流化床锅炉中心筒
吴凯 牛玉峰
[摘 要]循环流化床锅炉是近几十年迅速发展起来的一项高效、低污染的燃烧技术，因其对燃料适应性强、负荷调节比宽、运行成本低等优势，是国际上公认的商业化程度最好的洁净煤燃烧技术之一。旋风分离器是循环流化床锅炉重要部件，山西某电厂2#锅炉气冷式旋风分离器现场组合安装过程中通过优化施工方案，在安装工期、施工质量等方面取得良好的效果，大大提高了施工效率、节约了施工成本。
[关键词]循环流化床、锅炉、分离器
中图分类号：TK229.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）25-0017-01
1 引言
电厂循环流化床锅炉旋风分离器是锅炉主要部件之一，因其体积大、质量重，为制造、运输方便，通常采用分片制造、现场组合方式进行安装。现场安装过程中又分为直段、锥段分片吊装，高空组合和地面直段和锥段组合，高空拼装等方式。在2#锅炉分离器安装过程中采用后者方式进行安装。
2 工程概况
山西某2×300MW低热值煤综合利用电厂工程采用东方锅炉（集团）股份有限公司生产的亚临界参数国产化循环流化床锅炉，炉型号：DG1085.3/17.5-II1。炉膛与尾部竖井之间，布置有三台汽冷式旋风分离器，其下部各布置一台回料器。分离器本体分直段管屏和锥段管屏两部分供货，直段管屏布置在进口烟道后侧与进口烟道密封焊接连接，锥段管屏布置在直段管屏下部，与直段管屏对口焊接形成一体。
3 施工前准备
3.1 设备的清点编号
按供货清单、装箱单和图纸上的数量、规格进行核对，为了组合安装方便，工地要根据组合件的划分和相互间的配合情况进行编号，编号后，将设备按组合和安装顺序摆放整齐。
3.2 设备的检查
3.2.1 设备进厂后，先进行宏观检验，即外观检查管排是否变形，对照图纸复查，几何尺寸，人孔门，测量是否正确、焊口外观检查等。
3.2.2 注意检查受热面管子表面有无裂痕、创伤、龟裂、压扁、砂眼和分层等缺陷；检查受热面管子的厚度、结构尺寸和弯曲角度是否符合图纸设计要求。
3.3 通球试验
通球所用工具是空压机、橡胶管、钢球和接球罐。通球气压为0.40—0.60Mpa 通球试验的球径可按DL5190.2-2012规定选取。管子通球由专人负责，每通完一排或一根管子应及时作上标记，并将通球完的管口封好。每个施工项目通球完毕后，均应做出书面记录，并经签证。
4 旋风分离器安装
4.1 分离器进口烟道安装
分离器进口烟道由于厂家供货为一个整体，所以直接用吊车将其吊装至安装位置，用吊挂装置吊挂直接就位（在吊装前先将后水与进口烟道之间的膨胀节吊装预挂）。
4.2 旋风分离器本体分为直段和锥段分片供货，为保证直段和锥段对接焊口的质量，同时为减少高空作业的危险性，本方案将直段和锥段在地面组合平台上进行组合，然后整体进行吊装。
4.3 组合完成的分离器管排利用50T平臂吊作为主吊机械，40T汽车吊配合抬吊。50T平臂吊以直段管屏以上集箱为主吊点，40T汽车吊以锥段管屏焊接临时吊耳为主吊点。在起重指挥统一指挥下缓慢起钩进行双车抬吊，待管排完全竖直吊装由50T平臂吊承受所有力后，对40T汽车吊进行摘钩。利用平臂吊将组合完成的管排吊至安装位置用吊挂装置直接吊挂就位。各预组合件全部悬挂完成，中心筒就位后在空中对管排进行拼装，将管排间鳍片全部焊接完成。拼装过程中要注意旋风分离器管屏的筒体与锥体安装直径允许偏差为+5-3mm之间。
4.4 中心筒组合安装
中心筒吊装采用单车空投的吊装方法，用主吊机械将其吊装直接至KC-KD板梁之间空投预挂在顶部次梁上。
4.5 分离器出口烟道安装
分离器出口烟道主要由护板组成，且每片护板均由槽钢、角钢、工字钢以及钢板拼装焊接而成，布置在分离器本体上部，后竖井前包墙前侧，一端与分离器中心筒采用焊接连接，另一端与前包墙烟气进口处的膨胀节采用焊接连接；分离器出口烟道采用散件吊装，高空组合焊接的方法进行，在中心筒吊装预挂后，先将出口烟道与前包墙连接的膨胀节吊装就位，出口烟道各护板也吊装预放至炉顶部钢梁上，然后进行安装，安装顺序依次为底版，侧板，最后安装顶板。
4.6 分离器附件安装
根据图纸要求，依次将各部件附件安装到位。
5 吊装吊耳和钢丝绳的选用
吊耳由厚度为10mm的钢板割制而成。
根据公式σ=F/A、τ=F/A校核吊耳抗拉、抗剪强度。公式中σ为抗拉强度，τ为抗剪强度，F为吊耳实际承受的拉力或取剪力取40000N，A为吊耳承受拉力或剪力时的最小截面积，分别取600mm2和800mm2。
σ=F/A τ=F/A
σ=40000/600 τ=40000/800
σ=66.6Mpa τ=50.0Mpa
根据公式σ=F/A校核吊耳焊缝抗拉强度。公式中σ为抗拉强度，F为吊耳焊缝实际承受的拉力取34120N，A为吊耳焊缝承受拉力时的截面积取1000mm2。
σ=F/A
σ=40000/1000
σ=40.0Mpa
因吊耳实际承受的抗拉强度σ=66.6Mpa<钢材（Q235A）许用抗拉强度[σ]=150Mpa
因吊耳实际承受的抗剪强度τ=50.0Mpa<钢材（Q235A）许用抗剪强度[τ]=100Mpa
因吊耳焊缝实际承受的抗拉强度τ=40.0Mpa<焊材（E43）许用抗剪强度[τ]=150Mpa
所以吊耳以及吊耳焊缝受力在允许范围内，能够进行安全的吊装作业。
吊装钢丝绳的选择以及校核，以旋风分离器出口烟道重量17000Kg计算（包括吊装索具）。吊装实际选用直径为26mm的钢丝绳2根、4股共同承力。
根据公式K=S破/S拉=以及S破=d2×50、S拉=（G/N）×K1来确定钢丝绳直径。
式中K为钢丝绳安全系数取8，S破为钢丝绳破断拉力，d为钢丝绳直径，G为吊装重量取14000Kg，N为实际承力钢丝绳的股数取4，K1为钢丝绳夹角系数取1.15。
公式可演變为：d=[（K×K1×G）/（50×N）]0.5
d=[（8×1.15×14000）/（50×4）]0.5
d=25.4mm
因吊装时实际选用钢丝绳直径d=26mm>计算选用钢丝绳直径d=25.4mm。所以实际选用的钢丝绳满足安全吊装要求。
回料阀组件吊装时吊车作业半径选择32米，以回料阀组件重量14000Kg（包括吊具）计算。
根据公式K=G实际 /G额定来计算吊车负荷率。式中K为吊车负荷率，G实际为吊车实际吊装重量取Kg，G额定为额定吊装重量50000Kg。
K=G实际 /G额定
K=17000/50000
K=34%
塔吊在吊装时负荷率<80%，选取的吊车作业半径能满足安全吊装的要求。
6 结论
采用地面预组合方式进行旋风分离器安装，减少了高空作业工作量，同时地面预组合保证了焊口施工质量，在提高施工效率，降低施工成本方面有较好的效果，值得在施工中推广使用。
参考文献
[1] 《电力建设施工及技术规范》（锅炉机组篇）DL/T 5190.2---2012.
[2] 《电力建设施工起重方案》.
作者简介
姓名：吴凯（1984.03）；性别：男，籍贯：山西省万荣人，学历：本科，毕业于山西大学；现有职称：中级工程师；研究方向：电力建设。
