600MW烟气脱硫施工安装和吊装方案的研究

600MW烟气脱硫施工安装和吊装方案的研究徐立伟徐兴国王涛贾广明付连兵摘要：主要研究600MW机组烟气湿法脱硫系统安装过程中的大型机械布置方案，脱硫设备堆放场、组合场的布置、龙门吊布置方案以及脱硫关键设备的组合方案和吊装方案，简单介绍了吊装中的难点和重点。关键词：烟气湿法脱硫机械布置方案吊装方案一、引言滇东工地4*600MW机组烟气湿法脱硫系统是采用日本技术鼓泡塔型式，布置在引风机出口烟道的后侧，布置紧凑，且脱硫管廊与GGH框架的间距只有11米，给吊车布置带来了难度。GGH框架总高度为44米，烟风道有1300吨，GGH本体500吨，钢结构600吨，吸收塔400吨，进口、出口烟道支架约150T，在原烟气进口处配备2台增压风机，2台氧化风机、3台烟气冷却泵、4台大型吸收塔搅拌机等。本工程设置两个出入口，分别为货物主入口和人流主入口，分别位于厂区的东侧和东南侧。厂区道路设计本着永临结合的原则，设计为环网形。施工区主要施工道路均为7米宽混凝土道路，施工前先用压路机将路基压实，再在上面铺设石子，然后浇注混凝土。转弯半径12米，满足构件运输及施工需要。施工现场道路设计为7米宽泥结石道路。二、施工方案的确定1、大型机械布置方案：脱硫主要由吸收塔、GGH、增压风机及公用系统等几部分组成，GGH主要使用大型机械，GGH左右方向0——6轴线，跨距41.9米，前后为3个轴线，跨距23米，根据GGH外形尺寸、施工现场的具体条件、本项目部配备的大型机械确定大型机械布置方案和施工吊装方案，#1、#2、#4脱硫大型机械布置方案基本相同，均使用CC1000履带吊，布置在GGH西侧，工况为54米主臂+24米副臂，行走中心线距最外侧列柱8.5米，最小半径12米，最大起重量26t，最大半径26米，最小起重量23.4t，吊钩和其他附属吊具包括在起重量内，由于钩重2.2t，吊装大部分设备的半径在20米，当R=20米Q=24.7t减去吊钩和其他附属吊具包括在起重量，实际吊装起重量为20t，GGH设备均不超过20t，烟道在组合场制作，重量控制在20t之内，CC1000履带吊满足整个GGH吊装要求。在GGH东侧布置一台100t履带吊，工况为42米，满足吊装增压风机设备、增压风机进出口烟道、GGH出口至主烟道的吊装。由于主机管廊的限制，因此#3炉CC1000履带吊布置在GGH东侧，压着一台增压风机基础，吊装GGH0——4轴线烟道，转到GGH西侧，施工增压风机基础，其他与#1、#2、#4布置方案相同。主要施工机械布置见《施工总平面布置图》，见附页。2、脱硫设备堆放场、组合场的布置及龙门吊布置脱硫设备堆放场、烟道组合制作场，同轨布置两台60t/42m龙门吊，一台用于锅炉设备卸车、设备的临时堆放，另一台用于脱硫大件烟道制作。在其西侧布置1台30t/32m龙门吊，用于脱硫烟道钢结构及脱硫烟道小件的制作场。脱硫设备堆放场、组合场的布置及龙门吊布置见《组合场布置及龙门吊布置图》这一方案为解决湿法烟气脱硫吊车配置、预制、施工前准备、倒排施工计划无从下手、经验不足等问题，提供了一条简便而易推广的途径。三、技术原理1、施工机械CC1000履带吊54m主臂+24m副臂工况最大起重量当R=12m时，Q=26t；当R=26m时，Q=23.4t，能满足所有的钢架吊装，但有部分烟道体积大，重量沉，需要散装或分成几段才能满足吊装要求，且CC1000履带吊的覆盖范围小，需要经常跑车。2、钢架吊装1）钢架缓装区域的确定在钢架吊装中确定的缓装区域、及预留通道等在实际施工过程中为后续的设备吊装提供了充分的空间和有利的条件，达到了方案中预期的缓装预留效果。但在现场实际执行过程中，由于各种因素的影响出现了一些偏差，存在有返工和加大吊装难度的现象，需要很好的总结。比如#1脱硫2-4轴线间烟气冷却器上方的25m及35.380m层钢架，在烟气冷却器吊装前装上，使吊装通道比冷却器各件设备的外形尺寸小，给冷却器吊装带来很大的困难。（2）与烟道的穿插吊装脱硫烟道与钢架需穿插进行吊装。在实际施工过程中，在条件允许的情况下，加强了吊装穿插的及时性，对节省工期，降低施工难度及保证安装质量等方面起到了明显的作用；同时施工中存在有不足，值得在今后的工作中加强注意：对穿插吊装设备制作予以关注，保证穿插的及时性，要根据设备本身的尺寸充分考虑预留空间。另外烟道临时悬挂的位置要保证不妨碍后续设备的吊装就位。3、烟道组合组合时应充分考虑龙门吊起升高度，满足装车要求。运到现场后能直接吊装就位，尽量避免多车配合翻身，缩短工期，降低成本，避免安全隐患。需要分段组合的设备，分段时一定要均匀，防止偏重，并将重量控制在20t之内。4、设备重量及就位半径的校核虽然厂家提供的图纸表示重量与实际差别不大，但也对吊装有一定的影响，在吊装前要仔细核实设备重量及就位半径大小，避免出现吊车超负荷及情况。5、工器具的检查和使用吊装中使用的工器具包括钢丝绳、卡环及倒链等。数量大使用频率大，承载大，其安全可靠性对施工具有较大的影响。四、关键设备吊装基本情况#1-4机组脱硫设备按设备组成、吊装方法可分为吸收塔设备吊装、钢架吊装、烟道吊装及附属设备吊装。1、吸收塔设备吊装吸收塔的直径为Ф25000mm，塔身高度为H=16860mm，共8层，包括底板、壁板、立柱、搅拌器、顶板、进出口烟道、塔内附件及塔外附件。吸收塔采用倒装法进行安装。序号设备名称单位数量备注1吸收塔底板Kg274402吸收塔侧板Kg1235503吸收塔顶板Kg299204JBR进口钢结构Kg136505JBR出口钢结构Kg749064个支柱Kg120007分布器支撑梁Kg137208搅拌器支撑梁Kg441309下隔板支撑梁Kg2782010各类喷嘴人孔Kg179002、钢架吊装单台机组的GGH钢梁及烟冷器支架共约600T。钢架共分四层，随着烟道等设备的吊装穿插吊装。3、烟道吊装脱硫烟道共分增压风机进口烟道、增压风机出口烟道、GGH至冷却器烟道、冷却器、吸收塔出口至GGH烟道、GGH出口至主烟道6部分。4、增压风机设备吊装每台机组增压风机共有两台。五、具体吊装方案1、吸收塔壁板吊装吸收塔壁板采用倒装法进行安装，每台塔的直径为Ф25000mm，塔身高度为H=16860mm，共8层，提升机构见下图：①、底板临时支撑安装1）用t=12mm的钢板，作成垫板，点焊在环形底板上。2）将工字钢（35a）截成长度为400mm的每一段，每一块环形底板分布5个，点焊在环形底板上。3）用工字钢（35a），截成长度为的1300mm每一段，每一块环形底板分布2个，在两侧，点焊在临时钢板上。②、侧板外侧支柱安装1）用工字钢（25a）截成高度为3000mm的一段焊接在工字钢（35a），共安装16个。2）在工字钢（25a）顶部设立一个活动槽，以便放置活动槽钢[10（合抱）。3）立柱安装后，再用角钢（L75）16根进行加固。③、侧板内侧支柱安装1）用工字钢（25a）截成高度为5800mm的一段焊接在底板上，共安装16个。2）在工字钢（25a）中部设立一个活动槽，以便放置活动槽钢[10。与外侧工字钢形成一个活动连接，用于支撑筒体，减轻倒链的承重。3）在工字钢（25a）顶部设立一个倒链（10T），用10T卡环固定牢固。4）立柱安装后再用角钢（L75）16根进行加固。提升机构示意图工字钢(35)侧板2活动槽钢(10)膨胀圈倒链工字钢(25)R12600R12500环形底板的外圆土建基础④、活动槽钢[10的安装等待第一层筒体提升至3000mm的时候，我们在内外支柱之间插入一活动槽钢[10（合抱），用来支撑上层筒体。⑤、膨胀圈制作安装1）用槽钢[20a分成8块，用卷板机卷制成与侧板的弧度一致，每一块为活动连接，测量其膨胀圈的直径为25024mm（3-8层），25020mm（1、2层）。2）在活动连接处设置8个（5T）千斤顶，用于正反用力，保证侧板的椭圆度。⑥、侧板提升1）第一层侧板组合好、膨胀圈加固好之后，焊接好吊耳，用16个倒链挂牢固，同时向上提升，提升至3000mm，把活动槽钢横向放在内外立柱的支撑上，第一层侧板可以放在16个横向活动支撑上，第一层就位。2）开始吊装第二层侧板。3）将第二层侧板组合就位。4）再把倒链放下至第二层的焊缝处。5）焊缝处用钢板填塞，以保证其环向焊缝间隙。6）把膨胀圈的千斤顶松开，倒链松下，放在第二层的下部位置，膨胀圈开始就位。7）膨胀圈就位后，第二层侧板和第一层侧板全部组合好以后，开始提升第二层侧板和第一层侧板，8）提升至3000mm，把活动槽钢放在内外立柱的支撑上，第一层侧板和第二层侧板可以放在16个横向活动支撑上，第一层和第二层就位。9）依次类推，可以就位第3-8层侧板。2、钢架吊装钢架大体分4层，分别为17.5m层、25.040m层、35.380m层及44.840m层，以散吊为主，部分组合。考虑到烟道等设备的安装顺序，应先施工冷却器平台及吸收塔上方0-2轴线的钢架，此部分钢架在组合场组合运到现场吊装（其中0轴组合成2个绗架梁，用25t底驾车运输0-1轴线间有两道绗架梁，东侧由CC1000履带吊吊装，西侧由100t履带吊51米主臂工况吊装就位）。考虑到施工的便利，先将GGH西侧2-3轴间的走梯平台施工至17.5m层。由于17.5m层的钢梁比较少且比较散，故采用单根吊装。25.040m层的钢梁，先吊装2柱和4柱间各柱中心线上的钢架（此部分钢架预先在地面组合成绗架梁），其余均缓装，待冷却器烟道及冷却器至GGH部分烟道吊完弯头后，再将2-4轴间的钢架安装至35.380m。35.380m以上的钢架需吊完上方的烟道后才能继续安装；4柱和6柱间的17.5m以上钢梁全部需缓装，待GGH空预器吊完上部壳体只剩换热元件时，再安装至25.040m，等冷却器至GGH部分烟道剩余件吊装后，方可继续安装至35.380m。该部分的钢梁在安装时，首先将5柱、4柱和2柱中心线上，A柱和C柱之间的大梁安装好，然后将安装分片组合好的钢梁，再逐一与大梁连接。待吸收塔出口至GGH部分烟道吊完后，即可安装1-3轴线间的44.840m层钢架（此层钢梁及支撑均采用单根吊装）。在钢架施工中应穿插钢平台和楼梯的施工，为后续施工带来便利。3、烟道吊装脱硫烟道分增压风机进出口烟道、冷却器烟道、GGH至冷却器烟道、吸收塔出口至GGH烟道、GGH至砖烟道六部分。冷却器部分应先施工，自下而上进行吊装。#3弯管共1件，外型尺寸17000×9000×7800，重54t，需要分片组合；#2变径管重47t，根据现场的吊装条件，需要分成3段组合，且每段的重量不超过20t；#1直管段整体组合。冷却器吊完后即可吊装GGH至冷却器烟道部分的#6、5、4三件。三件全部整体组合，其中#5件弯头组合时缓装5t加固，吊装就位后再安装。#6件需临时悬挂在上方钢架上，待#5件上好支架后再提起就位。#4直管段运到现场用50A履带吊或汽车吊配合CC1000履带吊翻身，立起后由CC1000履带吊单车吊装。由于外伸部分过长，需临时加固在35.380m的钢架上。在吊装以上部分烟道的同时，吸收塔上方的部分烟道也可自下而上同时进行吊装。其中，#12直管段需分成两件组合，并缓装部分管撑，保证将重量控制在20t之内，吊装时需临时悬挂。#11弯头需制作成两件45°弯头，吊装就位后再将下方的#12件逐件提起就位。待4轴线前的GGH至冷却器部分烟道及35.380m钢架吊完后，即可吊装吸收塔出口至GGH部分的非金属补偿器、三通及除雾器。其中，三通需分成两件组合，除雾器分成三件组合，运到现场翻身立起后直接吊装就位。增压风机入口烟道共有九件。受吊车的限制，#7、6件组合在一起，运到现场翻身后临时悬挂在钢架上。#1-2脱硫#3三通件成片散装，#3-4脱硫#3件整体组合，#1件待脱硫过渡时用50t汽车吊散装，剩余件整体组合。增压风机出口烟道共有16件。其中，#11、12、13件需提前吊装，为GGH空预器施工创造条件。#11件需成片组合，共组合成8片，现场散装。剩余部分除#7三通件散装外，其余全部整体组合。GGH出口至砖烟道部分共有1