火力发电厂烟气脱硫装置吸收塔倒装工艺.pdf
上 海 电力 2 0 1 0 年第 1 期 火力发电厂烟气脱硫装置吸收塔倒装工艺 杨 洁 , 徐 斌 南京南化建 设有 限公 司, 江苏南京2 1 0 0 4 4 摘要 吸收塔是 电厂烟气脱硫装置中的关键性设备 。倒装法 由于在降低 费用 、 缩短工期 、 减少高空 作业量 、 不受场地限制等方面具有显著的优点 , 因而在吸收塔 的施工技术中被广泛采用。文章介绍 了安徽铜陵发电厂 2 1 0 0 0 Mw 超超临界机组脱硫装 置吸收塔 的倒装工艺及特点 , 提 出了安装时的注意事项 。 关 键 词 火 力 发 电厂 ; 烟 气脱 硫 ; 吸 收 塔 ; 倒 装 法 中 图分 类 号 TK6 2 1 . 7 文献 标 识 码 B l 引言 吸收塔是 火力 发 电厂烟气脱 硫装 置 中的关键 性 设备 , 其安 装 内容 主要 包 括 底板 、 壁 板 、 内部喷 淋装置 、 烟气 进 出 口、 外 接管座 和平 台扶梯 等 。其 中壳体 的体 积和 重 量较 大 , 是 整 个 吸收 塔 安装 的 关 键 。 由于火 力发 电厂 实施 的脱 硫项 目多 属后期 改建 , 所 以可供 施 工的作 业场地 有 限 , 施工 工期也 常 因环 保部 门要求 , 普遍 显得较 为 紧张 , 这 对吸 收 塔 的施 工工 艺提 出 了更 高要求 。倒 装法 由于具备 降低 费 用 、 缩 短 工 期 、 减少 高 空作 业 量 、 不受 场地 限制 等特 点 , 在 吸收塔 安装 中被广 泛采用 。 本 文 以安徽铜 陵发 电厂 六期“ 以大代 小” 改 扩 建 2 1 0 0 0 MW 超 超 临 界 机组 脱 硫装 置 吸收 塔 的安 装为 例 , 对倒 装工 艺进 行探讨 总结 。 2 吸收塔倒装工艺及特点 所 谓吸收塔 倒 装 法 即先 进 行 塔顶 的安 装 , 然 后进 行顶 部壳体 的安 装 , 直 至 第一 层 壳 体安 装 结 束 的一 种便捷 、 高效 的顶 升安装法 。 2 . 1 施 工准 备 1 安装施 工前 , 对各 工序 的施工 人员 做好 岗 位培训 ; 2 技术 人员 编制 吸收塔安 装施 工技术 措施 , 如安全 作业指 导 书 、 焊接作 业指 导书 等 ; 3 组织施 工人 员熟 悉 图纸 及作业 方法 , 并进 行技术 、 质量 、 安全 交底 ; 4 对机械及检测设备的性能进行检验 , 如各 种量 具及 表 计 、 电焊 机 、 吊车等 , 特 别 对手 动 葫芦 安全检 查 , 防止使 用不合 格 的工器具 造成 隐患 ; 5 吸收塔单 片设备 及材料 到现 场后 , 必须进 一 56一 行验 收 。设 备 材料 除应 有 质量 证 明 书外 , 还 应 根 据 现行 国家标 准做 复试 检 验 。消 耗 材料 , 尤 其 是 焊 接材料 应严 格控制 。 2 . 2吸收塔 倒装工 艺 2 . 2 . 1提 升机具计 算 与选择 】 最 大顶升 载荷计 算 最 大顶升 载荷 M⋯ 一 M M Ma M4 K 1 式 中M1 Ml 一Ⅲ1 m2 T H 3 ⋯⋯ T I t , m为顶升 的分 段 塔 壁 重 顶 升 的塔 壁 重 ; M2 锥 顶 重 ; M。 支 撑 梁 重 ; 舰 塔体外壁加强筋 、 塔 体人孔 、 接 管 、 烟道进 出 口及 附 属爬 梯 重 ; K 安 全 系数 , 一 般 取 1 . 5 3 。 在工程 实 际操作 中 , 锥 顶 、 支 撑 梁 、 塔 体外 壁 加强 筋 、 塔 体人 孔 、 接 管 、 烟道 进 出 口及 附属 爬梯 等可 以分 别随 分段 塔 壁整 体 同步 提升 , 也 可 根据 实 际 情 况 分 别 进 行 单 体 的后 续 安 装 , 所 以 M 、 M3 、 M 所包含 内容 , 可据 实际情 况加 以取舍 。 2 顶升装 置选择 及计 算 根据 最大 顶升 载 荷 , 可 以计 算 出顶 升 装 置 的 个 数 NM⋯ / P 2 式 中 P 一 一 单个顶升装置 的允许载荷 。 3 两种 顶升 装置 目前 , 在 吸收塔 倒 装 中 被广 泛 使 用 的顶 升 装 置 主要有 液 压 式 顶 升装 置 和抱 杆 式 顶 升 装 置 两 种 , 可 以根据具 体施 工需要 灵活 加 以选择 使用 。 1 液压式 顶升装 置 液 压式顶 升装 置 由液 压提升 机 和成 套液 压控 制系统 组成 。液 压 提升 机 由松 卡式 千 斤顶 、 提 升 架 和提 升杆组 成 ; 成 套 液压 控 制 系统 由液压 控 制 2 0 1 0 年第 1 期 上 海 电力 柜 、 高压胶 管 组 成 。 目前 市场 上 常 用 液压 顶 有 两 种 载荷 , 分 别是 1 6 t 和 3 2 t 。 采用 液 压 式 顶 升 装 置 进 行 吸 收 塔 的顶 升 倒 装 , 不仅 液压传 动平 稳 , 可控性 好 , 顶 升速 度 、 高度 和 同步性 易 于保证 , 而 且液 压 千 斤 顶 承载 能 力 可 通 过改变 油压 来调整 , 使施 工更 加安 全可 靠 。 2 抱 杆式 顶升装 置 抱杆 式顶 升装置 主要 由抱 杆和 电 手 动葫 芦 组 成 。 抱杆 易选 用高度 为 5 m, 规 格为 4 3 2 5 1 0 , 材 质 为 2 0 钢 的无 缝钢 管 , 使 用 时 应 牢 固焊 接 在 底 板上 。 电 -f - 动 葫芦 的 动 作 可 以设 置 成 “ 群 动 ” 和 “ 单 动” 模式 。 2 . 2 . 2倒 装工 艺介 绍 倒 装工 艺 的基本 工序 如图 1所示 。 顶盖组焊] 基础、材料验收一底座、底板组焊一壁板组焊一壁板依次组焊 r一进、出气口及人孔、仪表接口开孔焊接 焊缝检验一内件安装一总体检验一交工验收 图 1 倒 装 工 艺 基 本 工序 2 . 2 . 2 . 1 基础验 收 检 查基 础 的 浇 灌 质 量 、 位 置 、 标 高 和 几 何 尺 寸 , 应 符合 图纸 、 规 范要 求 , 并 作 好 基础 的沉 降观 测 等记 录 。划 出基 础 中心线 , 标 出 中心 点 , 并 用 墨 线 清楚 的标 记 。检 查 基础 预 埋 件 的 中心偏 差 、 表 面平 整度 、 表 面 标 高值 , 应 符 合规 范 要 求 , 同 时记 录下 每 块 预 埋 件 的 表 面 标 高 值 。标 出 0 。 、 9 O 。 、 1 8 0 。 、 2 7 0 。 方位 。 2 . 2 . 2 . 2底 板安装 1 将 底板 环形 梁与 支撑 梁 吊放 至安 装位 置 , 用水 准仪 测 出其水 平 偏 差 , 按 图纸 要求 用 垫 铁 将 其 垫平 , 使 其 与 基 础 中心 距 离 误 差 在 2 mm 范 围 内 , 并调 整环形 梁 的标 高与水 平度 , 使其 标高 在 3 mm 范 围 内 , 水 平 度在 2 mm 范 围 内。 2 在 底板环 形梁 上表 面 画出塔 内壁直 径 , 并 用洋 冲冲 铳眼 以标 出 0 。 、 9 0 。 、 1 8 0 。 、 2 7 0 。 方位 。 3 用槽 钢 将 预埋 件 、 垫 板 、 格 栅 梁焊 接 在一 起 , 各格 栅 之间按 照东 西 、 南 北方 向进 行点 焊 。 4 用 墨线在 底 板 梁 上 弹 出底 板 的安 装 位 置 将底板 吊放 在底板 梁 上 , 并 按位 置线放 好 , 留好 焊 接 间隙 , 将底 板 压 实 , 与混 凝 土 表 面密 实结 合 , 不 得有起 弓突起现 象 , 底 板 与 混凝 土表 面 不 准 出 现 空 隙 。在 格 栅 支 撑 梁 方 框 内, 底 板 平 整 度 ≤ 3 mm/ m。 5 底板 焊 接 结 束后 , 底板 对 接 焊 缝 须磨 平 , 用 洋 冲在底 板上 冲 出中 心点 0 。 、 9 0 。 、 J 8 0 。 、 2 7 0 。 位 置 标记 。 2 . 2 . 2 . 3 壁 板 安装 完 成 吸收塔 底板 安 装 后 , 即可 运 用 倒装 法 对 吸收塔 壁 板 进 行 组 对 安 装 。以 铜 陵 发 电厂 六 期 “ 以大代 小” 改扩建 2 1 0 0 0 MW 超 超 临 界 机组 脱 硫装置 吸 收塔安 装 为例 , 该 吸 收塔 高 3 6 . 0 0 m, 直 径 1 9 . 2 0 m, 主 要 由底 板 、 1 5圈 壁 板 、 塔 顶 、 连 接 管座 、 平 台扶梯 等组成 , 总 重约 5 3 5 . 5 2 t 。 吸 收 塔 本 体 的 基 本 参 数 如 下 锥 顶 3 0 1 4 6 k g 、 第 1 5圈 4 2 0 3 7 k g 、 第 1 4圈 4 1 1 7 6 k g 、 第 1 3 圈 4 1 0 4 5 k g 、 第 1 2圈 4 0 1 9 4 k g 、 第 1 1圈 3 6 0 9 4 k g 、 第 1 O圈 3 5 3 3 5 k g 、 第 9圈 3 4 0 2 6 k g 、 第 8圈 3 3 1 8 7 k g 、 第 7圈 3 1 2 0 8 k g 、 第 6圈 3 0 1 9 7 k g 、 第 5圈 3 O 1 7 6 k g 、 第 4圈 3 0 1 3 5 k g 、 第 3圈 3 0 1 l 5 k g 、 第 2圈 3 0 1 0 9 k g 、 第 1圈 2 0 3 4 2 k g 最 后 安装 无需 顶 升 , 吸 收 塔 本 体 合 计 重 5 3 5 5 2 2 k g 实 际最大 顶升 重 5 1 5 1 8 0 。参 数 已 包括 吸收 塔 外壁 加强 筋 、 支 撑梁 、 塔体 人孔 、 接管 、 烟 道进 出 口 及 附属爬梯 等 的重 。 按 照第 1 5 、 1 4 ⋯ ⋯1圈递减 的顺 序 , 依 次安 装 焊接 各圈壁 板 。安 装 前 , 先 在 安 装 好 的底 板 上 划 出 内直径 1 9 . 2 0 m 线 及 中心 线 , 其 线 应 与 基 础 上 的中心线 此 线 也将 作 为 烟 气 出 、 入 口中心 线 重 合 , 在底 板 上打 出铳 眼 。接 着安 装 临时 限 位 装 置 , 每 隔 2 0 0 mm 弧 长焊接 一个 , 限位 装 置外 圆 直 径 与 吸收塔 内径 相 等 , 且 限 位装 置 必 须 垂 直 于 吸 收 塔底 环板 。 1 考 虑采 用液 厂 土 l式顶 升装 置进行 倒装 由式 1 可 知 , 最 大 顶 升 载荷 M⋯ 一 5 1 5 1 8 0 1 . 5 3 此处 , K 一般 取 1 . 5 3 一7 8 8 2 2 5 . 4 0 k g 。 液压 顶升 机具 选用 载荷 为 3 2 t的千斤 顶 , 由 式 2 可 知 , 顶 升 装 置 的 个 数 N 一 7 8 8 2 2 5 . 4 / 3 2 0 0 0 2 4 .6 3。 考虑 到液 压顶 的对 称 分 布 , 最 大 负荷 时 适 用 2 6个 3 2 t 液 压顶 升装 置 。 2 考虑 采用抱 杆 式顶升 装 置进 行倒 装 由式 1 可 知 , 最 大 顶 升载 荷 M⋯ 一5 1 5 1 8 O 1 . 5 3 此 处 , K 一般 取 1 . 5 3 一7 8 8 2 2 5 . 4 0 k g 。 顶升 机具选 用 载荷 为 2 0 t的电 动葫 芦 , 由式 5 7 上 海 电力 2 0 1 0 年第 1 期 2 可知 , 顶 升装 置 的个 数 N一7 8 8 2 2 5 . 4 / 2 o 0 0 0 3 9 . 41。 考 虑到 电动葫 芦 的对称 分 布 , 最 大 负 荷 时适 用 4 O个 2 0 t 抱 杆式 顶升装 置 。 按照 上述计 算 原 则 , 可依 次计 算 出各 圈壁 板 顶升所需使用的顶升装置的数量 。 安装 要点 主要有 1 在进行倒 装前 , 每 片壁板 内外侧 应划 出 中 心 点标记 , 以找 正壁板 的垂 直度 。 2 检 查 壁板 的设备 坡 口、 几何 尺 寸 , 无误 后 预 留纵 向焊接 间隙约 2 mm。 3 用 吊车将 第 1 5圈 壁板 吊至吸 收塔底 环板 圆周 处 , 以 内径 为基 准 , 测量 每片 的垂直 、 水平 度 。 4 纵 向焊缝 按 同一方 向逐 圈错开 , 其 间距 按 板长 的 1 / 3且大 于 5 0 0 mm。 5 焊 缝 避 开 罐 体 接 管 座 , 保 证 距 管 座 大 于 2 0 0 m m 。 6 壁 板焊 接 时 , 层 间严 禁 出现 十 字焊 缝 , 吸 收塔 壁板层 与层 间焊缝 间 隙为 2 mm。 7 在第 1 5圈上 均匀 设 立 8个 观 察点 , 采 用 吊线锤 的 方法测 量吸 收塔壁 板 的垂 直度 。 8 在 0 mm 测量 每层 的 同心度 和圆度 、 提 升 过程 中使 用经 纬 仪 跟 踪测 量 , 保 证垂 直 提 升 。 同 时 , 松 解 吸收塔外 部拖 拉绳 , 保证其 不受 力 。 9 在第 1 5圈吸 收塔壁 板米字 支撑 的 中心 点 下垂 一线锤 , 以测 量 同层 壁板 圆度 。 在使 用顶升 装 置进 行 顶 升 的过 程 中 , 液 压 千 斤顶 、 电动 葫芦 均须 同时 、 匀 速操 作 , 至 提 到下 一 圈壁 板标 高 , 安装 下层 壁板并 焊接 , 与上 层连接 焊 接后 进行 打磨 , 检验合 格后 再提升 下一节 , 周 而复 始从第 1 5圈施工 到第 l 圈 。 2 . 2 . 2 . 4焊接 要点 1 底 板 焊接 。底 板与 底板梁 应先 点焊 , 点焊 后再 进行 焊接 , 为 防止底板 产生 焊接变 形 , 应 先施 焊中心条板短缝 , 再焊相邻两侧中幅板短缝, 相邻 两板 短缝 焊完 后 , 再 焊 两板 间 的对 接长 缝 。长 缝 施 焊时 , 焊工应 均匀对 称分 布 , 由中心 开始 向外 依 次分段 , 每段 4 0 0 ~5 0 0 ram 倒 退焊 , 当 焊 至 距 边缘 板 3 0 0 mm 时 , 停 止施 焊 , 以此类推 直 至所 有 的中幅板 焊完 。 2 壁 板 焊 接 。先 焊 纵 向 焊缝 , 后 焊 环 向 焊 缝 , 相邻 2圈壁板 纵 向焊缝 焊 完 后 再 焊其 问的 环 向焊缝 。 一 5 8一 3 底板 与壁板 焊接 。底板 与壁板 为角 焊缝 , 焊接时 由数名 焊工从 吸收 塔 内外 沿 同一 方 向分段 焊接 , 初 层焊道 采用 跳焊 法 。吸收塔外侧 加 固肋 , 也遵 从从 中间向两侧 施焊 的顺序 。 4 壁板 与 外加 固型 钢 焊接 。采 用 中 间对 称 退 焊法进 行焊接 。 2 . 3倒 装工 艺的特 点 事实证 明 , 吸 收 塔 壳 体 使 用 倒 装 工 艺 , 在 安 全 、 优质 、 高效 等 多个 方 面得 到 了充 分展 示 , 为 电 厂脱 硫项 目中吸收塔 的安装 提供 了可靠 的技术 支 持 。总结倒 装法 的特点 , 主要 有 1 倒 装法 整个过 程无需 使用 大型 吊机 , 大 大 节省 了大型机具 的使 用 台班 费用 。 2 在 安装 过程 中 , 塔 内及 塔外 无需搭 设大 型 脚手 架 , 从 而降 低施工 费用 。 3 倒 装法 比正 常安装 的工期 可 以大 为缩短 , 以铜 陵 电厂脱硫 装 置 吸 收塔 工 期 为例 , 比原 计 划 缩短 近一个 月时 间 。 4 采 用倒装 法后 , 安装 过程 始终处 于离地 面 较低 的位 置 , 减 少 了高 空作业 的工 作量 , 增 强 了施 工作业 的安 全性 。同时 , 壳体 的垂 直度 、 椭 圆度在 整个 提 升 过 程 中 处 于 受 控 状 态 便 于 检 验 和 验 收 , 在一 定程度 上可 以得到有 效保 证 。 5 整个安 装 过程 无 需 另外 设 置专 门 的组合 平 台 , 不仅节 省 了场地 , 也节 约了费 用 。 3注意事项及质量控 制 3 . 1注意 事项 脱 硫装 置 吸收塔采 用倒装 工艺 的注意 事项 主 要有 1 吸收塔 制作 安 装及 供货 需遵 循 塔 顶 至塔 底 的先后顺 序 。 2 在 吸收 塔倒装 过程 中 , 可 以考虑 内部除雾 器 、 喷 淋 管 支 撑 梁 先 行 安 装 ; 吸 收 塔 外 部 楼梯 平 台 , 也 可 考 虑 在 倒 装 程 中 同 步安 装 , 以 减 小工 作 量 , 降低安 装成 本 。 3 壳 体提 升 须有 专 人指 挥 、 专 人监 护 , 保证 通信畅通、 无妨碍 , 指挥信号清晰、 明确 , 动作缓 慢 、 平 稳 。 4 提升机具必须保证运行正常, 由专人操作。 5 夏 季施 工注意塔 内通 风和安 全用 电 。 3 . 2 质量控 制 施 工前 根据 图纸 、 规 范 、 标 准编 制相应 的质量 2 0 1 0 年第 1 期 上 海 电 力 变电站复合接地网的设计与施工 张 剑 刚 上 海 送 变 电工 程公 司 , 上 海2 0 0 2 3 5 摘 要 复合 接 地 网是 现 今 变 电站 施 工 中应 用 最 广 泛 的 一种 接地 技术 。 文 章 以 1 0 / 0 . 4 k V 配 电站 接 地 网设 计 为例 , 介绍 了接地装置 的设计 和计算公式 。文章认 为, 降低接地网接地 电阻值的有效方法是增加接地面积 、 增 加垂直接地极长度和降低土壤电阻率 , 并提 出了采用垂 直接 地极 降低接地网接地电阻时应注意的一些问题 。 关键词 接地 网; 接地极 ; 降 阻 中图 分 类 号 i TM8 6 2 文 献 标 识 码 B 1变 电站 接 地 网可 行 性 设 计 1 . 1 l o / o . 4 k V配 电站设 计参 数 某配 电站 配 电变 压器 容 量 1 MV,A, 电压 J 0 / 0 . 4 k V, 高 压 侧 中性 点 不 接地 , 低 压 侧 中性 点 直 接接 地 。最 大 运行 方 式 下 , 低 压母 线 三相 短 路 电 流为 2 . 5 1 k A, 单 相 垂直 接 地 体 短路电流为8 . 4 k A, 一 二 二 二 二 二 二 二 _ 低 压侧主 保护动 作 J变 电 站 外 墙 I 时限为 0 . 7 s , 变电 I 水 平 丧 地 体l i 站 电 源 1 0 k V 母 线 L_ _ J I 最 大 运 行 方 式 下 短 ⋯ 一J一一_ o ⋯_ o 路容量为 1 O 0 图1 1 0 / 0 . 4 k V接地网示意图 MVA, 单 相接 地 电 容 电 流 为 1 0 A。土壤 电 阻 率 为 2 1 0 Q c m, 中 等 含水 量 , 土 壤 热 阻 系数 为 8 0℃ c m/ w 。配 电站长 1 0 . 9 m, 宽 为 7 . 5 m, 离 墙 均为 1 . 5 m, l o / o . 4 k V接 地 网如 图 1 所示 。 1 . 2 接 地装 置设计 步 骤 1 . 2 . 1接地 电 阻要求值 1 k V 以下 中性点 直接 接地 系统 , 要 求 接地 电 阻不超 过 4 Q, 故 该 变 电站 接 地 装 置 的接 地 电阻 R≤ 4 Q。 1 . 2 . 2确定 土壤 电阻率 考 虑季 节变 化 , 土 壤 电阻 率应 乘 以季 节 系 数 一 1 . 3 , 所 以最 大 土壤 电阻率 p 一2 1 0 1 . 3 2 60 Q c m 。 1 . 2 . 3选择 接地 极及 确定 接地 装置 形式 选 择 L一 2 . 5 r f l , 5 0 5 0 X 5 mm 镀 锌 角钢 作 为垂 直接地 极 , 并选 择 4 O 4 ram 镀 锌扁 钢作 为 水平 接地 体 , 构 成 垂 直 接 地 体 为 主 的复 式 接地 装 制 。 接地 装 置在距 变 电 站建 筑 物 外墙 1 . 5 m 处 , 呈 环路 闭合 的长 方 形 布 置 均 压 带 , 参 见 图 1 。垂 直接 地体 间距 取 4 . 5 ~5 m , 沿 闭合 环路 垂 直打 人地 中 , 上 端用 扁钢 连接 焊 接 , 扁钢 埋 地 0 . 5 ~ 0 . 7 m , 主要 通 道 处 埋 深 达 1 . 5 m 或 采 用灌 制 沥青等措施隔离敷设 , 其主要 目的是为 了降低配 电站 各 出人 口地 面 电位 分 布 的梯度 , 减 少人 体 承 计 划 , 并 严格 执行验 收制 度和 检验计 划 , 做 到上道 工 序不合 格严 禁下 道工 序施 工 。 4 结 语 近几 年来 , 通过 扬子 石化 热 电厂 、 国电黄 金埠 发 电厂 一 期 2 x 6 0 0 MW 机 组 、 铜 陵发 电厂 六 期 “ 以大代小 ” 改扩 建 2 1 O 0 0 Mw 超 超 临界 机 组 等多个项 目的烟气脱硫装置吸收塔的制作安装工 程 , 从倒装 法在 多 个 项 目上 的可 行 性 运用 以及 实 际操 作 的效果 来 看 , 都 充分 说 明 了倒 装法 在 电厂 烟气 脱硫 装置 吸收 塔制作 安装 中有 着较 为广 泛 的 应 用 和推 广价 值 。 参 考 文 献 [ 1 ] 电力建设 施工及 验收技 术规 范 火力 发电 厂焊接 篇 [ s ] . DL 5 O O 7 9 2. 1 9 9 2 . [ 2 ]邱 国庆. 液 压技 术 与 应用 [ M] . 北 京 人 民邮 电 出版 社 , 2 00 8 . E 3 ] 全 国一级 建造师执业 资格 考试用书编写 委员会. 机 电工程 管理与实务E M] . 北京 中国建筑出版社 , 2 0 0 9 . 收 稿 日期 2 0 0 9 1 2 一 O 3 作 者简介 杨 洁 1 9 8 1 , 男 , 助理工程师 , 从 事机 电工程 安 装 、 技 术 管理 工作 。 责任 编辑 吕 斌 一 5 9