锅炉专业施工组织设计.docx
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锅炉专业施工组织设计
1工程概况
电厂二期扩建工程2×1000MW超超临界直流锅炉为上海锅炉厂有限责任公司生产的超超临界参数变压运行螺旋管圈水冷壁直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、塔式燃煤锅炉。
锅炉过热蒸汽出口压力27.56MPa，额定蒸发量3192t/h，出口蒸汽温度605℃。
制粉系统采用中速磨煤机正压直吹式系统，一台锅炉配置6台中速磨煤机和相应的皮带称重式给煤机。
烟风系统的配置为每台锅炉采用2×50％容量的三分仓立轴受热面回转式空气预热器、2×50％动叶可调一次风机、2×50％动叶可调轴流式送风机、2×50％动叶可调轴流式引风机、两组三室五电场静电除尘器。
锅炉上设置脱硝设备，脱硝系统采用选择性催化还原法（SCR）的方式、用液氨来制备脱硝剂的基本方案。
锅炉（B-MCR工况）主要技术参数如下：
过热蒸汽流量
3192t/h
过热蒸汽出口压力
27.56MPa（g）
过热蒸汽出口温度
605℃
再热蒸汽流量
2580t/h
再热蒸汽进口压力
5.04MPa
再热蒸汽进口温度
349℃
再热蒸汽出口温度
603℃
省煤器进口给水温度
305℃
空预器型式
三分仓回转式空气预热器
炉膛断面尺寸
21480×21480mm
排烟温度
125℃
锅炉效率
92%
1.1系统流程
1.1.1主汽系统
给水
省煤器
炉膛下部螺旋水冷壁
中间汇合集箱
炉膛上部垂直管屏
分配器
汽水分离器
分配器
一级过热器（垂直段和管屏）
二级过热器
三级过热器
一级喷水
二级喷水
汽机高压缸
1.1.2再热系统
高压缸排汽
低温一级再热器
高温二级再热器
汽轮机中压缸
事故喷水
微量喷水
1.2主要系统简介
1.2.1锅炉钢架
锅炉钢架全部采用钢结构形式，由主钢架、辅钢架、炉顶大板梁和平台扶梯四部分组成，主钢结构采用大六角高强度螺栓连接，副钢结构采用扭剪型高强度螺栓联接。
1.2.2锅炉受热面
锅炉受热面主要布置在钢架的主立柱内，炉膛四周为水冷壁，水冷壁在标高63513mm以下部分采用膜式螺旋管设计；在标高67053.5mm以上的低通量区域和对流部分采用膜式垂直水冷壁设计；两者之间采用中间集箱连接，中间集箱标高66448mm。
在105660mm以上采用非流体管包覆炉膛顶部。
水冷壁系统通过吊杆悬吊，集箱外置。
炉膛内部组件为省煤器、过热器、再热器蛇形管排，全部采用卧式布置，均通过一级过热器悬吊管悬吊。
炉膛内部组件安装从上到下的顺序分为：
一级过热器进口段、省煤器、一级再热器、二级过热器、二级再热器、三级过热器和一级过热器出口段。
蛇形管排均前后排列，通过穿墙短管与炉膛外集箱连接；再热器的集箱均布置在炉后侧；过热器、省煤器集箱均布置在炉前侧。
整个炉膛截面尺寸为21480mm×21480mm，高度达到73365mm。
水冷壁布置在K1轴线与K3轴线之间，从上到下共分为三个部分：
垂直水冷壁、螺旋水冷壁、水冷壁灰斗。
一级过热器进口段布置在炉内组件的最上方，共89片管排组成，进口集箱散管管径为φ48×8.5mm，材质为：
12Cr1MoVG。
进口集箱水平布置在炉前。
一级过热器出口段布置在炉内组件的最下方，共89片管排，出口集箱散管管径为φ48×9mm，材质为：
SA213-T92。
出口集箱水平布置在炉前和炉后。
省煤器布置在一级过热器进口段下方，共178片管排组成，进口集箱散管管径为φ42×6.5mm，材质为：
SA-210C。
进口集箱水平布置在炉前。
出口集箱散管管径为φ42×6.5mm，材质为：
SA-210C。
出口集箱水平布置在炉前。
一级再热器布置在省煤器组件下，共178片管排组成，进口集箱水平布置在炉后标高100655mm，进口集箱散管管径为φ57×4mm，材质为：
15CrMoG。
出口集箱水平布置在炉后，标高为93445mm，出口集箱散管管径为φ57×4mm，材质为：
SA213-T91。
二级过热器布置在一级再热器组件下，共89组管排组成，进口集箱水平布置在炉前，标高为93845mm，进口集箱散管管径为φ48×6.5mm，材质为：
SA213-T91。
出口集箱水平布置在炉前，标高为86770mm，出口集箱散管管径为φ48×6.8mm，材质为：
SA213-Super304H。
二级再热器布置在二级过热器组件下，共44片管排组成，进口集箱水平布置在炉后，标高为79650mm，进口集箱散管管径为φ60×3.8mm，材质为：
SA213-Super304H。
出口集箱水平布置在炉后，标高为87470mm，出口集箱散管管径为φ60×4.2mm，材质为：
SA213-TP310HCbN。
三级过热器布置在二级再热器组件下，共22片管排组成，进口集箱水平布置在炉前标高73600mm，进口集箱散管管径为φ48×9mm，材质为：
SA213-TP310HCbN。
出口集箱水平布置在炉前标高80350mm，出口集箱散管管径为φ48×10.2mm，材质为：
SA213-TP310HCbN。
1.2.3锅炉辅助机械
本期工程根据设计煤种情况及电厂运行的经济性、可用率，磨煤机选用正压直吹式制粉系统，每台锅炉选用六台磨煤机，六台磨煤机可满足锅炉最大连续蒸发量（BMCR）时燃煤量的115%。
原煤仓来煤通过给煤机送入磨煤机，再由一次风机将经予热器加热后的热风和调温风混合后进入磨煤机，把磨制合格后的煤粉经煤粉管风力送入锅炉同一层燃烧器，在给煤机、磨煤机出口档板等处，为了防止细煤、煤粉泄漏，从而污染环境和燃料损失，布置有从密封风机来的密封风。
根据锅炉负荷变化可以停用任何一台磨煤机。
送风机采用2台动叶可调轴流式风机；引风机采用2台动叶可调轴流式风机；一次风机采用2台动叶可调轴流式风机。
预热器采用2台三分仓立式回转式空气预热器。
1.2.4锅炉烟风系统
空气经消音器进入一次风机后,在一次风机出口抽一路为冷一次风至炉前作为调温风，一次风机出口另一部分经预热器预热后作为热一次风,热一次风与调温风混合后进入磨煤机，把磨制合格的煤粉从磨煤机四根出口煤粉管输送到锅炉同一层燃烧器的煤粉喷嘴而进入锅炉；二次风经消音器和二次风机由预热器预热后经二次风道直接进入炉膛；燃烧后的烟气经炉膛、尾部烟道后进入脱硝装置，脱硝后进入空气预热器烟气侧,经预热器与一次风、二次风换热后进入除尘器,通过除尘器除尘后的烟气由引风机送入脱硫设备,再由烟囱排往大气中去。
1.2.4.1一次风系统
空气被一次风机从大气中吸入，首先进入布置在烟道尾部的三分仓空预器，预热后的一次风经过热一次风道至炉前与冷风汇合后进入磨煤机。
1.2.4.2二次风系统
二次风属于助燃风，二次风也是用轴流式送风机从大气吸入。
在进入炉膛前首先进入尾部烟道空预器，空气在预热器里被换热元件加热，经过加热的二次风通过热二次风道引入炉膛，二次风完成分级燃烧，使燃料完全燃烧而不产生过多的NOx。
二次风分上、下二层引入炉膛。
上层通过SOFA向炉膛送风，下层通过大风箱后引入燃烧器和煤粉一道进入炉膛。
1.2.5锅炉燃烧系统
燃烧器为四角切圆布置，锅炉点火采用分级点火系统，即高能点火装置点燃油系统→油系统点燃煤粉。
锅炉使用的燃油来自电厂的一期工程的燃油系统。
通过一期和二期间的连接管道进入油点火系统，燃油系统中另外设有压缩空气吹扫管路。
1.2.6锅炉电气除尘器
本工程配备两台型号为FE三室五电场的静电除尘器，其位置布置于锅炉尾部和引风机之间，电除尘器设计收尘效率可达≥99.88％。
1.3锅炉施工的特点
1.3.1锅炉钢架的特点
1000MW塔式锅炉钢结构主要特点是：
主钢架位于整个塔式锅炉钢结构炉架的中间，由4根箱型立柱、柱间箱型横梁和箱型斜支撑组成。
主钢架是锅炉的主要受力结构，其不仅承受垂直力，又是传递水平力的主要结构。
主钢架自己组成一个稳定结构，两侧辅钢架、炉前辅钢架和钢平台依附在主钢架上。
这就给安装带来一个好处，主钢架安装完毕后就可以吊受热面，安装辅助钢结构和受热面可以同时进行，对缩短安装周期带来益处。
锅炉主钢架构件数量少，单件的重量相当重，这需要有相应起吊能力的大型机具才能满足施工需要，我们采用MK2500/140t吊车进行主钢架的吊装。
同时，在主钢架吊装，永久平台扶梯尚未跟上的情况下，对施工的安全也提出了较高的要求。
1.3.2螺旋水冷壁的安装
本工程不同于常规膜式垂直水冷壁的安装工作，相对国内600MW超临界机组螺旋水冷壁的安装困难更大，炉膛整体尺寸较大，相应的管排数量较多，误差的控制更为困难，施工作业难度增加。
1.3.3合金钢焊接特性控制要素
锅炉设备材质含有大量的合金钢材质，主要指T23、T12/P12、T91/P91、T92/P92、SUPER304、HR3C等，其中T91/P91、T92/P92容易产生：
焊接冷裂纹、焊缝韧性低、热影响区软化及Ⅳ型裂纹。
这对焊接和热处理工艺要求较高，要求高素质的焊工施焊、严格按焊接工艺、热处理工艺操作。
1.3.4锅炉镜面焊接
基于塔式锅炉的结构特点，受热面炉内组件的管排数量很多，使得管排间的节距很小，给焊接带来了意想不到的困难，这种困难主要体现在焊口的局部位置肉眼无法观察到，焊口位置困难，需采用镜面焊接。
为此我方将采取加强对镜面焊接工艺强化培训，在焊接施工的安排中，加快受热面大件吊装，尽可能给焊口焊接留有足够时间来保证施工进度及焊接质量。
1.3.5锅炉焊接工作量
受压件金属材料合金含量高，对焊接工艺及热处理提出了较高的要求，锅炉焊接工作量大，焊口达72000多个，施工工期紧，从受热面吊装到锅炉水压仅10个月，施工强度加大，施工质量要求高，如何科学合理地协调焊接、热处理、金试等相关专业有条不紊的施工是关键。
1.3.6锅炉大板梁
大板梁采用叠制梁重377吨，单件最大重量达到105吨左右，安装高度达123600mm，采用一台MK2500/140t进行吊装。
其特性起重能力大、速度快。
最大起重能力可达140t，在140t情况下0～5.7m/s，以满足塔式锅炉安装主线进度。
1.3.7控制穿墙管部位间隙
受热面蛇型管排的穿墙管密集，严格按照施工图纸控制穿墙部位间隙，是确保锅炉热膨胀畅通的关键。
密封铁件数量多，控制焊接质量是确保锅炉密封性能的关键，为此在施工中特别需要加强对密封焊接过程的质量检验。
2锅炉专业施工范围及主要工作量
根据项目部《施工组织设计》的划分锅炉安装的主要工程范围为：
1.锅炉本体安装
2.锅炉附属机械安装
3.锅炉机组电除尘安装
4.锅炉燃油系统安装
5.工程范围内热力设备与管道保温
6.工程范围内设备与管道油漆
7.锅炉检修起吊设施安装
2.1锅炉钢结构
序号
名称
单位
数量
备注
1
第一层主钢架
吨
1528
2
第一层辅钢架
吨
466
1758件
3
第二层主钢架
吨
1188
4
第二层辅钢架
吨
523
2276件
5
第三层主钢架
吨
637
6
第三层辅钢架
吨
351
1598件
7
第四层主钢架
吨
1306
8
第四层辅钢架
吨
1021
3824件
9
第五层主钢架
吨
906
10
第五层辅钢架
吨
668
1824件
11
炉顶钢架
吨
1250
总重
吨
9844
2.2锅炉受热面
序号
名称
单位
数量
备注
1
水冷壁系统
吨
3626
包括刚性梁
2
过热系统
吨
1806
3
再热系统
吨
1585
4
省煤器系统
吨
1660
5
空气预热器
吨
1500
6
连接管道
吨
2284
7
锅炉厂供烟风道
吨
2284
8
杂项管道
吨
587
总重
吨
15332
2.3锅炉主要辅机
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
磨煤机
HP1303/Dyn
台
6
2
给煤机
EG3690
台
6
3
送风机
ANN-2650/1250C
台
2
4
引风机
ANN-3296/1600B
台
2
5
一次风机
ANT-2100/1400F
台
2
6
密封风机
台
2
7
冷却风机
台
2
8
空气预热器
2-34VI（50°）-96″SMRC
台
2
9
钢带式除渣机
套
1
10
静电除尘器
2BEH795/6-5
套
1
3编制依据
3.1二期2×1000MW机组扩建工程承包服务合同#3机组安装工程（C标段）施工
3.2建设有限责任公司编制的施工组织设计
3.3部颁《火力发电工程施工组织设计导则（试行）》（（2002）火发字第70号）
3.4上海电力建设有限责任公司《施工技术管理制度汇编》（Q/JSZG01~15-2000）
3.5部颁《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）
3.6上海电力安装第二工程公司企业标准2000版《质量管理手册》
3.7上海电力安装第二工程公司企业标准2000版《职业安全健康和环境管理手册》
3.8部颁《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）DL/T5047-95
3.9部颁《电力建设施工质量验收及评价规程》锅炉篇（2009年版）
3.10《工程建设强制性标准》（电力工程部分）
3.11蒸汽锅炉安全技术监察规程
3.12设计院及设备厂家的相关图纸、资料.
4.施工进度与保证实现锅炉施工进度的措施
锅炉安装计划从2011年9月10日开工（开始主钢架吊装），2013年10月31日完成#3机组168小时试运。
4.1锅炉主要里程碑进度计划
序号
里程碑事件
计划日期
备注
1
锅炉钢结构开吊
2011.09.10
2
大板梁就位
2012.5.15
3
锅炉水压试验完成
2013.4.15
4
锅炉酸洗
2013.7.11
5
点火冲管
2013.7.31
4.2确保工程达到里程碑施工进度措施
4.2.1积极充分做好施工准备工作。
4.2.2总结以往同类型机组施工经验，加强人员队伍的技能、技术和管理能力的培训，形成一支高效的施工队伍。
4.2.3安排开工前的资源进场。
组织相关管理人员、技术人员、施工人员、施工机具快速进场，并及时做好大型机械进场的调度工作，以便尽快的形成施工能力。
4.2.4合理编制施工方案和施工流程，精心编制作业指导书，做到贴切施工实际情况。
4.2.5提高图纸会审的水平和质量，尽可能在施工前多发现问题，减少由于设计修改而影响施工进度。
4.2.6组织力量，加强与监理和业主的联系协调，确保对施工周期影响较大的施工图纸交付和设备材料交付按计划进度及时到位。
4.3锅炉受热面详细施工进度计划
序号
作业内容
开工日期
完工日期
工期
1
锅炉钢架基础划线
2011-8-28
2011-9-1
5
2
锅炉主钢架第一层吊装
2011-9-10
2011-10-29
50
3
锅炉主钢架第二层吊装
2011-10-30
2011-12-18
50
4
锅炉主钢架第三层吊装
2011-12-19
2012-2-6
50
5
锅炉主钢架第四层吊装
2012-2-7
2012-3-17
40
6
锅炉主钢架第五层吊装
2012-3-18
2012-4-26
40
7
锅炉钢架大板梁吊装
2012-4-27
2012-5-15
14
8
锅炉主钢架次梁吊装及验收
2012-5-16
2012-5-23
15
9
锅炉辅钢架安装
2011-11-20
2012-6-5
230
10
吊杆螺丝安装
2012-5-23
2012-5-31
9
11
炉膛内部省煤器、再热器、过热器管排组合
2012-3-27
2012-7-5
120
12
垂直水冷壁组合
2012-3-27
2012-4-27
30
13
左水上部刚性梁安装
2012-5-23
2012-5-29
7
14
左水冷壁垂直段管排安装
2012-6-6
2012-6-21
15
15
前侧水上部刚性梁安装
2012-5-23
2012-5-29
7
16
前侧水冷壁垂直段管排安装
2012-6-6
2012-6-21
15
17
右侧水上部刚性梁安装
2012-5-23
2012-5-29
7
18
右侧水冷壁垂直段管排安装
2012-6-6
2012-6-21
15
19
后侧水上部刚性梁安装
2012-6-30
2012-7-6
7
20
后侧水冷壁垂直段管排安装
2012-7-7
2012-7-22
15
21
垂直水冷壁与刚性梁连接及整体找正
2012-7-24
2012-9-3
40
22
水冷壁出口与集箱安装
2012-7-14
2012-8-3
20
23
省煤器、再热器、过热器集箱吊装
2012-8-21
2012-8-28
8
24
炉膛内部省煤器、再热器、过热器管排吊装
2012-7-14
2012-9-2
50
25
炉膛内部省煤器、再热器、过热器管排安装
2012-7-25
2012-11-2
100
26
连通管安装
2012-12-12
2013-3-1
40
27
汽水分离器安装
2012-8-22
2012-8-26
5
28
水冷壁中间集箱吊装
2012-8-1
2012-8-2
2
29
过渡段管排吊装
2012-9-17
2012-9-26
3
30
螺旋水冷壁刚性梁吊装
2012-11-5
2012-12-5
30
31
燃烧器吊装
2012-10-1
2012-10-7
6
32
螺旋水冷壁吊装
2012-9-15
2012-10-15
30
33
螺旋水冷壁安装
2012-10-20
2012-11-30
40
34
螺旋水冷壁与刚性梁连接
2012-10-30
2012-12-18
50
35
冷灰斗安装
2012-12-19
2013-1-28
40
36
锅炉本体管路安装
2013-1-28
2013-3-28
60
37
水压临时系统安装
2013-3-29
2013-4-8
13
38
锅炉整体水压试验
2013-4-9
2013-4-15
5
4.4保证实现锅炉施工主要进度的措施
4.4.1全面贯彻公司质量方针目标，严格按照公司质保体系、ISO9000要求进行质量管理，加强过程控制，坚决贯彻“安全第一，预防为主”的方针，落实各级安全责任，确保工程准点施工，全面完成各项安全技术经济指标。
4.4.2选用良好的机械装备投入到本项目，保证各项工作顺利进行。
本项目投入安装所需的主要大型机具如MK2500吊机、QTP1350塔吊，确保形成有较充裕余量的施工生产能力。
4.4.3积极消化吸收漕泾一期与新密2×1000MW机组工程积累的技术资料及本工程特点进行工程总体施工策划，编制科学、合理的施工技术方案是确保工程优质、高效、顺利实施的保证，漕泾一期工程施工的经验，对每个施工项目制定既切合实际又有改进提高的技术方案和措施来指导施工，对施工过程中的关键工序进行技术攻关，利用本公司成熟的施工技术及工艺来确保工期的准点完成。
4.4.4加强施工前的技术交底。
我们不能囿于以往经验，进一步结合本机组的特点加强技术交底工作，做到熟能生巧，使所有参与施工的人员都了解做什么，怎样做，做到什么要求，达到什么目的，确保各施工节点能如期准点完成，以质量保进度。
4.4.5做好前期的技术准备工作，根据工程的进展情况安排经验丰富的专业技术人员提前进场，按照施工总体进度计划编制本专业P3施工进度计划、施工图纸的交付进度、专业施工人员的进场计划。
认真熟悉施工图纸等技术资料，编制施工组织设计。
根据现场情况并结合以往工程的施工经验，预测施工中可能存在的问题，制定对应措施。
4.4.6加强技术人员、施工人员的培训，在原有工程安装经验基础上，使新工程安装有一支高效、精干的队伍。
4.4.7合理安排好炉架吊架，受热面组合，大件吊装，受热面安装过程施工力量的平衡，优化劳动组合，提高效益。
充分发挥专业工地作用，在内划小内部经济核算单位合理地发挥经济杠杆作用，确保工程优质、准点。
合理安排受热面地面组合顺序，在组合场地限制的情况下将受热面组合工作有条不紊的进行。
4.4.8施工过程中，严格执行部颁验评标准和公司各项技术管理制度，严格控制H点和W点，正确处理好质量与进度关系。
4.4.9加强与土建、建设单位、监理、设计院等协调工作，接受业主、监理和工程公司的指导、监管，强化现场的组织协调工作,积极与制造厂家、设计等工程相关方联系，及早发现问题、解决问题。
4.4.10加强施工组织管理，建立统一的指挥协调系统，保证现场各项工作有序进行。
设现场调度室，每天召开调度会，全面掌握施工动态，严格控制形象进度，网络进度计划实行动态管理，根据现场的实际情况按月进行调整，科学合理的安排工序，确保各个工期控制点如期实现。
5施工区域平面及力能布置
5.1施工区域平面布置
5.1.1锅炉水冷壁组合场及锅炉构件堆场设于专门的组合和堆放场地，场内布置2台40t/42m龙门式起重机。
5.1.2铆焊制作场、钢铁堆场及相关工具间、电试室等均设于堆放场内，布置2台20t/32m龙门式起重机。
5.2力能布置
5.2.1锅炉炉膛内部布置一台MK2500塔式起重机，吊装锅炉主钢结构，待主钢架完成后拆除并重新布置安装于锅炉固定端，作为吊装扩建端辅钢架的吊装机械，以及辅钢架到顶后作为其控制范围内设备的吊装机械。
5.2.2QTP1350塔式起重机布置于锅炉扩建端，作为锅炉扩建辅钢架吊装的主力吊机。
辅钢架到顶后作为受热面、锅炉辅件吊装的机械。
5.2.3炉顶布置1台150t履带吊以满足锅炉吊装任务。
5.2.4施工现场同时配备QYU450/450t，KH180/50t履带式起重机，根据实际情况配合现场吊装、卸车、抬吊作业。
5.2.5现场配备数量足够液压提升装置及卷扬机，满足刚性梁的组合吊装及炉后尾部烟道的吊装作业。
5.2.6施工现场设备的运输考虑采用平板车、汽车等运输工具。
现场配备40吨低平板、25吨低平板。
15吨汽车、10吨汽车。
#3机组锅炉吊装机械布置立面示意图
6施工方案
6.1锅炉安装条件
6.1.1锅炉钢架安装的必要条件
6.1.1.1锅炉钢架吊装前，要求钢架基础浇灌完成，养护期满。
6.1.1.2锅炉范围内的毛地坪已经完成，坑及沟道用黄沙填满压实。
6.1.1.3大件运输道路畅通。
6.1.1.4锅炉房内及开口通道处基础只做到0米，以便车辆通行。
6.1.1.5锅炉基础进行清理，锅炉纵横中心线和基准标高已经移交。
6.1.1.6锅炉专业组织设计和锅炉钢架作业指导书已经出版完成。
6.1.1.7锅炉钢架设备等已经到位，具备连续施工条件。
6.1.1.
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