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摘要：本文与工程实例相结合，对循环流化床锅炉的构造特征进行了细致的分析，并对膨胀节、风帽及布风板等流化床锅炉特有的构造进行了详细的论述，同时阐述了锚固件以及砌筑炉墙组成的主要施工工艺。
关键词：循环流化床锅炉；安装工艺
文章编号：1674-3954（2013）09-0162-02
前言
循环流化床锅炉与其他锅炉品种相比具有燃烧效率高的优势，除此之外，这种锅炉对于煤种具有较强的适应能力，许多在其他锅炉里不能得到充分应用的煤种也可以在流化床锅炉中很好的燃烧，比如热值较低的无烟煤，劣质的烟煤等等。循环流化床锅炉在燃烧时采用低温燃烧的工艺，在炉内通常设置喷钙装置和二氧化氮燃烧器，对于煤炭原料内的硫化物和氮氧化物能够进行有效的去除，使用的过程中更为清洁，降低了污染烟气的排放。循环流化床锅炉是改革开放后经过不断摸索而形成的一项新的燃烧技术，其工艺原理与传统的锅炉有着较大的不同，在工作过程中其燃烧效率与锅炉的安装质量有着不可分割的关系，因此对流化床锅炉的安装技术进行探讨和研究具有重大的现实意义。
1 工程概况
某项目的三四期工程使用锅炉为具有单气泡，部分露天的流化床锅炉装置。该锅炉采用高温旋风将气体和固体进行分离。结构上锅炉左右对称，整体安置在锅炉自带的钢支架上，对于床温及再热汽温的控制利用换热器进行，该热换器安置在锅炉外侧。锅炉详细结构见图1。
锅炉的整体结构一共分为5跨，包括炉膛、高温钢板打造而成的旋风分离器以及相应的回料器等构造组成在内的主循环回路分布在第1、2跨当中，除此之外，二次进风系统以及相应的炉渣处理器也在前两跨得以体现。燃烧过后的烟尘主要通过3、4跨的烟道进行排除。烟道主要包括高温过热器、低温再热器等装置。回转式的空气预热器单独的分布在锅炉的最后一跨。這种预热器通过四个分仓的结合效应对空气进行预热。锅炉的炉膛采用水冷壁结构，这种结构通常是全膜覆盖的，在其底部，通过裤衩形状的结构设置将炉膛空间整体上一分为二。水冷风室主要有水冷壁弯管相互围至而成，空间上分布于布风板的下方。水冷风室有两个一次风道，每一个风道都布置有一个风道点火器，可以进行锅炉启动的点火和正常工作状态下低负荷的燃烧。
2 循环流化床锅炉安装施工技术
在安装施工过程中，锅炉由于其自身体积较大，而且涉及各个功能部件的组合安装，因此具有较多的工序，操作起来较为笨重。安装过程中由于锅炉常常设置在一个狭小的空间中，因此施工的密度较大，难度较高，所以施工前对整个安装步骤进行规划设计，合理的布局具有十分重要的意义。锅炉的施工技术要点如下：
2.1炉架设施的安装
炉架是整个锅炉的重要组成部分，通常采用钢架材质，包括柱子、横梁、水平以及垂直支撑、用于后续设备维护的行走栏杆以及相应的钢材栏杆等等。钢制炉架能够对锅炉本身所有的受力面以及受热面进行有效的支撑。施工中为了保证整个锅炉的结构稳定性，通常采用桁架结构进行安装，根据各个部件不同的受力，炉架上应该设有必要的水平支撑。从结构力学的角度分析，钢架的支柱具有不同的受力形式，因此主承力柱、翼缘板及腹板具有较大的截面面积，并且材质较厚；与之相对的辅助翼缘板以及腹板的材质较轻，钢材较薄。这种设计既节约了钢材又能满足炉架支撑受力的需要，在工程中应用广泛。在炉架的焊接工艺中，普遍使用的连接方式为焊接和螺栓连接。焊接的机理是将钢材通过氧化燃烧而融合在一起，不需要在钢材上钻孔，焊缝具有较大的刚度，对于钢截面的各项力学指数并不削弱。但由于焊接的过程采用高温施工工艺，会在炉架上产生一定的影响区，造成周围钢结构机械性能的改变，因此许多炉架采用高强度螺栓进行构件之间的连接。高强度螺栓连接需要在钢构件上开孔，操作较为复杂，但连接效果较好，对于刚才整体的稳定性以及刚度没有损害作用，较为实用。
2.2锅炉上的燃烧系统安装
锅炉的燃烧系统包含锅炉燃料相关的煤、风、烟系统。顾名思义，锅炉的炉就是对内部燃烧系统的指代。燃烧系统通常由四部分构成：即炉膛、燃烧器等构成的燃烧设备、对于进口空气的预热装置、烟尘通道以及相应的通风设备，其具体的工作流程如下：
在通常的锅炉中，原煤通道、用于冷热风交换的通道、二次以及三次风通道，送粉管道协同构成了锅炉的燃烧系统，中尾部烟道、四角切圆燃烧器也包含其中。在进行这些装置的安装时，要事先确定好风门的位置以及朝向，因为一旦施工定型后发现有不妥之处很难改变，其中方向的把握是重中之重。在温度的不断变化过程中，构成锅炉的金属会出现热胀冷缩等偏值，无论涉及到伸长还是压缩，都需要用型钢进行加固措施。整个燃烧系统的关键点就是四角切圆燃烧器，其安装质量的好坏在很大程度上决定了锅炉的后续工作质量，如果安装的不够合理就会对煤炭原料造成浪费，造成经济效益的流失，除此之外，如果燃烧器的布置不够合理，煤炭在燃烧过程中还会发生结焦等不良的燃烧现象，这种残渣对于锅炉有着十分严重的损害，减少了锅炉的使用寿命。总体来说，燃烧器对于锅炉后续运行的高效性和稳定性有着至关重要的影响，安装质量的好坏在很大程度上决定了锅炉工作的经济效益好坏。
在燃烧器安装妥当之后，由于螺旋水冷壁的施工周期比较长，而且锅炉内的冷灰斗不能承受荷载，正切圆脚手架的搭设难以进行，所以燃烧器周围需要大量的焊接工作以保证整个锅炉的强度，技术人员要采取办法进行找正，并在安装完成后进行复核。
2.3锅炉汽包的安置
在本工程中，汽包具有162t的重量，长度为19.7m。汽包通过轴承的作用在钢架上进行安装，并利用液压顶升装置进行吊装。通过符合工程实际的千斤顶，以15°倾斜的角度进行就位安装。在主体结构安装妥当之后，需要对其支撑梁以及相应的轴承进行安置。在安装前，工程人员需要对汽包的支撑加固方案进行符合实际情况的讨论，这主要是因为汽包位置在主框架前面，容易造成框架的失稳，需要综合具体的受力情况进行加固。 2.4锅炉布风板及风帽的设计安装
布风板是循环流化床锅炉的重要组成，通常的设置方法是依靠前水冷壁以及后水冷壁的结合形成密封的风室，通过风室的一次入风作用将锅炉内部的物料流化，并通过设置在炉床下的点火器进行启动过程中的引火。
2.5对锅炉进行锚固件的设置
锅炉内部有许多耐火耐磨的材料，这些材料通过敷设位置的锚固件与锅炉相连，其安装质量在很大程度上决定了锅炉的使用寿命。除了炉墙的壳体采用碳钢设置，其余的锚固件构成材料全部为不锈钢。锚固件的施工具有较大难度：①构成钢材的焊接难度较大；②固件之间的间距较小，不方便施工操作。为了保证安装过程的整齐划一，通常需要按照设计图纸进行放线，在墨线上划分放线节点，锚固件就安装在放线节点的向火面。在锚固件的安装之前，需要对炉壁上的油漆和钢材进行去除，保证锚固件与锅炉的完整融合。在锚固件的安装过程中，一定要选择手法精熟的焊工进行操作以保证工程质量。
2.6锅炉的砌筑施工
在锅炉运行过程中，炉膛中的燃烧物料處于循环流动的状态，通过流动作用，使得燃料、石灰石等材料可以与床料进行完整的融合。在这个融合过程中，大量的物料从炉膛的中间上升，再沿着整个炉壁下降，期间的烟尘通过旋风分离器、水平烟道的不断传送集结成高浓度的尘埃物质，这些物质对于炉内的相关设备具有较为严重的磨损，因此对于流化床的内部耐火耐磨材料有较高的施工要求。由于锅炉的内部结构十分复杂，很少出现完整的平面，因此无论是操作手法还是材料的供应都比较困难。
耐火耐磨材料在锅炉水冷壁中的施工：
在锅炉布风板的密向区上，耐火耐磨材料之中有很多工作缝以及集中缝的设计。这些缝隙将锅炉的整体分成了各个块状区域，只能采用分块浇筑的施工方式。上下层之间按照设计要求必须由错缝结构，其工作缝通常呈z形排列，其朝向火光的一面要做成三角形的沟槽。我们利用电脑进行了浇筑区域的分块演示，以保证每一道设计的顺利进行。
2.7锅炉膨胀节的设置
锅炉的炉膛、旋风分离器以及尾部的烟道等等功能构件的膨胀中心往往有所不同，因此锅炉中为了解决这个问题在不同的部件中采用非金属等的膨胀节连接。锅炉与旋风分离器进口以及其出口到水平烟道之间通常都有膨胀节的设置。
在进行膨胀节的安装时，施工人员应该严格把握图纸的设计尺寸，使得各个金属部件以及耐火耐磨材料可以严丝合缝的进行安装。对于膨胀节两侧标高的偏差，在正式安装之前一定要充分考虑并有所预留。个别膨胀节还要在安装之前进行提前的压缩和拉伸，这个过程中要保证构件的受力均匀。膨胀节的一端往往套有焊缝，在安装过程中要使这一段的方向朝向介质的流向。膨胀节在安装的纵向方向上应该与管道保持轴线的相同，对于波纹状的膨胀节，还要进行临时加固装置的安装。由于温度的变化带来的金属构件的变形常常使膨胀节处在一种恶劣的工作环境中，如果没有在冷态下进行膨胀节的安装，就很容易在后续的应力变化下造成损坏。正式安装之前还要对膨胀节的质量进行检查和修补。
3 结语
循环流化床锅炉由于其自身的复杂结构，无法在生产厂家进行组装成型，通常是将加工好的零件运送到使用现场之后再进行统一的组装，因此在现场能否对锅炉进行有效的安装运行，是锅炉功能发挥的重要基础。本工程对于施工组织流程进行了细致的规划，既保证了施工的工期，又在安装手法和操作工艺上达到了良好的效果，为以后类似工程的施工提供了宝贵的经验。
关键词：循环流化床锅炉；安装工艺
文章编号：1674-3954（2013）09-0162-02
前言
循环流化床锅炉与其他锅炉品种相比具有燃烧效率高的优势，除此之外，这种锅炉对于煤种具有较强的适应能力，许多在其他锅炉里不能得到充分应用的煤种也可以在流化床锅炉中很好的燃烧，比如热值较低的无烟煤，劣质的烟煤等等。循环流化床锅炉在燃烧时采用低温燃烧的工艺，在炉内通常设置喷钙装置和二氧化氮燃烧器，对于煤炭原料内的硫化物和氮氧化物能够进行有效的去除，使用的过程中更为清洁，降低了污染烟气的排放。循环流化床锅炉是改革开放后经过不断摸索而形成的一项新的燃烧技术，其工艺原理与传统的锅炉有着较大的不同，在工作过程中其燃烧效率与锅炉的安装质量有着不可分割的关系，因此对流化床锅炉的安装技术进行探讨和研究具有重大的现实意义。
1 工程概况
某项目的三四期工程使用锅炉为具有单气泡，部分露天的流化床锅炉装置。该锅炉采用高温旋风将气体和固体进行分离。结构上锅炉左右对称，整体安置在锅炉自带的钢支架上，对于床温及再热汽温的控制利用换热器进行，该热换器安置在锅炉外侧。锅炉详细结构见图1。
锅炉的整体结构一共分为5跨，包括炉膛、高温钢板打造而成的旋风分离器以及相应的回料器等构造组成在内的主循环回路分布在第1、2跨当中，除此之外，二次进风系统以及相应的炉渣处理器也在前两跨得以体现。燃烧过后的烟尘主要通过3、4跨的烟道进行排除。烟道主要包括高温过热器、低温再热器等装置。回转式的空气预热器单独的分布在锅炉的最后一跨。這种预热器通过四个分仓的结合效应对空气进行预热。锅炉的炉膛采用水冷壁结构，这种结构通常是全膜覆盖的，在其底部，通过裤衩形状的结构设置将炉膛空间整体上一分为二。水冷风室主要有水冷壁弯管相互围至而成，空间上分布于布风板的下方。水冷风室有两个一次风道，每一个风道都布置有一个风道点火器，可以进行锅炉启动的点火和正常工作状态下低负荷的燃烧。
2 循环流化床锅炉安装施工技术
在安装施工过程中，锅炉由于其自身体积较大，而且涉及各个功能部件的组合安装，因此具有较多的工序，操作起来较为笨重。安装过程中由于锅炉常常设置在一个狭小的空间中，因此施工的密度较大，难度较高，所以施工前对整个安装步骤进行规划设计，合理的布局具有十分重要的意义。锅炉的施工技术要点如下：
2.1炉架设施的安装
炉架是整个锅炉的重要组成部分，通常采用钢架材质，包括柱子、横梁、水平以及垂直支撑、用于后续设备维护的行走栏杆以及相应的钢材栏杆等等。钢制炉架能够对锅炉本身所有的受力面以及受热面进行有效的支撑。施工中为了保证整个锅炉的结构稳定性，通常采用桁架结构进行安装，根据各个部件不同的受力，炉架上应该设有必要的水平支撑。从结构力学的角度分析，钢架的支柱具有不同的受力形式，因此主承力柱、翼缘板及腹板具有较大的截面面积，并且材质较厚；与之相对的辅助翼缘板以及腹板的材质较轻，钢材较薄。这种设计既节约了钢材又能满足炉架支撑受力的需要，在工程中应用广泛。在炉架的焊接工艺中，普遍使用的连接方式为焊接和螺栓连接。焊接的机理是将钢材通过氧化燃烧而融合在一起，不需要在钢材上钻孔，焊缝具有较大的刚度，对于钢截面的各项力学指数并不削弱。但由于焊接的过程采用高温施工工艺，会在炉架上产生一定的影响区，造成周围钢结构机械性能的改变，因此许多炉架采用高强度螺栓进行构件之间的连接。高强度螺栓连接需要在钢构件上开孔，操作较为复杂，但连接效果较好，对于刚才整体的稳定性以及刚度没有损害作用，较为实用。
2.2锅炉上的燃烧系统安装
锅炉的燃烧系统包含锅炉燃料相关的煤、风、烟系统。顾名思义，锅炉的炉就是对内部燃烧系统的指代。燃烧系统通常由四部分构成：即炉膛、燃烧器等构成的燃烧设备、对于进口空气的预热装置、烟尘通道以及相应的通风设备，其具体的工作流程如下：
在通常的锅炉中，原煤通道、用于冷热风交换的通道、二次以及三次风通道，送粉管道协同构成了锅炉的燃烧系统，中尾部烟道、四角切圆燃烧器也包含其中。在进行这些装置的安装时，要事先确定好风门的位置以及朝向，因为一旦施工定型后发现有不妥之处很难改变，其中方向的把握是重中之重。在温度的不断变化过程中，构成锅炉的金属会出现热胀冷缩等偏值，无论涉及到伸长还是压缩，都需要用型钢进行加固措施。整个燃烧系统的关键点就是四角切圆燃烧器，其安装质量的好坏在很大程度上决定了锅炉的后续工作质量，如果安装的不够合理就会对煤炭原料造成浪费，造成经济效益的流失，除此之外，如果燃烧器的布置不够合理，煤炭在燃烧过程中还会发生结焦等不良的燃烧现象，这种残渣对于锅炉有着十分严重的损害，减少了锅炉的使用寿命。总体来说，燃烧器对于锅炉后续运行的高效性和稳定性有着至关重要的影响，安装质量的好坏在很大程度上决定了锅炉工作的经济效益好坏。
在燃烧器安装妥当之后，由于螺旋水冷壁的施工周期比较长，而且锅炉内的冷灰斗不能承受荷载，正切圆脚手架的搭设难以进行，所以燃烧器周围需要大量的焊接工作以保证整个锅炉的强度，技术人员要采取办法进行找正，并在安装完成后进行复核。
2.3锅炉汽包的安置
在本工程中，汽包具有162t的重量，长度为19.7m。汽包通过轴承的作用在钢架上进行安装，并利用液压顶升装置进行吊装。通过符合工程实际的千斤顶，以15°倾斜的角度进行就位安装。在主体结构安装妥当之后，需要对其支撑梁以及相应的轴承进行安置。在安装前，工程人员需要对汽包的支撑加固方案进行符合实际情况的讨论，这主要是因为汽包位置在主框架前面，容易造成框架的失稳，需要综合具体的受力情况进行加固。 2.4锅炉布风板及风帽的设计安装
布风板是循环流化床锅炉的重要组成，通常的设置方法是依靠前水冷壁以及后水冷壁的结合形成密封的风室，通过风室的一次入风作用将锅炉内部的物料流化，并通过设置在炉床下的点火器进行启动过程中的引火。
2.5对锅炉进行锚固件的设置
锅炉内部有许多耐火耐磨的材料，这些材料通过敷设位置的锚固件与锅炉相连，其安装质量在很大程度上决定了锅炉的使用寿命。除了炉墙的壳体采用碳钢设置，其余的锚固件构成材料全部为不锈钢。锚固件的施工具有较大难度：①构成钢材的焊接难度较大；②固件之间的间距较小，不方便施工操作。为了保证安装过程的整齐划一，通常需要按照设计图纸进行放线，在墨线上划分放线节点，锚固件就安装在放线节点的向火面。在锚固件的安装之前，需要对炉壁上的油漆和钢材进行去除，保证锚固件与锅炉的完整融合。在锚固件的安装过程中，一定要选择手法精熟的焊工进行操作以保证工程质量。
2.6锅炉的砌筑施工
在锅炉运行过程中，炉膛中的燃烧物料處于循环流动的状态，通过流动作用，使得燃料、石灰石等材料可以与床料进行完整的融合。在这个融合过程中，大量的物料从炉膛的中间上升，再沿着整个炉壁下降，期间的烟尘通过旋风分离器、水平烟道的不断传送集结成高浓度的尘埃物质，这些物质对于炉内的相关设备具有较为严重的磨损，因此对于流化床的内部耐火耐磨材料有较高的施工要求。由于锅炉的内部结构十分复杂，很少出现完整的平面，因此无论是操作手法还是材料的供应都比较困难。
耐火耐磨材料在锅炉水冷壁中的施工：
在锅炉布风板的密向区上，耐火耐磨材料之中有很多工作缝以及集中缝的设计。这些缝隙将锅炉的整体分成了各个块状区域，只能采用分块浇筑的施工方式。上下层之间按照设计要求必须由错缝结构，其工作缝通常呈z形排列，其朝向火光的一面要做成三角形的沟槽。我们利用电脑进行了浇筑区域的分块演示，以保证每一道设计的顺利进行。
2.7锅炉膨胀节的设置
锅炉的炉膛、旋风分离器以及尾部的烟道等等功能构件的膨胀中心往往有所不同，因此锅炉中为了解决这个问题在不同的部件中采用非金属等的膨胀节连接。锅炉与旋风分离器进口以及其出口到水平烟道之间通常都有膨胀节的设置。
在进行膨胀节的安装时，施工人员应该严格把握图纸的设计尺寸，使得各个金属部件以及耐火耐磨材料可以严丝合缝的进行安装。对于膨胀节两侧标高的偏差，在正式安装之前一定要充分考虑并有所预留。个别膨胀节还要在安装之前进行提前的压缩和拉伸，这个过程中要保证构件的受力均匀。膨胀节的一端往往套有焊缝，在安装过程中要使这一段的方向朝向介质的流向。膨胀节在安装的纵向方向上应该与管道保持轴线的相同，对于波纹状的膨胀节，还要进行临时加固装置的安装。由于温度的变化带来的金属构件的变形常常使膨胀节处在一种恶劣的工作环境中，如果没有在冷态下进行膨胀节的安装，就很容易在后续的应力变化下造成损坏。正式安装之前还要对膨胀节的质量进行检查和修补。
3 结语
循环流化床锅炉由于其自身的复杂结构，无法在生产厂家进行组装成型，通常是将加工好的零件运送到使用现场之后再进行统一的组装，因此在现场能否对锅炉进行有效的安装运行，是锅炉功能发挥的重要基础。本工程对于施工组织流程进行了细致的规划，既保证了施工的工期，又在安装手法和操作工艺上达到了良好的效果，为以后类似工程的施工提供了宝贵的经验。