大型散热设备安装工艺探索

 引言
采用冷却烟塔脱硫三塔合一技术是“煤藏丰富，水源匮乏”的西北地区和干旱地区建设的火力发电机组型式之一。山西神头发电有限责任公司“上大压小”2×600MW间接空冷机组工程，采用了“三塔合一”技术，它集冷却、烟塔、脱硫三塔于一体，冷却主要通过三角散热器进行。
1 工艺的主要用途和技术原理
1.1 主要用途 该工艺主要应用于冷却、烟塔、脱硫“三塔合一”布置的同类型分体式、数量多、质量大、精度高的散热设备安装，有广泛的应用前景。
1.2 技术原理 ①无圆心定点等分定位法。现场采纳工厂化施工，便于大批量的组合三角散热器，保证组合后的管束上下的平面度、垂直度，还可以避开大量的交叉作业，节省出了施工场地。②通过圆心的坐标、半径换算出特殊点烟道、大门位置坐标，然后将剩余部分等分。③多点镶嵌式拼接法，通过多点共面、二点共线，将水平和垂直方向尺寸定位。控制三角散热器的安装精度，采用多点镶嵌式拼接安装将结构安装的整体误差分散开来，降低了三角之间的偏差量，是施工最有效的方法。④根据脚手架作用的原理，自制梯形钢爬梯。
2 工艺的关键技术和创新点
2.1 关键技术 三角散热器采用工厂化组合。①依据三角样板调整三角散热顶部及底部的孔位尺寸，使其保持一致。②必须按三角样板尺寸安装，并对三角支柱之间与三角散热器的端部孔位尺寸进行校准。③管束由设备制造厂运到施工现场组合，既便于散热设备的运输，又能防止在运输过程中位置摆放不当引起变形。根据现场吊装需要选择三角散热器组合场地，先将三角组装架在一个较平坦的场地组装起来，用管束起吊梁将左、右管束吊放在组装架上，按三角散热器组装图组装三角散热器安装人员根据施工的情况对三角样板复制。④在组装架上连接大部分连接件及支腿（Z1-5）（如图1），其中部分拉条（J1-25）（如图2）及百叶窗不装；然后依据三角样板调整三角散热顶部及底部的孔位尺寸保持一致，最后对所有紧固件进行紧固。⑤将百叶窗放到平坦位置，按组装图的位置用30毫米高垫木垫起放好，检查百叶窗的叶片转动方向是否与组装位置的一致，转动方向一致后，将组装好的三角散热器用三角吊运工具运到百叶窗上方，轻放到百叶窗上方，注意不能碰伤百叶窗，在三角形内的底部横梁上搭上人可行走的架板；再安装拉条（J1-25），用手动起吊导链将百叶窗吊起，将百叶窗按图固定在三角散热器上，并将两节百叶窗的传动臂连接在一起，并调节到同步同向。再用三角样板检查顶部及底部的尺寸，进行调节，最后将所有紧固件紧固。将紧固后的三角散热器放置存放地，准备安装。百叶窗的叶片转动方向必须与组装位置的一致，将组装好的三角散热器轻吊到百叶窗上方进行组合安装，并将两节百叶窗的传动臂连接在一起，调节到同步同向。
2.2 本工艺的创新点 ①采用现场工厂化施工，提高了由管束、百叶窗、连接件现场组合成散热三角的合格率。②定点等分圆提高等分点的精确度到 “′”，保证了三角支柱、上部三角散热器、下部三角散热器的横向之间的间距的均匀度，提高密封结构的安装精度、上部三角顶部连接板定位的准确度、百叶窗执行结构的灵活度。③采用多点镶嵌式安装法，将塔体局部误差分散在每一组三角之间，三角支柱与下部三角散热器固定、下部三角散热器与上部三角散热器固定、上部三角散热器与展宽平台外缘固定都是通过达克罗高强度螺栓连接，要求上部三角散热器顶部与三角支柱连线垂直与三角支柱环形基础面，垂直度控制在±2.5mm，相邻4个三角支柱的平面度控制在±2.5mm内，合理的等分定位是现场施工的基础定位是控制三角散热器安装工艺质量的有力保证，达到设计安装标准；并且多点开展作业提高了吊装效率。④展宽平台是用来悬吊、检修散热设备的钢结构；展宽平台横梁、斜撑（斜撑分上部斜撑和下部斜撑两种，根部焊点分层作业；我们设计了焊接作业梯形钢爬梯，分三节组合，第一节支腿落在支柱基础上，第二节架体斜卧在“X”支柱上，第三节顶部分两层靠拢在施工作业面上，使用时三节焊接固定，可以用吊车挪动位置为安装提供平台。既安全可靠，又为展宽平台的安装提供便捷，提高了展宽平台的安装效率。
3 通过数据查新检索，阐述本成果与同类先进成果技术指标对比分析情况
①传统的组合方法是将分散的散热设备在塔区现场组合，而本工艺采用了工厂化施工。②以往脱硫塔不布置在空冷塔内部，可以根据塔的圆心测量三角支柱、散热三角的定位尺寸。而本工艺是针对“三塔合一”脱硫塔布置在冷却塔的中心，采用定点等分圆定位。③过去电厂空冷散热设备的安装是从某一个方向（顺时针或逆时针）进行安装，作业面少，上部连接是焊接式，安装精度较螺栓连接式差，而本工艺中采用了多点镶嵌式安装，增加了作业面，提高了散热设备的定位精度，加快了施工进度，达到节能、降本增效的目的。④以往采用吊车将展宽平台钢结构悬吊在定位点，并将链条葫芦固定在展宽平台的斜撑上（上斜撑），如果展宽平台是下斜撑则将吊笼横挂在横梁上进行安装，受风的影响比较大，不仅作业面小，而且需要拉动链条调整作业面；而本工艺是将自制三节可组合式爬梯，可以重复利用，作业面牢固不受风的影响，上下两层同时作业。⑤间接空冷“三塔合一”机组工程涉及大量的吊装作业，在散热设备的布置方式及安装过程有别于其他间接空冷，具有新颖性。整个连接过程安全、环保、先进，为安装、检修工作提供了便捷。
4 结束语
间接空冷大型散热设备安装过程中存在的问题，通过对其他同类间接空冷在西北、干旱地区建设的火力发电机组中现场布置、设备特点和安装工艺和本施工工艺对比，得出超临界间接空冷大型散热设备安装的最优化作业方案，研究出3项关键技术和4项创新点，推动了冷却、烟塔、脱硫“三塔合一”布置的同类型分体式、数量多、质量大、精度高的散热设备安装工艺的发展，不仅提高散热设备吊装效率和安装质量而且缩短安装工期，起到了“安全、可靠、节能、环保、高效、先进”的引领作用。