300MW机组“W”型火焰锅炉燃烧器改造项目施工方案

解波JIE Bo

（西北电力建设第三工程公司，咸阳712021）

摘要院阐述了华能上安电厂300MW 亚临界“W”火焰燃烧机组3、4 号炉燃烧器改造项目的施工方案及实施过程，分别对施工中吊装机具的布置、设备的拆除、倒运、设备的吊装及安装几个方面进行了总结和说明，证明了施工方案是符合现场实际、切实可行的，同时针对施工中的难点提出相应的解决办法。

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关键词 院“W”火焰；燃烧器；吊装

中图分类号院TK229 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2015）27-0126-03

0 引言

华能上安电厂300MW 亚临界“W”火焰燃烧机组3、4号炉为东方电气集团东方锅炉股份有限公司设计生产的，于1997 年10 月并网投产。目前NOx 排放量约600耀1300mg/Nm3，个别时段最高1500mg/Nm3。为适应国家环保政策的要求，降低锅炉尾部NOx 排放量，华能上安电厂利用现有的燃烧技术对锅炉设备进行低氮燃烧改造，以通过改造达到节能减排、降低发电成本、提高企业经济效益的目的。为了能够达到低氮燃烧改造的设计要求，确保施工进度和施工质量，笔者所在公司专业技术人员进行了现场勘查和讨论，编制出符合现场实际的施工方案，以达到低氮燃烧改造后在不降低炉效的情况下，高效降低NOx 排放，同时保证煤粉高效燃烧、减少减温水量、减轻炉内结渣的目标。

1 设备概况

1.1 锅炉概况

锅炉由东方锅炉厂引进美国福斯特·惠勒（FW）公司技术设计制造，型号为DG1025/18.2-域7，为亚临界压力、一次中间再热、自然循环、燃煤汽包锅炉、双拱型单炉膛、倒U 型布置，平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢架悬吊结构、尾部双烟道、“W”火焰燃烧。（锅炉结构见图1）锅炉主要设计参数见表1。

1.2 燃烧器概况

锅炉共配有24 台按照F.W 技术设计制造的双旋风筒分离式煤粉燃烧器，错列布置在锅炉下炉膛的前后墙拱上。双旋风分离式煤粉燃烧器由煤粉进口管、煤粉均分器、双旋风筒壳体、煤粉喷口、乏气管、乏气挡板等组成。为保证整个锅炉沿宽度方向上煤粉输入及热量分配的均匀性，燃烧器与磨煤机的配置采用对称均匀布置方式。最外侧燃烧器中心线与侧水冷壁中心线之间距离为3381.4mm。

燃烧所需要的二次风来自大风箱，从空预器来的二次风经锅炉两侧风道进入前后墙大风箱，从拱上和拱下的风口进入炉膛。大风箱用隔板分成若干个单元，每个燃烧器为一个单元，每个单元布置6 个二次风道及挡板，其中A、B、C 挡板控制拱上部的二次风量，D、E、F 挡板控制拱下部的二次风量。

2 燃烧器改造设计方案

燃烧设备改造以原锅炉炉膛以及燃烧系统为基础，采用分离式煤粉浓缩器，燃烧器拱上布置，采用直流式带中心风煤粉燃烧器，在煤粉燃烧器两侧偏后位置布置分离式拱上二次风喷口；乏气喷口布置于锅炉下炉膛垂直墙中部，垂直墙下部布置拱下二次风喷口，上炉膛下部布置燃尽风喷口。

煤粉燃烧器由一次风管和中心风管组成，中心风管内布置点火油枪；一次风出口设置稳焰齿和稳焰扩锥。一次风与拱上二次风分离，二次风参数选取主要基于炉膛的空气动力场，一次风参数选取主要基于煤粉气流的着火稳燃和合适的下冲行程；燃烬风由外侧旋流风和内侧直流风组成，可分别调节。燃烧器水平间距为1619.25mm，最外侧燃烧器中心线与侧水冷壁中心线之间距离为3667mm。（见图2）

燃烧器改造所涉及内容包括全部设备、钢构架、平台、控制系统及其它原有系统的变动和恢复等，具体有：燃烧器及附属设备、燃烧区域水冷壁、二次风箱、燃烬风系统、电气及热控系统等设备的拆除和安装。

3 施工方案

3.1 设备拆、装堆放区域布置

本次华能上安电厂3、4 号炉燃烧器改造是在A 级检修期间进行的，炉侧参与检修施工的单位有8 个，炉后区域有脱硝改造施工，针对现场设备堆放、倒运、吊装区域划分和布置显得十分紧张。经过同电厂相关人员进行沟通，从现场实际出发，对我方的临时场地进行规划，并绘制施工平面布置图，保证现场施工不受影响。（见图3）

3.2 吊装机具布置及方案

按照电厂的工期要求，改造施工工期总计60 天，#3、#4炉停机检修时间相差6 天。对于“W”火焰燃烧器，布置在锅炉两侧炉拱上，体积较大，作业面周围设备较多，空间较小，燃烧器不易吊装。面对改造量大面广、工期紧、工序复杂、交叉作业多、检修单位之间相互影响等因素，在#3、#4 炉停机前10 天时间，安排布置堆放场地和吊装机具的工作。

淤在#3、#4 炉厂房外零米厂区道路配备一台QY25型汽车吊，作为拆卸设备及新设备的转运吊装。

于根据设计图纸最重件设备2.8t，因此在#3、#4 炉12m 平台左侧布置一台3t 卷扬机，用于炉前燃烧器、风箱、燃烧器区域水冷壁的拆卸及安装设备的垂直起吊；#3、#4 炉右侧12m 平台各布置一台3t 卷扬机，用于炉后燃烧器、燃烧区域水冷壁拆除及安装设备的垂直起吊。炉前、后墙吊装作业分成炉左、右两个工作面同时开展，不受交叉作业的影响。

盂在炉后区域燃烧器的正上方、标高32m 处布置1台3t 的单轨梁起重车，作为燃烧器拆除、吊装、就位的吊装机具。

榆在#3、#4 炉12m 平台左侧各布置一台1.5t 卷扬机，并在炉左侧28.5m 标高、柱B-C 间横向敷设工字钢轨道及滑车，用于对炉前燃烧器、风箱、燃烧器区域水冷壁拆、装设备的水平运输；在炉右侧28.5m 标高、柱B-C 间敷设工字钢轨道及滑车，用于对炉后燃烧器、水冷壁拆、装设备的水平运输。

3.3 设备拆除

燃烧器及附件拆除。包括燃烧器燃油控制系统（电缆、仪表等）、保温、浇注料、附属系统设备（油枪、点火、火检装置）、执行机构、煤粉管。

上部风箱拆除。割除风箱，清理积灰及保温。影响吊装作业的部分平台、管道、照明等设备拆除。燃烧器本体拆除。将燃烧器与风箱及水冷壁连接部件拆除完后，整体拆除并通过卷扬机吊装运出炉外放至零米并用车拉走。

风门及下部风箱拆除。分块进行切割，保证大小能够运出炉外。

水冷壁拆除。首先应清理浇注料、炉拱区水冷壁内侧卫燃带；然后以汽包中心为基准点，用水平管、50m 盘尺、角尺，按照图纸设计标高进行水冷壁标高放线并做好标识，管子采用机械切割，切割后及时用薄铁板封堵管口。为防止炉膛因管道切割后产生变形，前、后墙水冷壁拆除时应左右对称、以每间隔一台燃烧器区域水冷壁的尺寸，分块进行切割，待新管吊装、就位、安装后再进行预留水冷壁的拆除。

3.4 水冷壁及密封安装

按照设计图纸，水冷壁分为炉拱水冷壁、中部水冷壁、上部水冷壁，共分3 段，依次按照炉拱、中部、上部水冷壁的顺序进行吊装、就位、安装。按照焊接工艺的要求加工坡口、对口焊接，未对接管口做好隔离，防止杂物掉入。焊接完毕后进行自检，并通过无损检验人员进行检测，焊口合格后进行水冷壁密封及罩壳的安装。水冷壁焊口无损检验合格后，要求及时进行密封的安装和焊接，确保燃烧器及附属系统的安装，炉内侧卫燃带按照设计要求及时进行施工。燃烧器的固定是通过炉拱水冷壁的密封装置进行支撑的，因此密封装置必须要保证焊接厚度和强度。

3.5 燃烧器及风箱安装

燃烧器安装前应待水冷壁安装完毕且验收合格，炉拱区密封装置及浇注料填充完后进行。按照拆除相反的顺序回装燃烧器，燃烧器的安装位置、角度应符合设计要求，调整完后及时进行固定，最后再安装燃烧器固定装置。燃烬风在安装时，应注意其编号及旋向，避免装反。风箱及风门吊装就位后按照顺序进行安装焊接，每个部件对口时严禁强力对接，风道支吊架按图纸位置及要求施工。

3.6 附属系统设备安装

燃烧器安装完毕且验收合格后，进行燃油装置（油枪、点火枪）、电气、热控系统、燃油管道、煤粉管道等设备分别回装，同步恢复临时拆除部件。

4 施工难点及解决办法

淤华能上安电厂3、4 号锅炉燃烧器改造时间是在3、4 号机组A 级检修期间进行的，检修人员多，交叉作业也多，场地及通道都显得十分紧张。改造过程需要拆除的旧设备、废料、保温材料较多，如果清理不及时，不仅会污染环境，而且会占用大面积场地。根据现状，合理安排施工，增加单位间的相互沟通和协调，在很大程度上尽可能地避免交叉作业，拆除的设备、废料及时清理转运，通过炉外侧零米地面布置的吊车，直接装车运至指定的堆放点。

于燃烧器改造工作范围内包含的设备及材料较多，包括了燃烧器、风箱、水冷壁、电气盘柜、电缆、保温等，占用场地较大，无法全部就近堆放于锅炉厂房外，必须进行设备的二次转运；加之电厂物资库房距离改造施工地点较远，且中间会受到火车输煤线的影响和限制，经过协商，电厂同意将新设备堆放至办公楼附近的空地上，减少了设备二次倒运时堆放场与锅炉之间的运输距离和时间。

盂设备倒运、吊装工作量大（约270t），要保证施工进度，必须合理安排各班组（包括锅炉、保温、电气、起重）之间的相互配合，严格控制日施工计划，按照燃烧器保温拆除、控制系统设备拆除、附属设备拆除、水冷壁拆除、水冷壁及燃烧器安装的施工程序，每道工序都紧密衔接。旧设备拆除完毕倒运结束后，提前组织并安排相关人员进行检查、清理、编号、倒运新设备的工作，并根据现场情况实行两班倒（分白班和夜班）工作制，要求日计划必须按时完工，为整体的施工进度提供保障。

榆改造范围内水冷壁及密封焊接工作量大。水冷壁总计136 件，规格有准89伊9.5、准133伊18、准76伊9），两台炉焊口数量4556 个，密封焊接长度约2100m。施焊前编制了焊接工艺卡，指导现场的焊接工艺和质量，采用氩弧焊接打底，手工电焊条盖面的焊接工艺，在施工高峰期，单台炉安排合格的高压焊工8 人、热处理4 人，紧密配合安装工作，为燃烧器的安装提供保障。

在整个燃烧器改造施工过程中，从最初的现场忙乱、施工进度缓慢、效率低到后期的施工井然有序、人员、机具合理分配、施工进度大幅度提高，通过结合现场难点，深入优化施工方案，尤其在施工工序上衔接紧凑，人员紧密安排，前、后墙吊装通道分开布置、互不影响、减少左、右侧墙施工面的交叉作业，尽可能地减少人员和机具等待作业的浪费以及上下、左右施工面带来的交叉作业的影响，同时也给公司降低了相应的经济损失。

5 结论

华能上安电厂“W”火焰燃烧机组#3、#4 炉低氮燃烧器改造通过从旧设备的拆除、吊装、倒运，到新设备的吊装、就位和安装的整个施工过程，按照施工方案的整体思路，紧密围绕施工进度计划，工序衔接紧凑，人员、机具合理安排，减少交叉作业和人员、机具的浪费带来相应的经济损失，总之我们的施工方案是符合现场实际、切实可行的，但同时在过程中也有许多可优化的地方，需要我们在今后的施工管理过程不断的去总结和探索。