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[摘 要] 本文通过对酒钢宏晟项目脱硫脱硝改造项目回顾,对改造项目的经验、教训进行了总结。
[关键词] 脱硫脱硝;改造;建议
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 13. 045
[中图分类号] F273 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)13- 0106- 03
1 项目总体情况介绍
酒钢宏晟2×300MW脱硝工程是甘肃省第一家启动火电机组脱硝改造工程的企业,是贯彻国家“十二五”规划和新修订的火电厂排放标准后上马的环保项目。
1.1 工程概况
酒钢宏晟电热有限公司2×300MW自备电厂机组脱硫、脱硝及其配套设施改造工程,改造工程范围包括脱硫、脱硝、除尘器、引风机、低氮燃烧器、省煤器灰斗、空预器的改造。
原机组使用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,两台炉脱硫公用一座吸收塔,设有旁路烟道。本次对原脱硫系统进行改造,保留原有吸收塔供#3炉使用;新建#4炉脱硫装置;取消旁路烟道。
锅炉烟气脱硝系统采用选择性催化还原法(SCR)脱硝装置。二期与三期工程的脱硝氨储存供应系统为统一公共系统,位于新建的三期工程炉后氨区场地;机组烟气脱硝系统配置2台SCR脱硝反应器,SCR反应器装置布置于锅炉尾部,主要包括烟道系统、SCR反应器、催化剂、吹灰器、稀释空气系统、氨喷射系统(AIG)等。
本改造工程采取电除尘 布袋除尘的组合方式,保留原有除尘器的第一电场,拆除原电除尘器第二、三、四电场阴、阳极系统及高低压设备,其空间布置滤袋,将其作为布袋除尘区。
1.2 改造后的排放要求
(1)粉尘浓度小于30mg/Nm3。
(2)NOx浓度小于100 mg/Nm3。
(3)SO2浓度小于200 mg/Nm3。
1.3 改造工程特点
(1)工期紧,第一台机组#4机组工程开工的实际时间为2012年3月初,投产日期为2012年9月30日。
(2)设计工期时间短,需要考虑的因素较多,比如原有设备、运转机械、管道的走向等均需现场考虑,只是根据二期竣工图纸无法获得全面的信息。
(3)存在利旧的设备或者部件改造项目,设计、施工、工程协调的难度非常大,施工中出现的责任方难于划分。
(4)场地狭小,受原有建筑物的限制,通道、场地等利用率有限,大型施工作业、吊装施工无法展开,有时会造成作业面無法展开。个别施工项目只能人工作业,造成施工时间长、工程成本增加等。
2 项目计划及工程进度完成情况
本工程分为两个阶段施工,即停机前的新增施工和停机后的拆除改造施工。停机前的施工,厂区设备运行,作业区域及维护要倍加小心;停机时施工间隔短,工程量相对集中,此阶段工期异常紧张。施工过程中施工现场场地狭小,设备摆放和机械的布置困难;合理协调组织施工顺序、施工流向,最大限度地减少施工交叉,或采取措施合理交叉,加快施工进度、保证施工安全。克服设备、材料、人员进出生产区域的繁杂手续。
通过各参建人员的不懈努力完成以下任务。
进度分析:
(1)设备到货情况:总体来看,设备的到货基本能满足施工要求。利旧设备或部件里存在不能再次使用的,需要重新采购的,对施工造成了一定的影响。
(2)施工情况:2012年7月中旬之前,施工计划与现场进度相差较大,计划完成率在70%左右,7月中旬以后,施工计划基本能够完成。
(3)设计进度:设计进度基本能够满足现场要求。
3 项目关键环节控制措施等
3.1 脱硝钢架基础施工控制
由于本工程设计为在原送风机房区域新增脱硝钢架,新增脱硝钢架外包于原送风机房,其部分钢柱、斜撑、钢扶梯穿过原送风机房屋面板、外墙,且新增钢柱脚平面布置与原基础相互干扰,需对其进行加固处理。经过几家基础加固单位比较最终采用钢套管护壁的方式成孔,保证了成孔的深度。
建议在改造工程前期充分考虑当地的地质条件,借鉴当地同类工程的经验方法。
3.2 #4脱硫烟道拆除
根据设计要求,#4炉脱硫系统新增吸收塔系统、烟道系统(含GGH),取消增压风机和烟道旁路,因此,需拆除#4引风机、#4增压风机后烟道及支架。#3脱硫烟道上部拆除及原#3增压风机房部分拆除。为减小基础拆除、土方开挖的工程量,缩短停机后的施工工期,在#4机组停机前,对现场所有原烟道支架进行了标识,包括哪些支架不需要拆除,哪些拆至柱底即可、哪些需拆至基础底,保证了停机后的拆除工作有条不紊地进行。
要求设计部门将部分净烟道支架钢筋混凝土框架结构改为钢结构,在停机前即把更改后的图纸发至现场,保证了在基础施工前完成钢结构的加工工作,极大地缩短了脱硫烟道的施工工期。
3.3 除尘器改造
对除尘器结构载荷进行核算,联系厂家给出加固方案,现场立即安排施工,挽回工期;储气罐位置根据现场实际布置在引风机室外,增加的管道由厂家承担费用;联系厂家给出一电厂顶部保温箱防雨方案,厂家工代现场解决材料,施工单位安装。
4 项目工作经验、困难解决办法
4.1 脱硝钢架基础施工
由于送风机设备已安装且正在运行,无法按照常规拉大对角线的方法进行地脚螺栓定位,经研究决定,首先多次测量校核确保定位点位置准确,对能满足拉对角条件的两侧各6个基础全部拉小对角;对中间3个基础采用经纬仪测直角的方法确定,可以不拉对角,精度可适当放宽到±5mm。事实证明,此方法完全可以满足钢架安装的要求。 4.2 燃烧器
燃烧器改造水冷壁、喷口等大件设备吊装需对原锅炉上的紧身封闭、平台栏杆、钢梁、吹灰蒸汽管道、取样管、疏水管等拆除并恢复,涉及工作量较大,部分利旧的管道、弯头、平台栏杆等拆除时损坏,无法利用。
解决办法:增加的工程量现场测量,损坏的物件明确责任方后立即采购。
4.3 脫硫烟道施工
脱硫改造工程,受原有建筑物影响,#4与#3之间没有场地可用,#4机组与三期工程共用一条施工道路,该道路与GGH钢架之间几乎没有空地。新烟道必须在旧烟道全部拆除后方可安装。GGH钢架与烟囱间的烟道距离三期一侧的施工场地较远,如果GGH钢架全部完成后,该部分烟道无法吊装到位。
根据施工现场实际情况,对吊车站位与吊装物的距离等综合考虑。提前组合制作完成靠近烟囱一侧的原净烟道,主烟道至GGH入口原烟气烟道(最大组合件为15吨左右)预存在对应位置。烟囱入口前烟道即GGH出口净烟道存放则利用引风机室与GGH钢架之间的原烟道基础场地,该段烟道土建基础推迟施工。基础场地作为吊车站位位置,吊装一件后退一段,逐件将净烟道安装到位。该施工方案最大的问题是土建施工紧张且存在大面积交叉作业,现场施工管理难度较大。
4.4 地下管网的施工
本期改造项目地下管网主要集中在脱硫区域;引风机、空压机、除尘器冷却水管改造施工。由于设备运行,根据厂原竣工图根本不能准确锁定地下管道位置,管网施工无法用机械开挖;另外部分区域机械根本无法进入,给施工造成了巨大困难。现场采用人工开挖,探明地下管网布置后再根据实际情况现场出具布置图施工,最后将现场布置图传给设计单位统一出具竣工图。
5 本项目改进意见
5.1 利旧
对利旧设备、材料合同责任划分不清,对此类项目条款太少,规定模糊。签合同时应充分考虑改造可能增加的工作量,对设计为利旧的东西,实际拆除后无法利用,需考虑此部分费用。此类项目的施工工期一般比较紧张,利旧设备或者部件小部分是可以预测拆除后不能再次安装使用的(如螺栓),但大部分都是在拆除后才知道不能用或者不能修复(如托辊,辊轴的腐蚀程度不同)。签订合同时,对拆除后不能使用的部件责任方进行明确规定,需要责任方提供损坏件的方式、时间、标准以及在不履行情况下如何处理等进行规定。
由于电厂运行多年,许多系统已经更改或者老化(包含落后),新上的系统与原系统匹配成了问题,这个主要表现在电控专业,机务也有。
5.2 除尘器改造
除尘器由于图纸不全,工程量不清,开始安排的人员不够,后期工程紧张。#3机组除尘器施工时一定要抓紧前期的拆除工作,后期人员必须按照左右两侧同时施工展开。部分壳体及布风板优先安排在地面组合。在施工过程中加强对气包上的喷吹电磁阀进行保护。
5.3 引风机基础施工
#4引风机基础是在原基础上凿毛植筋后加大体积施工的,由于原来的支墩基础较小,凿毛时可能出现将基础震松动现象,这样植筋后的抗拔试验可能出现不合格现象。#3施工时将风机基础支墩全部打掉,直接在地板上植筋重新做基础。
6 给同类项目的建议
(1)对于保温材料建议设计时不要考虑其利旧,现场实际保温材料拆除后均无法再利用。
(2)合同条款。针对现场,对重点项目或者复杂项目制定详细的条款规定。
(3)注意新建项目(部件)与利旧项目(部件)的接口。
(4)合同条款中明确利旧设备或者部件的处理方式或者程序。
(5)改造项目原设备一般运行多年,设备老化、技术更新情况普遍,施工图与现场脱节情况普遍,多以设计变更形式进行完善。建议初设及施工图阶段主要设计人员深入技改项目现场调研收资,避免根据竣工图闭门造车。
[关键词] 脱硫脱硝;改造;建议
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 13. 045
[中图分类号] F273 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)13- 0106- 03
1 项目总体情况介绍
酒钢宏晟2×300MW脱硝工程是甘肃省第一家启动火电机组脱硝改造工程的企业,是贯彻国家“十二五”规划和新修订的火电厂排放标准后上马的环保项目。
1.1 工程概况
酒钢宏晟电热有限公司2×300MW自备电厂机组脱硫、脱硝及其配套设施改造工程,改造工程范围包括脱硫、脱硝、除尘器、引风机、低氮燃烧器、省煤器灰斗、空预器的改造。
原机组使用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,两台炉脱硫公用一座吸收塔,设有旁路烟道。本次对原脱硫系统进行改造,保留原有吸收塔供#3炉使用;新建#4炉脱硫装置;取消旁路烟道。
锅炉烟气脱硝系统采用选择性催化还原法(SCR)脱硝装置。二期与三期工程的脱硝氨储存供应系统为统一公共系统,位于新建的三期工程炉后氨区场地;机组烟气脱硝系统配置2台SCR脱硝反应器,SCR反应器装置布置于锅炉尾部,主要包括烟道系统、SCR反应器、催化剂、吹灰器、稀释空气系统、氨喷射系统(AIG)等。
本改造工程采取电除尘 布袋除尘的组合方式,保留原有除尘器的第一电场,拆除原电除尘器第二、三、四电场阴、阳极系统及高低压设备,其空间布置滤袋,将其作为布袋除尘区。
1.2 改造后的排放要求
(1)粉尘浓度小于30mg/Nm3。
(2)NOx浓度小于100 mg/Nm3。
(3)SO2浓度小于200 mg/Nm3。
1.3 改造工程特点
(1)工期紧,第一台机组#4机组工程开工的实际时间为2012年3月初,投产日期为2012年9月30日。
(2)设计工期时间短,需要考虑的因素较多,比如原有设备、运转机械、管道的走向等均需现场考虑,只是根据二期竣工图纸无法获得全面的信息。
(3)存在利旧的设备或者部件改造项目,设计、施工、工程协调的难度非常大,施工中出现的责任方难于划分。
(4)场地狭小,受原有建筑物的限制,通道、场地等利用率有限,大型施工作业、吊装施工无法展开,有时会造成作业面無法展开。个别施工项目只能人工作业,造成施工时间长、工程成本增加等。
2 项目计划及工程进度完成情况
本工程分为两个阶段施工,即停机前的新增施工和停机后的拆除改造施工。停机前的施工,厂区设备运行,作业区域及维护要倍加小心;停机时施工间隔短,工程量相对集中,此阶段工期异常紧张。施工过程中施工现场场地狭小,设备摆放和机械的布置困难;合理协调组织施工顺序、施工流向,最大限度地减少施工交叉,或采取措施合理交叉,加快施工进度、保证施工安全。克服设备、材料、人员进出生产区域的繁杂手续。
通过各参建人员的不懈努力完成以下任务。
进度分析:
(1)设备到货情况:总体来看,设备的到货基本能满足施工要求。利旧设备或部件里存在不能再次使用的,需要重新采购的,对施工造成了一定的影响。
(2)施工情况:2012年7月中旬之前,施工计划与现场进度相差较大,计划完成率在70%左右,7月中旬以后,施工计划基本能够完成。
(3)设计进度:设计进度基本能够满足现场要求。
3 项目关键环节控制措施等
3.1 脱硝钢架基础施工控制
由于本工程设计为在原送风机房区域新增脱硝钢架,新增脱硝钢架外包于原送风机房,其部分钢柱、斜撑、钢扶梯穿过原送风机房屋面板、外墙,且新增钢柱脚平面布置与原基础相互干扰,需对其进行加固处理。经过几家基础加固单位比较最终采用钢套管护壁的方式成孔,保证了成孔的深度。
建议在改造工程前期充分考虑当地的地质条件,借鉴当地同类工程的经验方法。
3.2 #4脱硫烟道拆除
根据设计要求,#4炉脱硫系统新增吸收塔系统、烟道系统(含GGH),取消增压风机和烟道旁路,因此,需拆除#4引风机、#4增压风机后烟道及支架。#3脱硫烟道上部拆除及原#3增压风机房部分拆除。为减小基础拆除、土方开挖的工程量,缩短停机后的施工工期,在#4机组停机前,对现场所有原烟道支架进行了标识,包括哪些支架不需要拆除,哪些拆至柱底即可、哪些需拆至基础底,保证了停机后的拆除工作有条不紊地进行。
要求设计部门将部分净烟道支架钢筋混凝土框架结构改为钢结构,在停机前即把更改后的图纸发至现场,保证了在基础施工前完成钢结构的加工工作,极大地缩短了脱硫烟道的施工工期。
3.3 除尘器改造
对除尘器结构载荷进行核算,联系厂家给出加固方案,现场立即安排施工,挽回工期;储气罐位置根据现场实际布置在引风机室外,增加的管道由厂家承担费用;联系厂家给出一电厂顶部保温箱防雨方案,厂家工代现场解决材料,施工单位安装。
4 项目工作经验、困难解决办法
4.1 脱硝钢架基础施工
由于送风机设备已安装且正在运行,无法按照常规拉大对角线的方法进行地脚螺栓定位,经研究决定,首先多次测量校核确保定位点位置准确,对能满足拉对角条件的两侧各6个基础全部拉小对角;对中间3个基础采用经纬仪测直角的方法确定,可以不拉对角,精度可适当放宽到±5mm。事实证明,此方法完全可以满足钢架安装的要求。 4.2 燃烧器
燃烧器改造水冷壁、喷口等大件设备吊装需对原锅炉上的紧身封闭、平台栏杆、钢梁、吹灰蒸汽管道、取样管、疏水管等拆除并恢复,涉及工作量较大,部分利旧的管道、弯头、平台栏杆等拆除时损坏,无法利用。
解决办法:增加的工程量现场测量,损坏的物件明确责任方后立即采购。
4.3 脫硫烟道施工
脱硫改造工程,受原有建筑物影响,#4与#3之间没有场地可用,#4机组与三期工程共用一条施工道路,该道路与GGH钢架之间几乎没有空地。新烟道必须在旧烟道全部拆除后方可安装。GGH钢架与烟囱间的烟道距离三期一侧的施工场地较远,如果GGH钢架全部完成后,该部分烟道无法吊装到位。
根据施工现场实际情况,对吊车站位与吊装物的距离等综合考虑。提前组合制作完成靠近烟囱一侧的原净烟道,主烟道至GGH入口原烟气烟道(最大组合件为15吨左右)预存在对应位置。烟囱入口前烟道即GGH出口净烟道存放则利用引风机室与GGH钢架之间的原烟道基础场地,该段烟道土建基础推迟施工。基础场地作为吊车站位位置,吊装一件后退一段,逐件将净烟道安装到位。该施工方案最大的问题是土建施工紧张且存在大面积交叉作业,现场施工管理难度较大。
4.4 地下管网的施工
本期改造项目地下管网主要集中在脱硫区域;引风机、空压机、除尘器冷却水管改造施工。由于设备运行,根据厂原竣工图根本不能准确锁定地下管道位置,管网施工无法用机械开挖;另外部分区域机械根本无法进入,给施工造成了巨大困难。现场采用人工开挖,探明地下管网布置后再根据实际情况现场出具布置图施工,最后将现场布置图传给设计单位统一出具竣工图。
5 本项目改进意见
5.1 利旧
对利旧设备、材料合同责任划分不清,对此类项目条款太少,规定模糊。签合同时应充分考虑改造可能增加的工作量,对设计为利旧的东西,实际拆除后无法利用,需考虑此部分费用。此类项目的施工工期一般比较紧张,利旧设备或者部件小部分是可以预测拆除后不能再次安装使用的(如螺栓),但大部分都是在拆除后才知道不能用或者不能修复(如托辊,辊轴的腐蚀程度不同)。签订合同时,对拆除后不能使用的部件责任方进行明确规定,需要责任方提供损坏件的方式、时间、标准以及在不履行情况下如何处理等进行规定。
由于电厂运行多年,许多系统已经更改或者老化(包含落后),新上的系统与原系统匹配成了问题,这个主要表现在电控专业,机务也有。
5.2 除尘器改造
除尘器由于图纸不全,工程量不清,开始安排的人员不够,后期工程紧张。#3机组除尘器施工时一定要抓紧前期的拆除工作,后期人员必须按照左右两侧同时施工展开。部分壳体及布风板优先安排在地面组合。在施工过程中加强对气包上的喷吹电磁阀进行保护。
5.3 引风机基础施工
#4引风机基础是在原基础上凿毛植筋后加大体积施工的,由于原来的支墩基础较小,凿毛时可能出现将基础震松动现象,这样植筋后的抗拔试验可能出现不合格现象。#3施工时将风机基础支墩全部打掉,直接在地板上植筋重新做基础。
6 给同类项目的建议
(1)对于保温材料建议设计时不要考虑其利旧,现场实际保温材料拆除后均无法再利用。
(2)合同条款。针对现场,对重点项目或者复杂项目制定详细的条款规定。
(3)注意新建项目(部件)与利旧项目(部件)的接口。
(4)合同条款中明确利旧设备或者部件的处理方式或者程序。
(5)改造项目原设备一般运行多年,设备老化、技术更新情况普遍,施工图与现场脱节情况普遍,多以设计变更形式进行完善。建议初设及施工图阶段主要设计人员深入技改项目现场调研收资,避免根据竣工图闭门造车。