余热锅炉安装施工浅析

1余热锅炉安装施工浅析林丹[编者指南]本人参加工作二十三年，一直在施工单位基层从事锅炉安装技术工作，参加和主持大小锅炉安装改造维修六十余台，其中自1995年以来，安装改造维修的余热锅炉达四十余台。随着我国经济发展速度的提升及社会对环境保护和能源节约的要求，余热利用已成为我国一项重要的科研课题，而余热锅炉的使用也逐渐遍及冶炼、电力、化工、建材等重要工业行业。冶炼厂利用熔炼炉、吹熔炉、闪速炉、转炉等产生的高温烟气，化工厂利用沸腾炉焙烧产生的高温烟气经余热锅炉降温收尘后送至制酸系统处理生产硫酸，而余热锅炉通过吸收高温烟气的余热产生一定压力的蒸汽用于生产、生活及发电；水泥厂利用窑头和窑尾产生的高温烟气经余热锅炉收尘吸热后产生一定压力的蒸汽用于生产、生活和发电。余热锅炉的使用为我国国民经济的发展和环保节能的要求带来了巨大效益，保证余热锅炉的安全经济运行也就显得尤为重要，因而余热锅炉的安装改造维修工作也是我们施工单位值得研讨的课题。本文介绍了余热锅炉概况及安装要求和施工工艺要点，以供今后施工参考。一、余热锅炉概述1、余热锅炉是用来处理各类炉、窑产生的高温、含尘烟气，高温烟气通过余热锅炉降温收尘后，锅炉吸热产生大量高压蒸汽用于生产、生活及发电，它是工业厂矿的重要设备之一。2、余热锅炉型式大多为冲刷直通式，炉体受热面采用强制循环，结构为膜式水冷壁悬吊结构，由辐射部和对流部组成。3、余热锅炉体积较为庞大，这与锅炉入口烟气温度有关，一般工业锅炉是用燃料直接燃烧加热受热面，热质较高，吸热较快，而余热锅炉是利用高温烟气加热受热面，热质较低，吸热较慢。因此必须通过增大锅炉受热面并利用强制循环来满足锅炉的蒸发量要求。4、余热锅炉炉体受热面均设有振打装置，以除去锅炉受热面膜式水冷壁积结的烟气粉尘，保证膜式水冷壁的吸热效果。而锅炉底部一般都设有刮板除灰机，灰渣通过炉底斜灰斗、刮板除灰机、灰罐、放灰阀清理。2二、余热锅炉安装要求1、技术要求（1）安装资质：锅炉安装是一项专业技术性极强的工作，锅炉的安装单位必须取得国家质量技术监督局颁发的《特种设备安装改造维修许可证》，且许可证的资质范围级别与承担的项目相符。（2）技术标准：余热锅炉安装除按照施工图纸要求和安装使用说明书要领施工外，施工和验收还应遵循下列技术标准。《特种设备安全监察条例》国务院《蒸汽锅炉安全技术监察规程》劳人锅[1997]《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）DL/T5047-1995《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接篇）DL5007-1992《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）DL5031-1994《电力建设施工及验收技术规范》（热工自动化篇）DLZ/T5190.5-2004《电力建设施工及验收技术规范》（电厂化学篇）DL/T5190.4-2003《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GBJ3323-87《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184-93《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98《工业设备与管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-89《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》GB50185-93（3）施工人员：余热锅炉安装要求施工人员应看懂每一张安装图纸，了解施工工艺及流程，弄清所有零部件相互之间的关系和如何衔接。特殊操作工种必须持证上岗，特别是承担受压元件焊接的焊工，其施焊项目应与焊工合格证上的合格项目相对应，不允许无证作业和越位焊接。（4）资料整理：余热锅炉安装技术人员应熟悉相应的规程、规范和监检大纲的要求，3每道工序的施工报验要及时、准确，上道工序未施工完或不合格，严禁进行下道工序的安装，施工技术资料整理要与工程同步。2、施工准备（1）进行施工平面规划管理。布置好办公间、工具房、施工设备场地、安装设备堆场、总电源及分电源位置、施工用水点、焊接材料二级库等临时设施。（2）组织图纸会审。收到图纸应做好图纸自审记录，会同业主、监理、设计单位、制造厂家、土建施工单位进行图纸会审。对图纸自审中发现的问题、疑问及时提出，并要求设计部门书面答复，做好图纸会审纪要。（3）施工方案编制。根据锅炉施工图纸，结合现场实际情况，编制详细的施工技术方案，并参加由监理组织的方案讨论会。（4）资源配备。根据安装工程量的大小，准备充足的劳动力，施工设备、小型工机具、施工用材料等资源。（5）基础验收。会同建设单位、监理单位、土建施工单位共同进行余热锅炉设备基础的交接验收，土建施工单位应向安装单位移交锅炉基础测量成果。安装单位经复测符合要求后方可办理工序交接手续。（6）设备验收。会同建设单位、监理单位共同进行锅炉设备的开箱、检查、清点，对不符合制造标准的产品及缺损件等应分项登记，并提交甲方，要求修复、补齐。设备清点验收后，应进行分类堆放，妥善保管，对热工仪表等精密小件应入库保管。同时办理交接手续。3、质量要求（1）锅炉基础各项尺寸允许偏差序号检查项目允许误差（mm）1基础坐标位置（纵、横向中心线）±202基础的平面标高+0，-203基础外形尺寸±204基础上平面的不水平度5/1000，全长105预埋地脚螺栓：标高中心距+0，-0±24（2）锅炉钢架组合允许偏差序号项目名称允许偏差（mm）1各立柱间距离间距的1/1000，最大±102各立柱间的不平行度长度的1/1000，最大±103立柱、横梁标高±54横梁间的不平行度间距的1/1000，最大±55组合件相应对角线间距的1.5/1000，最大±156横梁与立柱中心线相对错位±5（3）锅炉钢架安装允许偏差序号项目名称允许偏差（mm）1柱脚中心与基础划线中心±52立柱标高与设计标高±53各立柱相互间标高差34各立柱间距离间距的1/1000，最大105立柱不铅垂度长度的1/1000，最大156各立柱上、下两平面相应对角线长度的1.5/1000，最大157两立柱间铅垂面相应对角线长度的1/1000，最大108横梁标高±59横梁不水平度长度的1/1000，最大510支持锅筒横梁不水平度长度的1/1000，最大511护板框或桁架与立柱中心线距离±5，012顶板的各横梁间距±313顶板标高±5（4）锅炉平台扶梯安装允许偏差序号项目名称允许偏差（mm）1平台标高±102平台与立柱相对位置±105（5）锅炉汽包安装允许偏差序号项目名称允许偏差（mm）1两支座间距±32支座中心±53两支座对角线±24两支座标高差±2（6）锅炉受热面安装允许偏差序号项目名称允许偏差（mm）1纵向中心±22横向中心±53标高±54顶棚不水平度15水冷壁垂直度26集箱中心±27集箱标高±58集箱不水平度29蛇形管自由端到集箱中心线距离±510管排间距±511管排个别管子突出不平≤20（7）锅炉焊接检验。焊缝应无裂纹、未熔合、夹渣、气孔、弧坑、焊瘤等缺陷，焊缝尺寸应符合图纸及工艺文件要求。管接头咬边深度不应大于0.5mm，咬边长度（焊缝两侧之和）应超过焊缝全条的20%，且不超过40mm。焊接接头射线探伤比例为100%，Ⅱ级片为合格。（8）锅炉水压试验合格标准。工作压力检查期间内压力应保持不变，在受压元件金属壁和焊缝上没有水珠和水雾，水压试验后无残余变形，无泄漏，全面检查试验系统应无任何异常现象。64、焊接要求（1）焊接要求。参加锅炉受压元件焊接的焊工必须持有有效的《锅炉压力容器焊工合格证》，合格证上的合格项目与焊工焊接内容一致，禁止无证上岗和越位焊接，焊接材料应符合国家标准，应有材质证明。焊材二级库的管理应符合管理制度的规定。（2）焊接工艺。焊接施工前，应有相应的焊接工艺评定，对以前未做过工艺评定的项目应重新进行焊接工艺评定。根据焊接工艺评定，制定符合工程实际的《焊接工艺指导书》具体指导施工。（3）焊前准备。清理管口10～15mm范围内的油垢、铁锈等杂物，露出金属光泽；为保证焊接质量，应采取可靠的防雨、防风措施，用帆布或彩条布覆盖炉顶和四周。（4）焊接。为保证焊接质量，对外径DW≤60mm的管子采用全氩弧焊，焊丝牌号按规范选取，规格为φ2.0～2.5；对外径DW≤60mm的管子采用全氩弧焊打底，手工电弧焊盖面，焊条牌号按规范选取，规格为φ3.2～4.0。管子对口应采用专用夹具，对口合格后，可在焊口周围点焊3～4处，每处点焊长度约10mm，再次检查对口质量，合格后，尽量采用二人对焊工艺正式焊接。注意，管径大于150mm或壁厚大于19mm的焊接接头应根据焊接工艺指导书作焊前和焊后热处理。5、余热锅炉安装检验余热锅炉安装质量监督检验全过程应按质量技术监督局特种设备监督检验院制订的监督检验大纲要求执行，其主要停控点如下：（1）余热锅炉安装开工审批：资料、文件和安装条件审查。（2）余热锅炉制造质量检验：设备到货，现场抽检。（3）余热锅炉钢架安装验收：安装技术记录及验收签证检查。（4）余热锅炉安装焊接验收：外观检查、焊接记录、无损检测抽查。（5）余热锅炉安装水压试验：安装技术记录及验收签证检查，现场验收。（6）余热锅炉启动前验收：安装技术记录及验收签证检查，现场验收。（7）余热锅炉安全阀定压：现场验收。（8）余热锅炉安装总体验收：全面检查，发检验报告书。三、余热锅炉安装工序1、从施工准备到工程交工全过程工序：7施工准备基础划线垫铁布置钢架组合钢架安装汽包安装辐射室水冷壁安装辐射室顶棚安装对流室水冷壁安装对流管束组合对流管束安装对流室顶棚安装循环水泵安装本体管路安装水压试验振打装置安装炉墙金属件炉墙及保温护板安装烘炉、煮炉试运行梯子、栏杆安装平台安装支撑装置安装水冷壁焊接顶棚焊接水冷壁焊接无损检测跟踪支撑装置安装对流管焊接顶棚焊接过热器安装过热器焊接阀门阀件安装安全附件汽包内件热工仪表82、钢架安装（1）根据装箱清单及图纸核对构件的规格、数量，并重点检查立柱、横梁等钢架构件的制造质量。立柱与横梁的弯曲变形校正，当构件小或变形较小时，采用冷校法。当构件较大或变形较大时，采用热校法。（2）立柱中心及标高设定。在立柱上标定出1.5m的标高基准线；在立柱侧面的上部和下部标定出立柱中心；在立柱的底板侧面标定出立柱中心，并打上样冲眼。（3）在已验收合格的基础上标定出锅炉的纵、横向基准线，在一侧厂房标定出锅炉的1.5m标高基准线。划出每根立柱的纵、横向中心线，基础划线允许偏差为：柱子间距≤10mm，允许偏差1mm，相对应对角线≤20mm，允许偏差5mm。（4）垫铁准备及安装。每根立柱一般应准备8组垫铁，每组垫铁可用1-3块钢板组成，垫铁尺寸经计算确定，垫铁分别布置在立柱基础地脚螺栓的两侧。垫铁安装在钢架安装校正合格后，可将垫铁焊牢。（5）钢架组合。为减少高空作业，特别是保证钢架的安装质量，钢架采用组合安装与就地安装相结合的方式进行。先将立柱分片连接成组合件，钢架的组合应在地面的组合架上进行。（6）钢架吊装。根据钢架组合件的重量及现场实际情况，选择合适的起吊用钢丝绳索和吊装设备进行吊装，每根立柱用φ12圆钢做好爬梯，并系好缆风绳。（7）钢架安装应就位一件找正一件，不允许未找正就继续进行下一构件的安装。（8）为加强钢架构件的稳定，在锅炉钢架安装完成后，可安装支撑架及部分护墙拉条等钢架构件，并可拆除钢架临时支撑及缆风绳。（9）平台扶梯的安装应配合钢架的安装尽早进行，以利于钢构架的稳定和施工安全。3、受热面安装（1）锅炉受热面包括汽包、集箱、水冷壁、过热器、对流管束等。这些受热面的金属在高温、高压条件下运行，对其安装质量的要求比较高，因此，必须按设计要求精心施工。（2）按照装箱清单和图纸，对受热面的设备、零件进行清点和分类放置，并插上标签或作出标记。（3）汽包安装。在汽包两端找出制造厂打出四等分冲眼，并进行复核，各点的弧长值偏差不应超过1mm，若锅炉制造厂未标定汽包的四等分点或标定不合格，安装施工时9应从新进行标定。（4）四等分点检查合格后，在汽包上划出支座的位置线，并检查支座与汽包接触处是否吻合。在支座底板上划出支座的纵、横向中心线，在汽包支承横梁上划出支座的位置及纵、横中心线。（5）将汽包支座放在汽包承重横梁上，对