前言

由于公共供電設(shè)施不完善，一些非洲水泥廠選擇建設(shè)配套電廠來(lái)保證生產(chǎn)穩(wěn)定。例如尼日利亞最大的兩家水泥生產(chǎn)商Dangote和BUA集團(tuán)，為其各主要水泥生產(chǎn)基地配備了燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠和燃煤鍋爐/蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠。近幾年，由于天然氣發(fā)電成本較高，新建電廠業(yè)主多數(shù)選擇燃煤鍋爐/蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠，如DangoteOkpella水泥廠配套電廠為2x30 MW燃煤鍋爐/蒸汽輪機(jī)機(jī)組（DangoteOkpella和Gboko水泥廠配套電廠均為印度Thermax公司設(shè)計(jì)及供貨）；DangoteGboko水泥廠也新增了一條30 MW燃煤鍋爐/蒸汽輪機(jī)機(jī)組，以替代廠內(nèi)的柴油發(fā)電機(jī)組。

為全面落實(shí)“節(jié)約、清潔、安全”的能源戰(zhàn)略方針，中國(guó)政府宣布將停止在海外建設(shè)燃煤發(fā)電廠。由于印度公司的配套電廠報(bào)價(jià)較低，因此未來(lái)非洲區(qū)域的新建或擴(kuò)建的配套燃煤電廠市場(chǎng)將大概率由印度公司獲得。筆者參與了印度thermax公司設(shè)計(jì)及供貨的Gboko30MW燃煤鍋爐/蒸汽輪機(jī)機(jī)組的土建及安裝施工，現(xiàn)將一些安裝施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分享。

1.1 懸吊式鍋爐

（1）水冷壁，包括前、后、左、右四組水冷壁（見(jiàn)圖1），每組分別由4〜8片預(yù)焊成型的水冷管組成。水冷壁安裝的第一步工作就是將分片地面組對(duì)、焊接，需要將分片和水冷壁上集箱組裝成整體（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的吊裝能力選擇整體或部分組對(duì)），分片組裝前應(yīng)進(jìn)行空氣吹掃及通球試驗(yàn)，確保管道內(nèi)無(wú)堵塞；組裝完成后，應(yīng)將水冷壁側(cè)鋼梁全部或部分安裝，以減少焊接及吊裝過(guò)程中的形變；水冷壁管道焊接前應(yīng)復(fù)核相關(guān)尺寸，確保符合要求；應(yīng)采取措施，減少水冷壁在起吊時(shí)的彎曲，可采用加固、多機(jī)臺(tái)吊等方式。

（2）底部蒸發(fā)器組，分為左右兩側(cè)，每側(cè)由4組蒸發(fā)器預(yù)制段組成（見(jiàn)圖2）。安裝時(shí)蒸發(fā)器上集箱與水冷壁管排底口連接，同時(shí)蒸發(fā)器上、下集箱與其相鄰的蒸發(fā)器連接，安裝時(shí)應(yīng)確保集箱的標(biāo)高、直線度、水平度符合要求，否則將影響后續(xù)管道安裝。

（3）初級(jí)過(guò)熱器、次級(jí)過(guò)熱器，過(guò)熱器盤管為散件到場(chǎng)，需要現(xiàn)場(chǎng)吊入并組對(duì)。安裝過(guò)熱器盤管之前應(yīng)先安裝過(guò)熱器集箱，確保其標(biāo)高、水平度以及和汽包的相對(duì)位置尺寸符合要求；先安裝初級(jí)過(guò)熱器盤管，自水冷壁一側(cè)開(kāi)始安裝，一共68片；確保過(guò)熱器垂直安裝，同時(shí)應(yīng)保證盤管至爐頂間隙約100mm，至后水冷壁的垂直距離約200mm（僅初級(jí)過(guò)熱器），以滿足熱膨脹間隙需要；過(guò)熱器盤管進(jìn)、出管的材質(zhì)不一樣，焊接時(shí)應(yīng)選擇正確的焊材；過(guò)熱器盤管安裝之前應(yīng)水平放置，進(jìn)行通球試驗(yàn)。

（4）鍋爐汽包、臥式超級(jí)過(guò)熱器、對(duì)流管束，均為部件整體到場(chǎng)，安裝時(shí)應(yīng)控制好集箱標(biāo)高、水平、相對(duì)位置尺寸。

（5）省煤器，省煤器盤管為散件到貨，殼體需現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)。和初級(jí)、次級(jí)過(guò)熱盤管一樣，省煤器盤管安裝前也需在地面做通球試驗(yàn)，盤管以懸吊的形式自上至下安裝，每片由上、中、下3段組成，然后中間向兩側(cè)安裝各片，組對(duì)時(shí)應(yīng)保證盤管的幾何尺寸；省煤器殼體組對(duì)成整體時(shí)，應(yīng)保證殼體內(nèi)部勁板和盤管的相對(duì)位置尺寸，否則盤管在熱態(tài)時(shí)可能和勁板碰撞；省煤器殼體上部和下部的材質(zhì)不一致，應(yīng)注意區(qū)分，焊接時(shí)應(yīng)選用正確的焊材。

（6）鍋爐組成管道，包括上升管道、下降管道、主蒸汽管道等。鍋爐組成管道均為預(yù)制管，每條管道在出廠時(shí)就預(yù)制成了分段，減少了現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量；鍋爐至汽輪機(jī)房等鍋爐車間以外的管道為非預(yù)制管，需要現(xiàn)場(chǎng)配管；上升管道、下降管道等預(yù)制管道需要自開(kāi)始的集箱組對(duì)至結(jié)束的集箱，尺寸檢查無(wú)誤后，才能焊接，因此需要大量的1~31倒鏈、短吊帶做臨時(shí)固定，需提前準(zhǔn)備。

（7）空氣預(yù)熱器模組（3臺(tái)），整體到貨不需要現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)，安裝時(shí)需注意地腳螺栓的熱膨脹方向。

電廠管道安裝及焊接的要求較高，是電廠安裝施工的重要分部工程。管道按材質(zhì)簡(jiǎn)單劃分為：P15E等級(jí):SA335P91.SA182F91、SA213T91等；P5A等級(jí)：SA182F22、SA213T22、SA335P22、10CrMo9等；P4、P3、P1等級(jí)。其中P15E管道的安裝焊接要求最高，且要求100%射線探傷。其中P15E 管道安裝技術(shù)要點(diǎn)如下：

（1）安裝前，應(yīng)明確管道的規(guī)格、材質(zhì)符合圖紙，以免錯(cuò)用。

（2）根據(jù)圖紙尺寸進(jìn)行下料，不允許采用氣割、等離子切割的方式切割管道（避免切割面硬化），應(yīng)采用切割片切割。

（3）按圖紙尺寸制作管道、管件坡口，坡口可采用機(jī)械加工或打磨的方式制作（見(jiàn)圖3）。

（4）管道預(yù)組對(duì)時(shí)應(yīng)使用組對(duì)工具，確保組對(duì)精度，同時(shí)不允許在焊縫位置點(diǎn)焊，應(yīng)采用搭接板進(jìn)行臨時(shí)固定，搭接板以及點(diǎn)焊的焊條材質(zhì)應(yīng)與管道材質(zhì)一致。

（5）管道焊接:①根據(jù)管徑大小選擇全氮焊（W DN50）或氮弧焊打底/手工電弧焊蓋面（＞DN50），焊接時(shí)應(yīng)選用正確的焊材，焊條應(yīng)按規(guī)定溫度和時(shí)間進(jìn)行烘干并置于通電的保溫桶內(nèi)備用，施焊作業(yè)區(qū)應(yīng)采取可靠的避風(fēng)、避雨措施（空氣濕度過(guò)大不宜進(jìn)行焊接），焊工應(yīng)持證上崗并通過(guò)了試焊檢查。

②焊接前應(yīng)對(duì)焊縫內(nèi)部充氮，可采用薄板密封焊縫兩端（或采用可溶紙+漿糊內(nèi)部密封），密封位置距離焊縫的距離不宜過(guò)近，以免被燙壞，在密封板上開(kāi)孔接氣管充氮或直接自焊縫位置充氮，然后用耐熱紙膠帶纏繞密封焊縫位置，打底焊完成可停止充氮，見(jiàn)圖4。

③將管道用電加熱器預(yù)熱至200℃（不允許明火烘烤），然后開(kāi)始?xì)r弧焊打底（過(guò)程中保持預(yù)熱200℃），進(jìn)行打底焊時(shí)焊工應(yīng)采用強(qiáng)光手電筒檢查管道內(nèi)焊縫的外觀質(zhì)量，打底焊完成經(jīng)目視檢查合格后，開(kāi)始進(jìn)行手工電弧焊蓋面；每一層焊縫完成時(shí)均應(yīng)進(jìn)行目視焊接質(zhì)量檢查，直至焊接完成，焊接過(guò)程中應(yīng)采用測(cè)溫槍檢查焊接層間溫度（不超過(guò)350℃）。

④蓋面焊完成后，將焊縫用硅酸鋁纖維棉/毯包裹，將加熱器溫度設(shè)置為350℃/保溫2h（消氫、消焊接應(yīng)力等），然后再升溫至750℃±20℃并保溫2h （冶金），再逐步冷卻至常溫，加熱和冷卻每lh的溫度變化不能超過(guò)100℃。

按要求對(duì)管道進(jìn)行射線探傷，對(duì)有缺陷的焊縫返修應(yīng)符合設(shè)計(jì)單位的標(biāo)準(zhǔn)。

（6）管道安裝過(guò)程資料歸檔。過(guò)程資料包括：管道母材、焊材的材質(zhì)規(guī)格確認(rèn)、管道坡口制作及組對(duì)驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、焊接工藝卡、熱處理設(shè)備自動(dòng)打印的溫度曲線記錄單、RT射線探傷報(bào)告等。過(guò)程資料是管道焊接質(zhì)量控制的重要手段，印度Thermax工程師尤其看重這些證據(jù)文件，因此自管道安裝開(kāi)始前應(yīng)共同確認(rèn)資料格式，避免后期扯皮。

筆者自2011年從事水泥廠安裝施工管理，2021年首次涉及火電廠安裝，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在前期的工作中有很多疏漏。以材料機(jī)具為例，相比較水泥廠安裝，電廠安裝有很大的不同，下面做簡(jiǎn)單介紹。

（1）焊材：電廠安裝需要很多特殊焊材，如ER NICR-3、ER90S-B9氮弧焊絲，E9015-B9焊條等，焊材采購(gòu)數(shù)量應(yīng)根據(jù)焊縫的規(guī)格和數(shù)量準(zhǔn)備，并考慮足夠的富余量；同時(shí)焊條應(yīng)考慮采購(gòu)多種規(guī)格，如Φ2.5、Φ3.2、Φ4mm等，Φ2.5mm焊條用于打底焊之后的首層蓋面（首層蓋面電流不宜較大，以免灼傷打底層），Φ4mm可用于中間層的填充，Φ3.2mm焊條用于最后一層蓋面，焊縫成形更美觀。

（2）倒鏈、吊帶：由于管道只能在整條路徑（集箱到集箱）組對(duì)完成后才能開(kāi)始焊接，因此需要大量的臨時(shí)吊具，尤其是1~2t的倒鏈，根據(jù)Gboko電廠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，1t/2t倒鏈、短吊帶需要各準(zhǔn)備100付左右。

（3）熱處理設(shè)備:需要準(zhǔn)備帶自動(dòng)打印溫度曲線的熱處理設(shè)備一套，以及適配各種管徑的加熱繩、履帶式加熱板一套；溫度傳感器易損壞應(yīng)多備一些；熱處理保溫用的硅酸鋁纖維毯應(yīng)準(zhǔn)備（耐熱1200℃），不能用巖棉替代（耐熱溫度不夠）。

（4）其他的材料、機(jī)具:如生漆片，加酒精調(diào)配成液體，用于管道坡口防銹，雨季施工尤其需要；水溶紙，用于管道內(nèi)部充氮的密封；手持式電動(dòng)坡口機(jī)，用于2英寸（1英寸=2.54cm）及以下的管道坡口制作，在水冷壁管排坡口制作、各種過(guò)熱盤管坡口制作過(guò)程中，相比較打磨，有效的提高了效率。

綜上所述，Thermax的小型鍋爐組成設(shè)備較少，部分為整體到貨，不需要現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)，相對(duì)而言結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，安裝整體難度不大。但熱力系統(tǒng)管道的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，管道的組對(duì)、焊接、熱處理技術(shù)要求更高。因此在對(duì)此類管道進(jìn)行安裝時(shí)，必須保證嚴(yán)格遵循技術(shù)要求，同時(shí)做好過(guò)程資料收集，這樣才能保證鍋爐系統(tǒng)的安裝質(zhì)量。

作者：母冬冬，左清文，黃長(zhǎng)明，陳靜

所屬：蘇州中材建設(shè)有限公司

來(lái)源：《水泥工程》

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