水冷壁安装作业指导书.docx
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水冷壁安装作业指导书
水冷壁安装作业指导书
一、工程概况
1.1山西鲁能河曲发电有限责任公司二期工程2×600MW国产超临界直接空冷机组，锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计、制造的，锅炉为超临界参数变压直流炉、一次再热、墙式切圆燃烧、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢结构、全悬吊结构∏型锅炉。
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2141t/h，水冷壁设计压力30Mpa，设计温度为425℃。
1.2锅炉水冷壁由前、后、左、右四侧水冷壁，燃烧器喷口管屏，水冷壁延伸包墙管，水冷壁排管及角部散管组成。
四侧水冷壁组成锅炉炉膛，炉膛断面尺寸为19082.3mm×19082.3mm，水冷壁管的节距分别为55mm、53mm、65.73mm、220mm。
管径分别为Φ38×7.3mm、Φ31.8×6.2mm、Φ42×7mm、Φ63.5×14mm、Φ44.5×7mm，材质为15CrMoG。
炉膛46696mm标高以下采用螺旋水冷壁、上部为垂直膜式水冷壁。
四侧水冷壁分为上部、中部和下部水冷壁，前、后侧水冷壁下部管屏内折形成冷灰斗，冷灰斗与水平夹角为55°，后侧上部有折焰角，在折焰角处后水冷壁上部管排通过后水出口集箱与后水吊挂管连接，部分管延伸形成水冷壁延伸侧包墙管及水冷壁延伸底包墙管，底包墙管再往上为水冷壁排管。
左右侧水冷壁上集箱标高为72300mm，后水冷壁上集箱标高为52705mm,水冷壁下集箱标高均为7000mm,前水上集箱、后水吊挂管集箱标高为73000mm，水冷壁延伸管及排管位于标高57053mm—72300mm之间，水冷壁中间集箱标高为46530mm。
水冷壁管屏均为钢管加焊扁钢的膜式壁，管屏的外侧布置有刚性梁。
刚性梁共20层，分为：
炉膛上部刚性梁、炉膛中部刚性梁、炉膛下部刚性梁、拆焰角区域刚性梁。
所有水冷壁系统靠吊挂装置悬吊于大板梁下。
水冷壁集箱及管屏总重量为729048.8Kg，刚性梁总重为671748.8Kg，小管径焊口约为18483道。
二、编制依据
《电力基建工程锅炉水压试验前质量监督检查典型大纲》
《电力建设施工及验收技术规范》锅炉篇DL/T5047—95
《火电施工质量检验及评定标准》锅炉篇建质[1996]111号
《火电施工质量检验及评定标准》焊接篇建质（1996）111号
《火电机组达标投产考核标准》（2006年版）中电建协工[2006]6号
《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》（1996版）电建（96）159号
《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）DL5009.1—2002
《国家电网公司电力建设安全健康与环境管理工作规定》（2003）168号
《锅炉专业施工组织设计》
HG-2141/25.4-YM16型锅炉安装说明书
《锅炉水冷壁系统图纸》《炉膛刚性梁图纸》《折焰角刚性梁图纸》
《水冷壁张力板图纸》《水冷壁吊挂装置图纸》《水冷壁导向装置图纸》
三、施工前准备
3.1技术准备
3.1.1相关技术人员及施工人员要熟悉图纸,仔细研究,了解安装要求,制定施工方案。
3.1.2对所有施工人员进行安全交底及技术交底。
要求班组长及施工骨干了解施工过程，了解设备安装位置。
3.1.3要求所有施工人员能够熟练操作常用工器具，知道其安全防范措施。
3.1.4所有施工人员必须经三级安全考试，取得上岗证，高空作业人员体检合格。
3.1.5特殊工种作业人员都要有专业的操作证。
3.1.6应事先给水冷壁预留出足够的设备存放及吊装场地。
四、主要使用工器具、主要起重机械配备情况
序号
名称
规格
单位
数量
1
附着式起重机
FZQ2000Z
台
1
2
履带式起重机
50t
台
1
3
平板车
20t
辆
1
4
汽车吊
32t
辆
1
5
汽车吊
25t
辆
1
6
逆变焊机
台
20
7
交流焊机
台
10
8
角向砂轮机
φ100
台
200
9
水平仪
套
1
10
手拉葫芦
10t
个
4
11
手拉葫芦
5t
个
30
12
手拉葫芦
3t
个
20
13
手拉葫芦
2t
个
10
14
卡环
20t
个
4
15
卡环
17.5t
个
8
16
卡环
10t
个
8
17
卡环
3t
个
8
18
玻璃管水平
φ15
套
2
19
钢丝绳
φ43
米
200
20
钢丝绳
φ39
米
400
21
钢丝绳
φ28
米
400
22
钢丝绳
φ21.5
米
500
23
千斤顶
16t
个
2
24
千斤顶
8t
个
5
25
钢卷尺
50m
把
2
26
钢板尺
1m
把
5
27
直角尺
200mm
把
5
28
便携式电源盘
50m
个
10
29
卷杨机
10t
台
2
30
卷扬机
5t
台
2
31
活口扳手
12″
把
20
32
氧气、乙炔
套
10
五、劳动力组织
所有施工人员均经过三级安全教育培训，并体检合格，取得上岗证，特殊工种人员均已取得特种工证，并已报审。
序号
岗位
人数
姓名
备注
1
施工队长
1名
李建龙
2
技术员
1名
靳川川
3
安全员
1名
贾保坤
4
质量员
1名
李静
5
电焊工
20名
略
6
架子工
20名
略
7
起重工
10名
略
8
电工
2名
略
9
铁工
150名
略
六、工程进度计划
平台搭设2010-2-24~2010-2-28
地面组合2010-3-1~2010-6-15
刚性梁预挂2010-3-1~2010-3-20
吊挂装置安装2010-3-10~2010-3-30
组件吊装2010-3-15~2010-7-30
刚性梁安装2010-4-15~2010-8-15
合拢找正2010-7-1~2010-8-1
密封焊接2010-7-1~2010-9-15
汽水连络管2010-7-1~2010-9-15
七、施工工艺流程
吊挂装置划线
组合平台搭设
炉顶结构预留
中部组合件吊装、对口
中部刚性梁安装
找正
下部组合、检查
下部刚性梁安装
下部组合件吊装、对口
合拢、找正
密封安装
八、施工措施及工艺方法
8.1水冷壁安装组合原则:
根据本锅炉的结构特点，安装采用组合安装与散装相结合的方法进行,上部集箱与水冷壁上部管屏组合吊装。
中部和下部采用地面组合、分块吊装，空中分层找正定位的施工方法。
上部炉膛刚性梁应随着钢架的吊装，根据各自的标高预挂于附近的钢架上。
待组件找正拼缝完成后，将刚性梁就位。
中部水冷壁安装一层，将水平刚性梁和校平装置组合好后，用卷杨机吊起就位安装，水冷壁安装找正完一层后，再进行下一段的吊装。
前后炉膛下部刚性梁在炉膛零米组合，用卷杨机和FZQ2000Z塔吊共同抬起就位，并与左右侧刚性梁临时连接起来形成框架，然后，前后下部水冷壁分片安装。
空投组件主要由A-B板梁、B-C板梁和D-E板梁间进行。
水冷壁下集箱从零米用卷杨机吊起就位。
8.2水冷壁底面组合
在钢架后搭设一个20m×20m的组合平台，平台前与N轴间距5m。
在水冷壁安装前，管屏先在地面进行预组合，复查管排的倾角、长度、宽度、管间距、对角线和平整度，并根据实际情况进行调整，用拉钢线的方法校对每片管排的基准中心线，确保每片的中心点都在同一条直线上，防止管屏误差累积到转角部位，造成水冷壁中心偏转。
为减少高空工作量，在地面将所有安装管口都要修正并打磨干净，涂上焊口防锈漆，并将管盖封好，以防杂物落入管内。
水冷壁密封件、门孔尽可能在地面组合时焊好。
8.3水冷壁吊挂装置的安装
8.3.1水冷壁吊挂装置包括前水上集箱吊挂装置、侧水及水平烟道上集箱吊挂装置、后水冷壁吊挂管出口集箱吊挂装置、水冷壁中间集箱吊挂装置。
水冷壁吊挂装置总重57511Kg。
水冷壁上集箱的吊杆分两种材质，大包内采用42CrMo5-6，大包外采用35CrMoA，两种材质的吊杆通过花蓝螺母进行连接，吊杆下端通过U型夹、销轴与集箱上的吊耳连接，上端通过螺母悬吊在吊挂梁上。
水冷壁中间集箱吊杆采用SA-182F11CI2，吊杆下端与集箱用U形吊杆、过渡梁进行连接，上端通过吊耳、销轴焊接在48601mm标高的刚性梁上。
8.3.2在水冷壁安装前，先将侧水和后水的吊挂装置安装到位，吊杆先在地面与吊挂梁组合后，再进行吊装，原则上吊杆不进行单独的安装。
待侧水前半部分组件吊装完后，再将前水吊挂装置就位。
8.3.3吊杆安装前必须将合金钢元件做完金相分析，为便于以后的调整，开始安装时吊杆伸出螺母的长度按表格中的G值和F值而定（见表8.1），且伸出螺母部分最短不能小与19mm。
销插入销轴孔后，压弯两端伸出部分，以防销轴脱落。
安装后，破坏螺纹，以防螺母松动，点焊锁紧只能按图所示部位进行，并且应在最后一次调整后进行。
合金钢吊杆35CrMoA锁紧用E55-B2焊接材料，焊接时周围温度低于10℃时，必须进行预热。
所有U形夹与吊杆安装前应进行试装。
在安装过程中，严禁在吊杆上引弧和焊接。
在锅炉安装完毕及充水以后，必须校验各吊点的载荷，并且进行调整，对一排吊杆规格相同的吊点使之各吊杆承受较平均的载荷，对一排吊杆规格不同的吊点使之被吊集箱或管道调整至各吊点在同一标高上。
吊杆严格按照图纸的预偏尺寸进行安装。
表8.1
M52×3
M56×3
M70×3
M76×3
F（mm）
135
145
170
185
G（mm）
240
240
F—露出吊挂梁的高度；G—吊杆下端与销轴的距离
8.4前侧水冷壁的安装
8.4.1前侧上部和中部水冷壁管屏从上而下分九个组件进行吊装（不包括燃烧器管屏）,前水上集箱2件，中间集箱2件，下集箱2件，刚性梁20道。
前水上集箱与管屏组合吊装，中间集箱在吊水冷壁前预挂到安装位置，下集箱从炉膛零米单个吊起安装，炉膛上部刚性梁吊装水冷壁前预挂到安装位置，炉膛中部刚性梁从炉膛零米分层组合后吊起就位，炉膛下部刚性梁在炉膛零米组合后整体吊起就位。
8.4.2前水上部在标高46949mm-72400mm之间，刚性梁11道，集箱和管屏在地面平台上组合。
平面最大外形尺寸为19082.3×25451。
重量:
47651kg,根据集箱情况及外形尺寸重量可分成四个组件，水冷壁管屏向火面朝下摆放在平台上进行组合。
在上部组件吊入后，从上而下一段一段吊入，吊入一段后用4个5t手拉葫芦临时吊挂，搭设脚手架对口焊接后再吊入下一段，依次将上部管屏装完，最后安装中间集箱。
然后，将上部刚性梁全部安装就位，并将上部水冷壁找正。
水冷壁组合件如下：
前左上与上集箱组件：
重量17196kg，平面最大外形尺寸为9541×13754mm。
前右上与上集箱组件：
重量13113kg,平面最大外形尺寸为9541×13754mm。
前左下组件：
重量10717kg,平面最大外形尺寸为9541×11697mm。
前右下组件：
重量10708kg,平面最大外形尺寸为9541×11697mm。
8.4.3前水中部螺旋管屏在标高46651mm-19587mm之间，水平刚性梁4道,管屏（管屏35片）组件在地面平台上预组合，平面最大外形尺寸为:
26997×17402.3mm,重量:
54481kg,整体组合后根据管屏和刚性梁情况及重量可分成五个组件，将水冷壁安装完两道刚性梁间距的管屏后，将安装好的水冷壁找正固定后，用卷杨机安装一层水平刚性梁形成整体框架，在安装水平刚性梁前在炉膛零米将刚性梁校平装置与水平刚性梁组合，用卷杨机吊起安装。
安装完刚性梁后，再进行下一段的吊装，吊入后用4个5t手拉葫芦临时吊挂，搭设脚手架将鳍片焊接后再吊入下一段，依次将中部管屏安装完。
在中部水冷壁安装到燃烧器管屏的部位时，同时要将燃烧器管屏安装到位。
组件具体情况如下：
1#—7#管屏:
重量7749kg，平面最大外形尺寸18465.7×6877.8mm。
8#—15#管屏:
重量14022kg，平面最大外形尺寸17402.3×8223.4mm。
16#—20#管屏:
重量13513kg，平面最大外形尺寸12241.3×8506.1mm。
21#—25#管屏，34#—35#:
重量12697kg，平面最大外形尺寸17385.9×8345.9mm。
26#—33#管屏，重量5132kg，平面最大外形尺寸2741×15312mm。
8.4.4前水下部螺旋管屏在标高17800mm-7000mm之间,水平刚性梁5道,管屏26件,管屏在平台上进行预组合,平面最大外形尺寸为15193.85×18461.72mm,重量36511Kg。
将下部刚性梁组合后用FZQ2000Z塔吊和卷杨机吊起后就位，待水冷壁安装到底后，再将管屏分片吊起就位，在刚性梁上进行组合安装。
最下一根刚性梁待集箱安装完后再进行安装，下部开口尺寸用手拉葫芦前后对拉调整，燃后用型钢将前后冷灰斗固定找正。
8.4.5在上部组件吊入后，从上而下一段一段吊入，吊入后用手拉葫芦临时吊挂，搭设脚手架对口焊接找正安装刚性梁后再吊入下一段，依次将各段组件装完。
安装中部水冷壁时，要依据安装一段找正一段，安装两层水平刚性梁，从上而下一段一段吊入，吊入后用手拉葫芦临时吊挂，搭设脚手架对接鳍片，依此将各组件安装完，并同时将燃烧器安装就位。
安装下部水冷壁时，先将下部刚性梁组合就位后，再将管屏分片吊入安装，待集箱安装完后将前后冷灰斗用手拉葫芦前后对拉找正固定。
8.5左右侧水冷壁安装
8.5.1侧水上部和中部管屏从上而下分13个组件进行吊装（不包括燃烧器管屏）,左右水上集箱各2件，左右侧水中间集箱各2件，刚性梁各20道。
侧水上集箱与管屏组合吊装，中间集箱在吊水冷壁前预挂到安装位置，炉膛上部刚性梁吊装水冷壁前预挂到安装位置，炉膛中部刚性梁和下部刚性梁从炉膛零米分层组合后吊起就位。
8.5.2侧水上部在标高46949mm-72300mm之间，刚性梁11道，集箱和管屏在地面平台上预组合。
外形尺寸为19082.3×25451。
重量:
46205kg,根据集箱情况及外形尺寸重量可分成四个组件，水冷壁管屏向火面朝下摆放在平台上进行组合。
在上部组件吊入后，从上而下一段一段吊入，吊入一段后用4个5t手拉葫芦临时吊挂，搭设脚手架对口焊接后再吊入下一段，依次将上部管屏装完，最后安装中间集箱。
然后，将上部刚性梁全部安装就位，并将上部水冷壁找正。
水冷壁组合件如下：
左前上与上集箱组件：
重量15863kg，平面最大外形尺寸为9570×12950mm。
左后上与上集箱组件：
重量14829kg,平面最大外形尺寸为9350×12950mm。
左前下组件：
重量11860kg,平面最大外形尺寸为9570×12401mm。
左后下组件：
重量11083kg,平面最大外形尺寸为9350×12401mm。
右前上与上集箱组件：
重量15863kg，平面最大外形尺寸为9570×12950mm。
右后上与上集箱组件：
重量14829kg,平面最大外形尺寸为9350×12950mm。
右前下组件：
重量11860kg,平面最大外形尺寸为9570×12401mm。
右后下组件：
重量11083kg,平面最大外形尺寸为9350×12401mm。
8.5.3侧水中部螺旋管屏在标高46651mm-16813mm之间，水平刚性梁4道,管屏（管屏44片）组件在地面平台上预组合，平面最大外形尺寸为:
29838×19082.3mm,重量:
130167kg,整体组合后根据管屏和刚性梁情况及重量可分成四个组件，将水冷壁安装完两道刚性梁间距的管屏后，将安装好的水冷壁找正固定后，用卷杨机安装一层水平刚性梁形成整体框架，在安装水平刚性梁时将刚性梁校平装置一块带上。
安装完刚性梁后，再进行下一段的吊装，吊入后用4个5t手拉葫芦临时吊挂，搭设脚手架将鳍片焊接后再吊入下一段，依次将中部管屏安装完。
在中部水冷壁安装到燃烧器管屏的部位时，同时要将燃烧器管屏安装到位。
组件具体情况如下：
1#～9#管屏：
重量10062kg，平面最大外形尺寸19082.3×6877.33mm。
10#～17#管屏：
重量14722kg，平面最大外形尺寸19082.3×8564.44mm。
18#～19#和29#～30#管屏：
重量5523kg，平面最大外形尺寸13064.3×4589.2mm。
21#～23#和31#～34#管屏：
重量11975kg，平面最大外形尺寸13064.3×5820.5mm。
36#～43#管屏：
重量8045kg，平面最大外形尺寸3581×15597.4mm。
24#～28#管屏：
重量9882kg，平面最大外形尺寸9541.2×10455.4mm。
8.5.4侧水下部螺旋管屏在标高7000mm～19587mm之间，水平刚性梁5道,管屏（管屏12片）组件在地面平台上预组合，平面最大外形尺寸为:
18656.2×15806mm,重量:
32686kg,整体组合后根据管屏和刚性梁情况及重量可分成二个组件。
35#～44#和1#～4#管屏：
重量7846kg，平面最大外形尺寸9780×9228.2mm。
5#～8#管屏：
重量5232kg，平面最大外形尺寸14153×3885.31mm。
9#～12#管屏：
重量4187kg，平面最大外形尺寸9667.4×8000.3mm。
8.6后侧水冷壁的安装
8.6.1后侧水冷壁管屏从上而下分六段进行吊装（不包括燃烧器管屏）,后水上集箱2件，后后水上集箱2件，后水下集箱2件，中间集箱2件。
刚性梁19道。
8.6.2折焰角区域水冷壁从B板梁—C板梁之间投入，先预挂在C板梁上倒钩后,再预挂到上方的次梁上，用倒链调整后与后水吊挂管对口焊接。
管屏标高49950mm-58042mm之间，此区域刚性梁由折烟角桁架和3道与左右侧相连的刚性梁组成。
管屏组合后分成三个组件，组件具体情况如下：
后左折焰角与后水组件：
重量40790Kg，平面最大外形尺寸9541.2×16814mm。
后右折焰角与后水组件：
重量32189Kg，平面最大外形尺寸9541.2×13813mm。
右后水与出口集箱组件：
重量9589Kg,平面最大外形尺寸9541.2×5756mm。
8.6.3后水上集箱、后水悬吊管在地面平台上分左右两件组合，平面最大外形尺寸9330×9237mm,重量11396.8Kg。
8.6.4后后水上集箱、后后水排管在地面平台上组合，平面最大外形尺寸18780.7×13355mm，重量33037Kg。
8.6.5后水中部螺旋管屏在标高46651mm-19587mm之间，水平刚性梁4道,管屏（管屏35片）组件在地面平台上预组合，平面尺寸为:
26997×17402.3mm,重量:
54481kg,整体组合后根据管屏和刚性梁情况及重量可分成5个组件，将水冷壁安装完两道刚性梁间距的管屏后，将安装好的水冷壁找正固定后，用卷杨机安装一层水平刚性梁形成整体框架，在安装水平刚性梁时将刚性梁校平装置一块带上。
安装完刚性梁后，再进行下一段的吊装，吊入后用手拉葫芦临时吊挂，搭设脚手架将鳍片焊接后再吊入下一段，依次将中部管屏安装完。
在中部水冷壁安装到燃烧器管屏的部位时，同时要将燃烧器管屏安装到位。
组件具体情况如下：
1#—7#管屏:
重量7749kg，平面最大外形尺寸18465.7×6877.8mm。
8#—15#管屏:
重量14022kg，平面最大外形尺寸17402.3×8223.4mm。
16#—20#管屏:
重量13513kg，平面最大外形尺寸12241.3×8506.1mm。
21#—25#管屏，34#—35#:
重量12697kg，平面最大外形尺寸17385.9×8345.9mm。
26#—33#管屏，重量5132kg，平面最大外形尺寸2741×15312mm。
8.6.6后水下部安装方法按前水下部的方法进行。
8.7燃烧器区域水冷壁的安装
燃烧器喷口管屏分上部和下部，共八件。
分别安装在前右、后左、左前、右后，上部安装标高为29178～37051mm，下部安装标高为21847～29943mm。
SOFA燃烧器喷口管屏共四件，分别安装在水冷壁四个角上，安装标高为36897～45091mm。
燃烧器区域水冷壁应提前预挂于附近结构上，水冷壁吊至燃烧器区域时,将管屏就位，待水冷壁燃烧区域整体找正就位后,安装燃烧器。
燃烧器管屏组件具体情况如下：
上部燃烧器喷口管屏，重量4632Kg，平面最大外形尺寸2420×7873×1264mm。
下部燃烧器喷口管屏，重量4720Kg，平面最大外形尺寸2420×8096×1264mm。
SOFA燃烧器喷口管屏，重量6978Kg，平面最大外形尺寸3036×8194×1655mm。
8.8水冷壁延伸侧墙及底包安装
底包管屏在吊装前包墙之前先将其管屏和刚性梁预放在36.3m钢架上，待水冷壁延伸侧墙吊装就位后，将底包吊起与后水排管对口焊接，管排安装完后将刚性梁安装到位。
水冷壁延伸侧墙在地面平台上与进出口集箱组合成左右两件吊装，左右组合件重量10262Kg，平面最大外形尺寸5322.35×14797mm。
8.9水冷壁进入高空作业，根据上集箱标高先找正，然后进行组合对口，合拢拼缝。
8.10根据图纸组件吊装按从上到下、四侧同时的顺序进行。
安装一段水冷壁找正固定后，安装一层刚性梁形成整体框架。
8.11所有水冷壁组件及管屏吊入安装后进行找正、合拢。
经验收后进行密封及中径连络管安装。
连络管采用单件安装。
8.12水冷壁系统吊挂装置及汽水连络管均采用散装。
8.13水冷壁各部件统计表
8.13.1水冷壁管屏统计表
序号
名称
部件名称
外形尺寸mm
件数
重量（Kg）
施工焊口
规格
材质
数量
1
前
水
冷
壁
前上水冷壁
19082.3×25451
24
47651
φ31.8×6.2
15CrMoG
1038
2
前中水冷壁
19082.3×26997
35
54481
φ38×7.3
15CrMoG
1077
3
前下水冷壁
19082.3×15366
26
36511
φ38×7.3
15CrMoG
1508
4
后
水
冷
壁
后水冷壁排管
344
27043
φ42×7
15CrMoG
688
5
后水吊挂单管
L=19821
172
29131.6
φ63.5×14
15CrMoG
258
6
折焰角管屏
19082.3×9086
36
36175
φ42×7
15CrMoG
1038
7
后上部水冷壁
19082.3×5519
12
9519
φ31.8×6.2
15CrMoG
705
8
后中部水冷壁
19082.3×26997
35
54481
φ38×7.3
15CrMoG
1062
9
后下部水冷壁
19082.3×15366
26
36511
φ38×7.3
15CrMoG
1508
10
左
右
侧
水
冷
壁
侧上水冷壁
19082.3×24951
22
46205
φ31.8×6.2
15CrMoG
2076
11
侧中水冷壁
19082.3×27064
24
65083.5
φ38×7.3
15CrMoG
946
12
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