.1
钢架组合
第四层钢架吊装
部分连接烟道和省煤器灰斗存放
第五层钢架吊装
上部水冷壁组合
包墙组合
大板梁吊装
分离器及贮水箱、下降管存放
吊挂梁和吊杆组合
次梁、吊挂梁和吊杆吊装
包墙刚性梁存放
后水悬吊管吊装
延伸水延伸包墙吊装存放
省煤器灰斗挡板门存放
折焰角吊装
水平烟道底部水冷壁存放
末级过热器吊装
高再集箱吊装
包墙吊装
后屏过热器吊装
高再管屏吊装
省煤器进口集箱吊装
中顶棚吊装
省煤器中间、低过进口集箱、低再进口集箱吊装
大屏过热器吊装
前顶棚吊装
省煤器悬吊管上段吊装、安装
省煤器悬吊管与低过组合
省煤器悬吊管与低再组合
水冷壁刚性梁存放
省煤器悬吊管与低过组件、省煤器管排吊装
省煤器悬吊管与低再组件、省煤器管排吊装
低再垂直段、出口集箱吊装
上部垂直水冷壁吊装
低过垂直段、出口集箱吊装
中段水冷地面组合
中段水冷壁吊装
炉顶低再连接管吊装
风箱桁架吊装、燃烧器存放
炉顶低再连接管吊装
下段水冷地面组合
后顶棚吊装
下段垂直水冷壁吊装
水冷壁冷灰斗吊装
4锅炉钢架安装
4.1钢架安装流程
锅炉钢架共分五层（九段），钢架吊装遵循分层、分段吊装，平台楼梯同步安装的原则。
锅炉钢架吊装由炉前向炉后，由下至上的顺序，分对称进行。
钢结构视组合情况由FZQ200
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