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摘 要：作者针对130T流化床锅炉水冷壁组装、吊装做了一些理论和实践的探讨，包括循环流化床锅炉的特点，并对具体施工做了全面的介绍。
关键词：流化床锅炉；水冷壁；组装；吊装
能源与环境是当今社会发展的两大问题。我国是产煤大国，也是用煤大国，目前一次能源消耗中煤炭占76%，在可见的今后若干年内，还有上升的趋势，而这些煤炭中又有84%是直接用于燃烧的，其燃烧效率还不是很高，燃烧所产生的大气污染物还没有得到有效的控制，以致于我国每年排入大气的87%SO2和67%NOX均来源于煤的直接燃烧，可见发展高效、低污染的清洁燃煤技术是当今亟待解决的问题。循环流化床燃烧就是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁煤燃烧技术。流化床燃烧是上世纪60年代开始发展起来的新型煤燃烧技术，30多年来发展很快，应用范围从工业流化床锅炉发展到电站锅炉，最大容量已达300MW以上；流化床燃烧技术本身也由第一代的鼓泡床发展到第二代的循环流化床。在我国，自1965年建成第一台燃烧油页岩的工业流化床锅炉以后，很快在全国得到推广，其中多数为中小型工业锅炉[1]。现在，这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到了广泛的商业应用。
1、循环流化床锅炉的特点
流化床燃烧技术是工业锅炉和电站锅炉的一种很有前途和竞争能力的燃烧方式。循环流化床锅炉与常规锅炉相比具有如下优点：
(1)燃料适应性强，燃烧稳定性高。循环流化床锅炉因储有大量的床料，大量的灰循环，并采用分级燃烧，床内固体物料的浓度较煤粉炉增大十几倍至几十倍，提供了充足的着火点热源，由于煤粒和高温颗粒频繁碰撞，使其迅速加热而着火燃烧，因而加入床内的燃料和一次风的热容量相对床内贮热量小得多，对床温的影响较小，故燃烧的稳定性极高。对高灰份低热值煤、褐煤、无烟煤、矸石、油页岩等几乎所有燃料均能较好地燃烧，即煤种的变化对锅炉本体设计影响很小，提高了锅炉的可靠性。只要燃料的熱值大于把燃料本身和燃烧所需空气加热到稳定燃烧温度所需的热量，循环物料量的大小可以改变床内的吸热份额，这种燃料就能在循环床内稳定燃烧，而不需要辅助燃料助燃，以达到高的燃烧效率。循环流化床锅炉既能烧优质燃料，也能烧劣质燃料，这对那些燃料来源、种类和质量多变的锅炉用户，是十分适宜的。
(2)燃烧效率高。由于大量的颗粒循环及颗粒本身存在的成团泛混现象，使颗粒在燃烧室内有很长的停留时间，较粗的颗粒也能燃烧完全。常规工业锅炉与流化床锅炉，燃烧效率为85%～90%。循环流化床锅炉采用了物料循环燃烧技术，其锅炉效率可达95%～99%，能与煤粉燃烧锅炉相媲美。
(3)由于采用了物料循环燃烧技术，克服了常规流化床锅炉床内燃烧份额大，
悬浮段释热份额小的缺点，提高了锅炉的炉膛截面热强度和容积热负荷。
(4)负荷变化范围大，调节特性好。一般情况下，循环流化床锅炉的热负荷变化范围为100%～30%，其变化速率为5%～10%，在负荷低时也可保持燃烧稳定，而不用像煤粉锅炉那样投油助燃。这一优点使循环流化床锅炉用于电网的调峰机组、热负荷变化大的热电联产机组和供热工业锅炉是特别适宜的。
(5)能够在燃烧过程中有效的控制SO2和NOX的产生和排放。由于循环流化床锅炉采用低温、分级燃烧和直接投入石灰石在炉内产生脱硫反应，使其脱硫效率能达到85%～90%，另外NOX的生成量也显著减小。
2、具体施工
2.1吊装机具选用
水冷壁最重组件重量为1224kg，加上起吊索具、吊钩等总重量计2t。
(1)钢丝绳选用钢丝绳允许拉力：
T=P/K
式中：P—钢丝绳破断拉力
K—安全系数
选用结构为6×37+FC，直径为φ18㎜，公称抗拉强度为1570Mpa的钢丝绳，K取5，P=150kN，T=30kN＞S=2×9.8kN=19.6kN，满足要求。
(2)滑车组选用
滑车组选用H3×2D型双轮滑车，起重能力30kN。
联向卷扬机一端钢丝绳作用力：
S=Q/K
式中：Q—起重力；
K—计算系数。
Q=2×9.8kN，查表得K=3.47，S=2×9.8/3.47kN=5.6kN。
导向滑车选用H1×1KG型单轮开口滑车，额定起重力为10kN，夹角取60度，导向滑车受力P=1.73S=9.7 kN＜10kN，满足要求。
2.2水冷壁吊装组对
为减少水冷壁组件的弯曲变形，在搬运和吊装时应采取两钩提升，具体主钩采用1吨卷扬机，副钩采用50吨汽车吊。选用双轮滑车组，钢丝绳从定滑车绕出，经导向滑车与卷扬机相连。水冷壁组件由滑车组吊起后，可用多个手拉葫芦配合完成水平方向的位移[2]。
为了便于管排安装，在管排鳍片上切割用于吊装和对中找正的孔槽，并焊接一个用于吊挂的临时加强板，吊装时管排上部加强板作为主钩吊点，下部加强板作为副钩吊点。管排空中对正，用手拉葫芦连接上下管排上的临时加强板进行调整。
2.3施工技术分析
本文采用分段方式吊装水冷壁，此技术可广泛应用于新建锅炉工程的水冷壁安装工序中。在地面组装成片后分段吊装，在空中对接。
(1)优点：在人员充足的情况下，避免了传统地面组装占用场地多的缺点，尤其适合场地狭小的改扩建工程。空中对接时借助经纬仪和磁力线坠，测量水冷壁管排的垂直度、平面度方便准确，另外小的组件在地面也容易较尺寸。水冷壁小组件吊装不易产生变形，一般由小型汽车吊配合塔吊或卷扬机即可吊装就位。
(2)缺点：增加高处作业工程量，上下交叉作业也较为频繁，必须严格落实好高处作业和交叉作业的安全技术措施。在风沙大的地区不适合，在空中进行氩弧焊施工防护难度大。
3、结语
随着各项施工技术的发展，对建设工程项目的质量、工期的要求越来越高。特别是检修工程，工期紧，施工场地狭小，周围还可能有正在运转的设备。在确保工程质量、工期的前提下，优化施工方案，提高经济效益，在当今工程建设中是非常必要的。水冷壁地面分片组对、空中分段对接的施工工艺既避免了使用大型起重机械，又节约场地，有效降低了施工成本。此技术适用范围广，值得推广使用。
参考文献：
[1]杨文渊.起重吊装常用数据手册[M].北京：人民交通出版社，2001.8.
[2]吴恒富.自行式起重机吊装实用手册[M].中国石化出版社，2003.
关键词：流化床锅炉；水冷壁；组装；吊装
能源与环境是当今社会发展的两大问题。我国是产煤大国，也是用煤大国，目前一次能源消耗中煤炭占76%，在可见的今后若干年内，还有上升的趋势，而这些煤炭中又有84%是直接用于燃烧的，其燃烧效率还不是很高，燃烧所产生的大气污染物还没有得到有效的控制，以致于我国每年排入大气的87%SO2和67%NOX均来源于煤的直接燃烧，可见发展高效、低污染的清洁燃煤技术是当今亟待解决的问题。循环流化床燃烧就是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁煤燃烧技术。流化床燃烧是上世纪60年代开始发展起来的新型煤燃烧技术，30多年来发展很快，应用范围从工业流化床锅炉发展到电站锅炉，最大容量已达300MW以上；流化床燃烧技术本身也由第一代的鼓泡床发展到第二代的循环流化床。在我国，自1965年建成第一台燃烧油页岩的工业流化床锅炉以后，很快在全国得到推广，其中多数为中小型工业锅炉[1]。现在，这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到了广泛的商业应用。
1、循环流化床锅炉的特点
流化床燃烧技术是工业锅炉和电站锅炉的一种很有前途和竞争能力的燃烧方式。循环流化床锅炉与常规锅炉相比具有如下优点：
(1)燃料适应性强，燃烧稳定性高。循环流化床锅炉因储有大量的床料，大量的灰循环，并采用分级燃烧，床内固体物料的浓度较煤粉炉增大十几倍至几十倍，提供了充足的着火点热源，由于煤粒和高温颗粒频繁碰撞，使其迅速加热而着火燃烧，因而加入床内的燃料和一次风的热容量相对床内贮热量小得多，对床温的影响较小，故燃烧的稳定性极高。对高灰份低热值煤、褐煤、无烟煤、矸石、油页岩等几乎所有燃料均能较好地燃烧，即煤种的变化对锅炉本体设计影响很小，提高了锅炉的可靠性。只要燃料的熱值大于把燃料本身和燃烧所需空气加热到稳定燃烧温度所需的热量，循环物料量的大小可以改变床内的吸热份额，这种燃料就能在循环床内稳定燃烧，而不需要辅助燃料助燃，以达到高的燃烧效率。循环流化床锅炉既能烧优质燃料，也能烧劣质燃料，这对那些燃料来源、种类和质量多变的锅炉用户，是十分适宜的。
(2)燃烧效率高。由于大量的颗粒循环及颗粒本身存在的成团泛混现象，使颗粒在燃烧室内有很长的停留时间，较粗的颗粒也能燃烧完全。常规工业锅炉与流化床锅炉，燃烧效率为85%～90%。循环流化床锅炉采用了物料循环燃烧技术，其锅炉效率可达95%～99%，能与煤粉燃烧锅炉相媲美。
(3)由于采用了物料循环燃烧技术，克服了常规流化床锅炉床内燃烧份额大，
悬浮段释热份额小的缺点，提高了锅炉的炉膛截面热强度和容积热负荷。
(4)负荷变化范围大，调节特性好。一般情况下，循环流化床锅炉的热负荷变化范围为100%～30%，其变化速率为5%～10%，在负荷低时也可保持燃烧稳定，而不用像煤粉锅炉那样投油助燃。这一优点使循环流化床锅炉用于电网的调峰机组、热负荷变化大的热电联产机组和供热工业锅炉是特别适宜的。
(5)能够在燃烧过程中有效的控制SO2和NOX的产生和排放。由于循环流化床锅炉采用低温、分级燃烧和直接投入石灰石在炉内产生脱硫反应，使其脱硫效率能达到85%～90%，另外NOX的生成量也显著减小。
2、具体施工
2.1吊装机具选用
水冷壁最重组件重量为1224kg，加上起吊索具、吊钩等总重量计2t。
(1)钢丝绳选用钢丝绳允许拉力：
T=P/K
式中：P—钢丝绳破断拉力
K—安全系数
选用结构为6×37+FC，直径为φ18㎜，公称抗拉强度为1570Mpa的钢丝绳，K取5，P=150kN，T=30kN＞S=2×9.8kN=19.6kN，满足要求。
(2)滑车组选用
滑车组选用H3×2D型双轮滑车，起重能力30kN。
联向卷扬机一端钢丝绳作用力：
S=Q/K
式中：Q—起重力；
K—计算系数。
Q=2×9.8kN，查表得K=3.47，S=2×9.8/3.47kN=5.6kN。
导向滑车选用H1×1KG型单轮开口滑车，额定起重力为10kN，夹角取60度，导向滑车受力P=1.73S=9.7 kN＜10kN，满足要求。
2.2水冷壁吊装组对
为减少水冷壁组件的弯曲变形，在搬运和吊装时应采取两钩提升，具体主钩采用1吨卷扬机，副钩采用50吨汽车吊。选用双轮滑车组，钢丝绳从定滑车绕出，经导向滑车与卷扬机相连。水冷壁组件由滑车组吊起后，可用多个手拉葫芦配合完成水平方向的位移[2]。
为了便于管排安装，在管排鳍片上切割用于吊装和对中找正的孔槽，并焊接一个用于吊挂的临时加强板，吊装时管排上部加强板作为主钩吊点，下部加强板作为副钩吊点。管排空中对正，用手拉葫芦连接上下管排上的临时加强板进行调整。
2.3施工技术分析
本文采用分段方式吊装水冷壁，此技术可广泛应用于新建锅炉工程的水冷壁安装工序中。在地面组装成片后分段吊装，在空中对接。
(1)优点：在人员充足的情况下，避免了传统地面组装占用场地多的缺点，尤其适合场地狭小的改扩建工程。空中对接时借助经纬仪和磁力线坠，测量水冷壁管排的垂直度、平面度方便准确，另外小的组件在地面也容易较尺寸。水冷壁小组件吊装不易产生变形，一般由小型汽车吊配合塔吊或卷扬机即可吊装就位。
(2)缺点：增加高处作业工程量，上下交叉作业也较为频繁，必须严格落实好高处作业和交叉作业的安全技术措施。在风沙大的地区不适合，在空中进行氩弧焊施工防护难度大。
3、结语
随着各项施工技术的发展，对建设工程项目的质量、工期的要求越来越高。特别是检修工程，工期紧，施工场地狭小，周围还可能有正在运转的设备。在确保工程质量、工期的前提下，优化施工方案，提高经济效益，在当今工程建设中是非常必要的。水冷壁地面分片组对、空中分段对接的施工工艺既避免了使用大型起重机械，又节约场地，有效降低了施工成本。此技术适用范围广，值得推广使用。
参考文献：
[1]杨文渊.起重吊装常用数据手册[M].北京：人民交通出版社，2001.8.
[2]吴恒富.自行式起重机吊装实用手册[M].中国石化出版社，2003.