170吨煤粉炉两种吊装方案的比较
2022-06-09
摘要：本文通过简述170吨煤粉炉安装工程中，分别采用炉后开口和炉侧开口吊装受热面设备，在施工进度、场地、设备、劳动力等方面对两方案加以综合比较，旨在对锅炉安装方案的优化设计提供一点可借鉴之处。
关键词：煤粉炉吊装方案比较
170吨高温高压煤粉炉，是近几年来我国小型热电厂25-35MW机组的首选炉型。其结构特点：露天锅炉、TT形布置、钢结构、顶板悬吊承重方式。
锅炉本体工程是电厂安装工程中工作量最大的单位工程。锅炉设备“最大化地面组合”是锅炉安装提高效率、缩短工期的主要途径。但是，设备组合件越大，受限制的因素就越多：吊车承载能力是否足够;设备组合所需场地是否宽敞，位置是否合适;炉膛预留空间大小，能否安装到位;地面组合额外消耗的加固材料及人工是否经济。
锅炉安装工程是一个系统的项目工程，其复杂性自然带来可选择方案的多样性。选择合理的安装方案进行最优化施工组织设计，这是实现项目工程目标的重要环节。
笔者根据我公司在东营华泰集团热电厂承建的两台170吨锅炉，分别采用“炉后开口”和“炉右开口”两种不同的吊装方案，在施工进度、场地、劳动力等方面进行了综合比较。
1.两个方案的简述
两台锅炉型号WGZ170-9.8-1，武汉锅炉厂生产，其基本结构见图一。
方案一是一号炉吊装方案，其炉后开口，指Z3、Z4主柱间梁、顶板暂缓施工，在炉后形成高35米、宽7.5米的开口空间，所有炉膛受热面设备由此进入。吊装机具包括：炉顶一套10吨卷扬机牵引带滑轮组，炉后布置一台俄63吨履带吊。
方案二是二号炉的吊装方案，炉右开口，指Z2、Z3柱之间标高23米下的梁、拉条、平台暂缓施工，形成高23米、宽8.3米开口空间。吊装机具除了俄63吨吊车布置在炉右侧，其他同方案一。
图一
2.设备组合程度的比较
从表一可见，锅炉主要设备哪些可进行地面组合，哪些需要在空中单件安装。表中，符号○表示完整组合，符号△表示可部分组合，符号●表示不组合。
从表中可以看出，方案一D、I、M都在地面完全组合，组合程度高于方案二。
3.地面组合场地的比较
锅炉受热面设备在组合场地的平台上进行对口焊接组装。需要在地面组合的设备，方案二中包括四侧水冷壁、高温过热器和包墙过热器。方案一中增加了低温过热器和上级省煤器。其中组合后面积最大的是四片水冷壁，单片面积7×27米。就需用场地面积而言，方案一比方案二多些。
两方案的主要差别在于位置的不同。由于吊装开口位置不同，方案一组合平台设在炉后，一左一右两平台纵向布置;方案二组合平台设置在炉右，一前一后两平台横向布置。位于炉后，占用时间过长将影响电除尘基础施工;位于炉右，处于扩建端，如果土建主厂房正在施工，双方交叉作业互相影响。
4.施工进度的比较
施工进度的快与慢，直接影响到合同工期的履行，同时也是业主方关注的焦点。
通过两台炉的施工进度网络图，对两方案进行比较。
图中，施工阶段起点设定在锅炉钢架吊装，终点设定在炉本体受热面完工。方案一关键线路：A、B、C、D、E上、F上、H、I、N、L、O、M、K、J后、P后，关键线路工期为94天;方案二关键线路：A、B、C、E上、F上、D上、H、G、D下、E下、F下、P，工期80天。方案二比方案一缩短工期14天。
图二：方案一施工进度网络图
图三：方案二施工进度网络图
从图中分析，方案二缩短工期的原因，在于施工段：2→12→13→14→15从第30天即开工，而方案一滞后于第49天。这说明方案二设计的比较合理，尽早铺开工作面，提高了吊装机械的使用效率。
5.劳动力使用情况的比较
劳动力的增加只有随着工作面的展开同步进行，才能保证人力资源的有效使用。图四是两台炉施工劳动力统计图。
图四劳动力统计表
从图三中可见：方案一施工人数变动一次，在第49天，从28人增至35人;方案二施工人数变动两次，第一次在第30天，由24人增至38人，第二次在第60天，再增至55人。
人员增加的原因，可从前面的网络图分析。方案一在第49天开始炉后部预热器、省煤器的施工，炉前水冷壁仍在同步施工，作业面展开导致人员增加。方案二第一次增员也是同样原因，第二次则是因为低温过热器、包墙过热器、顶棚过热器、下部水冷壁及炉顶、炉顶汽水管等多点作业，达到施工的最高峰期。
比较两个方案，方案一劳动力使用情况比较平缓，施工高峰期用人较少;而方案二施工人数则在施工高峰期出现一个波峰，高峰期过后，锅炉本体施工人数必将有一个陡降。
6.结论
通过两个方案的比较，可以看到，仅仅是锅炉吊装开工位置的不同，竟会对整个工程产生如此迥异的影响，这说明施工组织设计是否科学合理，对于一个工程起非常关键的作用。
对于两个方案的评价，各有其长处。方案一地面组合工作量大，空中作业相对减少，施工高峰期人员需求不紧张。方案二施工场地不受土建施工影响，作业面广，铺开早，吊装机械使用效率高，因此施工进度加快，工期可缩短。应该说，方案二的适用性更强，设计的更合理一些。这也通过我公司在华泰电厂二号炉的施工中得到了证实，工期同一号炉相比缩短了30天。
在某些特殊情况下，例如两台锅炉同时开工，或者扩建端场地受限制，方案一可能是唯一的选择。
参考文献：
1.《锅炉设备安装工艺学》杨凤春主编1993年6月水利电力出版社出版
2.《锅炉安装手册》朱宝山主编2001年2月中国电力出版社出版
关键词：煤粉炉吊装方案比较
170吨高温高压煤粉炉，是近几年来我国小型热电厂25-35MW机组的首选炉型。其结构特点：露天锅炉、TT形布置、钢结构、顶板悬吊承重方式。
锅炉本体工程是电厂安装工程中工作量最大的单位工程。锅炉设备“最大化地面组合”是锅炉安装提高效率、缩短工期的主要途径。但是，设备组合件越大，受限制的因素就越多：吊车承载能力是否足够;设备组合所需场地是否宽敞，位置是否合适;炉膛预留空间大小，能否安装到位;地面组合额外消耗的加固材料及人工是否经济。
锅炉安装工程是一个系统的项目工程，其复杂性自然带来可选择方案的多样性。选择合理的安装方案进行最优化施工组织设计，这是实现项目工程目标的重要环节。
笔者根据我公司在东营华泰集团热电厂承建的两台170吨锅炉，分别采用“炉后开口”和“炉右开口”两种不同的吊装方案，在施工进度、场地、劳动力等方面进行了综合比较。
1.两个方案的简述
两台锅炉型号WGZ170-9.8-1，武汉锅炉厂生产，其基本结构见图一。
方案一是一号炉吊装方案，其炉后开口，指Z3、Z4主柱间梁、顶板暂缓施工，在炉后形成高35米、宽7.5米的开口空间，所有炉膛受热面设备由此进入。吊装机具包括：炉顶一套10吨卷扬机牵引带滑轮组，炉后布置一台俄63吨履带吊。
方案二是二号炉的吊装方案，炉右开口，指Z2、Z3柱之间标高23米下的梁、拉条、平台暂缓施工，形成高23米、宽8.3米开口空间。吊装机具除了俄63吨吊车布置在炉右侧，其他同方案一。
图一
2.设备组合程度的比较
从表一可见，锅炉主要设备哪些可进行地面组合，哪些需要在空中单件安装。表中，符号○表示完整组合，符号△表示可部分组合，符号●表示不组合。
从表中可以看出，方案一D、I、M都在地面完全组合，组合程度高于方案二。
3.地面组合场地的比较
锅炉受热面设备在组合场地的平台上进行对口焊接组装。需要在地面组合的设备，方案二中包括四侧水冷壁、高温过热器和包墙过热器。方案一中增加了低温过热器和上级省煤器。其中组合后面积最大的是四片水冷壁，单片面积7×27米。就需用场地面积而言，方案一比方案二多些。
两方案的主要差别在于位置的不同。由于吊装开口位置不同，方案一组合平台设在炉后，一左一右两平台纵向布置;方案二组合平台设置在炉右，一前一后两平台横向布置。位于炉后，占用时间过长将影响电除尘基础施工;位于炉右，处于扩建端，如果土建主厂房正在施工，双方交叉作业互相影响。
4.施工进度的比较
施工进度的快与慢，直接影响到合同工期的履行，同时也是业主方关注的焦点。
通过两台炉的施工进度网络图，对两方案进行比较。
图中，施工阶段起点设定在锅炉钢架吊装，终点设定在炉本体受热面完工。方案一关键线路：A、B、C、D、E上、F上、H、I、N、L、O、M、K、J后、P后，关键线路工期为94天;方案二关键线路：A、B、C、E上、F上、D上、H、G、D下、E下、F下、P，工期80天。方案二比方案一缩短工期14天。
图二：方案一施工进度网络图
图三：方案二施工进度网络图
从图中分析，方案二缩短工期的原因，在于施工段：2→12→13→14→15从第30天即开工，而方案一滞后于第49天。这说明方案二设计的比较合理，尽早铺开工作面，提高了吊装机械的使用效率。
5.劳动力使用情况的比较
劳动力的增加只有随着工作面的展开同步进行，才能保证人力资源的有效使用。图四是两台炉施工劳动力统计图。
图四劳动力统计表
从图三中可见：方案一施工人数变动一次，在第49天，从28人增至35人;方案二施工人数变动两次，第一次在第30天，由24人增至38人，第二次在第60天，再增至55人。
人员增加的原因，可从前面的网络图分析。方案一在第49天开始炉后部预热器、省煤器的施工，炉前水冷壁仍在同步施工，作业面展开导致人员增加。方案二第一次增员也是同样原因，第二次则是因为低温过热器、包墙过热器、顶棚过热器、下部水冷壁及炉顶、炉顶汽水管等多点作业，达到施工的最高峰期。
比较两个方案，方案一劳动力使用情况比较平缓，施工高峰期用人较少;而方案二施工人数则在施工高峰期出现一个波峰，高峰期过后，锅炉本体施工人数必将有一个陡降。
6.结论
通过两个方案的比较，可以看到，仅仅是锅炉吊装开工位置的不同，竟会对整个工程产生如此迥异的影响，这说明施工组织设计是否科学合理，对于一个工程起非常关键的作用。
对于两个方案的评价，各有其长处。方案一地面组合工作量大，空中作业相对减少，施工高峰期人员需求不紧张。方案二施工场地不受土建施工影响，作业面广，铺开早，吊装机械使用效率高，因此施工进度加快，工期可缩短。应该说，方案二的适用性更强，设计的更合理一些。这也通过我公司在华泰电厂二号炉的施工中得到了证实，工期同一号炉相比缩短了30天。
在某些特殊情况下，例如两台锅炉同时开工，或者扩建端场地受限制，方案一可能是唯一的选择。
参考文献：
1.《锅炉设备安装工艺学》杨凤春主编1993年6月水利电力出版社出版
2.《锅炉安装手册》朱宝山主编2001年2月中国电力出版社出版