一种模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法

文档序号:1902398 发布日期:2021-11-30 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法 (Construction method of modularized circulating fluidized bed boiler steel frame ) 是由 李坤 刘智 张艳峰 杨和平 吴艳岭 师金保 张鑫 于 2021-08-30 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法,包括以下步骤:步骤1、根据钢结构架(20)的设计图纸,将钢结构架(20)中相邻的两根整体钢立柱(21)划分为多个钢柱对(22),根据钢柱对(22)设计钢柱片(23),制作出每个钢柱片(23),将每个钢柱片(23)吊装至安装位置;步骤2、将钢结构架(20)安装成整体。该施工方法有效的利用机械资源,钢结构架安装采用地面预制成片,分段安装。加大地面预制深度,减少了高空作业和交叉作业工作量,实现了安全可靠、保质保量、简便快速、缩短工期,社会效益和环境效益明显。(The invention provides a construction method of a modularized circulating fluidized bed boiler steel frame, which comprises the following steps: step 1, dividing two adjacent integral steel upright posts (21) in a steel structure frame (20) into a plurality of steel column pairs (22) according to a design drawing of the steel structure frame (20), designing steel column sheets (23) according to the steel column pairs (22), manufacturing each steel column sheet (23), and hoisting each steel column sheet (23) to a mounting position; and 2, mounting the steel structure frame (20) into a whole. The construction method effectively utilizes mechanical resources, and the steel structure frame is installed by adopting ground prefabricated pieces and sectional installation. The ground prefabrication depth is increased, the workload of high-altitude operation and cross operation is reduced, safety, reliability, quality and quantity guarantee are realized, simplicity, convenience and rapidness are realized, the construction period is shortened, and the social benefit and the environmental benefit are obvious.)

一种模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法

技术领域

本发明涉及一种模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法。

背景技术

循环流化床锅炉是近几十年迅速发展起来的一项高效、低污染的燃烧技术。循环流化床锅炉为悬吊式结构,锅炉全部重量由锅炉钢结构架来承担。锅炉钢结构架主要采用框架结构,用于支吊和固定锅炉本体各部件,并维持锅炉各部件的相对位置和空间。锅炉钢结构架的立柱及其连接梁、拉条和顶板梁构成了整体框架,锅炉本体框架采用焊接连接。

循环流化床锅炉炉体结构复杂,安装要求高,传统施工时锅炉钢构架的立柱及其连接梁、拉条和顶板梁的焊接质量难以保证,安装中常有一些零部件以及特殊部位处理不当现象。锅炉炉体设计结构紧凑致使施工工作面相对狭窄,构件从堆放场地到组装场地需二次倒运,从组装场地到安装部位就位需三次倒运,对满足工期的施工组织增加了难度,且传统施工过程方法中高空作业较多,危险系数大。

在现有技术中,锅炉钢柱、炉顶大板梁、次梁及垂直支撑依次安装,锅炉钢架吊装共分n个安装层和炉顶大板梁及次梁,垂直支撑,炉顶小梁等,吊装一层,找正验收一层,并经验收合格后,方可吊装上一层。上层钢架吊装前,下层钢架的高强度螺栓必须终紧完毕。平台扶梯安装与每层钢架同期安装,即钢架安装一层,平台扶梯跟一层,并及时安装栏杆。

现有循环流化床锅炉的钢结构架的安装缺点在于,锅炉设计结构紧凑致使施工工作面相对狭窄,构件从堆放场地到组装场地需二次倒运,从组装场地到安装部位就位需三次倒运,对满足工期的施工组织增加了难度。施工场地有限,高空作业多,立体交叉作业多,危险系数大。

发明内容

为了提高循环流化床锅炉的钢结构架的安装效率,本发明提供了一种模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法,该模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法有效的利用机械资源,钢结构架安装采用地面预制成片,分段安装。加大地面预制深度,减少了高空作业和交叉作业工作量,实现了安全可靠、保质保量、简便快速、缩短工期,社会效益和环境效益明显。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法,包括以下步骤:

步骤1、根据钢结构架的设计图纸,将钢结构架中相邻的两根整体钢立柱划分为多个钢柱对,根据钢柱对设计钢柱片,制作出每个钢柱片,将每个钢柱片吊装至安装位置;

步骤2、将钢结构架安装成整体。

本发明的有益效果是:

1、通过大量的地面预制的模块化施工,减少了大量的脚手架施工,即加快了施工进度,又减少了高空作业量,也节约了施工成本,同时也为焊接质量提供了技术保障。

2、对实现锅炉模块化施工技术有了很大的推动,在施工中安全、质量、进度各方面均取得良好的效果,同时也取得了一定的经济效益和社会效益。

3、采用以地面模块化组装为核心施工方法,优化了施工工序和焊接工艺,施工周期短,循环流化床锅炉施工进展流畅,效率高、成本低,效益显著。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。

图1是循环流化床锅炉的主视示意图。

图2是循环流化床锅炉的钢结构架的整体钢立柱布置示意图。

图3是一个钢柱片的整体示意图。

图4是一个钢柱片的制作过程示意图。

图5是梁与立柱连接的示意图。

图6是梁与拉条连接的示意图。

图7是钢柱片的组合安装示意图。

20、钢结构架;

21、整体钢立柱;22、钢柱对;23、钢柱片;24、横梁;25、拉条;26、单元模块;27、锅炉炉膛安装位置;28、旋风分离器安装位置;29、省煤器安装位置;

51、锅炉炉膛;52、旋风分离器;53、省煤器;54、外钢架部分;55、内钢架部分;56、顶板;57、平台扶梯;58、返料观察平台;

301、右侧第一根钢柱;302、右侧第二根钢柱;303、右侧第三根钢柱;304、右侧第四根钢柱;305、右侧第五根钢柱;306、右侧第六根钢柱;307、右侧第七根钢柱;308、右侧第八根钢柱;309、右侧第九根钢柱;310、右侧第十根钢柱;311、右侧第十一根钢柱;

401、左侧第一根钢柱;402、左侧第二根钢柱;403、左侧第三根钢柱;404、左侧第四根钢柱;405、左侧第五根钢柱;406、左侧第六根钢柱;407、左侧第七根钢柱;408、左侧第八根钢柱;409、左侧第九根钢柱;410、左侧第十根钢柱;411、左侧第十一根钢柱;

601、中前部钢柱;

2301、第一个钢柱片;2302、第二个钢柱片;2303、第三个钢柱片;2304、第四个钢柱片;2305、第五个钢柱片;2306、第六个钢柱片;2307、第七个钢柱片;2308、第八个钢柱片;2309、第九个钢柱片;2310、第十个钢柱片。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以循环流化床锅炉为例,介绍该循环流化床锅炉的水冷壁的安装方法,下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

首先介绍循环流化床锅炉,所述循环流化床锅炉包括锅炉本体和钢结构架,所述锅炉本体含有锅炉炉膛51、旋风分离器52和省煤器53,所述钢结构架含有外钢架部分54、内钢架部分55、顶板56、平台扶梯57和返料观察平台58,如图1所示。所述循环流化床锅炉总重约为618吨,利用卸车的环节同时将锅炉本体设备及附件分类存放且放置于易于吊装位置,钢结构架的零件部分直接放置施工现场,避免了过多占用堆置场地,钢结构架安装采用地面预制成片,分段安装,加大地面预制深度。下面详细介绍模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法。

一种模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法,包括以下步骤:

步骤1、根据钢结构架20的设计图纸,将钢结构架20中相邻的两根整体钢立柱21划分为多个钢柱对22,根据每个钢柱对22设计每个钢柱片23,在组装平台上制作出每个钢柱片23,将每个钢柱片23吊装至安装位置;

步骤2、将钢结构架20安装成整体。

在步骤1之前,可以包括以下步骤:钢架进场检查、校正:

钢结构架20在吊装之前应根据锅炉厂提供的图纸、供货清单、装箱清单进行数量清点,并对立柱、横梁、护板等主要部件的质量进行下列检查:部件外表面有无重皮、裂纹、锈腐、有无在运输装卸中造成的变形、创伤等缺陷;部件焊口质量有无裂纹、夹渣和未熔合,焊缝高度应符合图纸要求,咬边深度不大于0.5mm;外形尺寸及各零件尺寸、数量是否符合图纸、检查焊接连接的质量、有无弯曲和扭转等变形。钢架各部件如长度偏差、柱的弯曲、柱的扭转值、板梁的垂直挠度等偏差符合标准。所述组装平台可以为循环流化床锅炉整体安装位置附近的一块大小合适的干净地面,如水泥地面。

在步骤1中,可以将钢结构架20中左右或前后正相邻的两根整体钢立柱21划分为一个钢柱对22,钢柱片23含有左右或前后正相邻的两根整体钢立柱21以及所述两根整体钢立柱21之间的横梁24和拉条25。一根整体钢立柱21的高度等于钢结构架20的高度。

在步骤1中,钢柱片23含有沿竖直方向排列的多个单元模块26,多个单元模块26的数量与钢结构架20的层数对应相同。例如,钢结构架20的层数为5层,则钢柱片23含有5个单元模块26,沿钢柱片23的长度或高度方向,从钢柱片23的一端向从钢柱片23的另一端逐渐地制作出整个钢柱片23,如图3至图6所示。

在制作钢柱片23时,把分段的立柱摆放在组装平台上,并检查每段钢柱的弯曲及扭曲情况,如有超差应采取技术措施进行调校;焊接坡口应符合图纸及规范规定,坡口必须与立柱中心垂直,距坡口15mm内立柱上的油漆或铁锈都应清除干净;施焊前复查立柱的总长,准确计算焊接焊缝收缩对立柱的影响;将对接处点焊固定,再进行一次立柱总长、托架标高的检查,确认无误后,正式进行组焊;将焊缝高出平面部分修平,再安装组对接缝处的加强板,最后复查立柱弯曲、扭曲等变形情况,必要时应予以处理。

在步骤1中,为了提高效率,每制作出一个钢柱片23后,就将所述一个钢柱片23吊装至所述安装位置,所述制作和吊装钢柱片23的顺序为蛇形顺序。当然,可以采用将所有的钢柱片23全部制作完成后,再将每一根钢柱片23吊装至所述安装位置的方式。

所述钢结构架20内含有锅炉炉膛安装位置27、旋风分离器安装位置28和省煤器安装位置29,钢结构架20可以被划分十个钢柱片,即下述第一个钢柱片2301、第二个钢柱片2302、第三个钢柱片2303、第四个钢柱片2304、第五个钢柱片2305、第六个钢柱片2306、第七个钢柱片2307、第八个钢柱片2308、第九个钢柱片2309和第十个钢柱片2310。图1中的全体钢柱的俯视图逆时针旋转90度后为图2。

在制作钢柱片23时,确定并标出立柱的1m标高线,避免标高差为正值;根据柱间各联系梁的标高在立柱上划线,并标明梁的代号;检查柱间的梁和拉撑尺寸;摆开立柱,找好平行度,复核柱间及对角线尺寸,组对梁及斜支撑,各组件中心处在同一水平面上;检查排架组合各立柱间距离、平行度、横梁标高、平行度、组合件相应对角线、横梁与立柱中心线等的允许偏差符合质量标准。

钢结构架20一般都是左右对称的,根据此特点,进行流水作业,对其结构实行地面成片组装后吊装,将锅炉钢架按层预制成单元模块,模块化施工,采取地面拼装组对整体吊装的方案,大大减少高空作业,不仅安全,工效高,而且节省了吊机,脚手架等费用。

具体的,步骤1包括以下步骤:

步骤1.1、制作和吊装第一个钢柱片2301,第一个钢柱片2301含有右侧第五根钢柱305和右侧第六根钢柱306,右侧第六根钢柱306位于右侧第五根钢柱305的正前方;

步骤1.2、制作和吊装第二个钢柱片2302,第二个钢柱片2302含有右侧第二根钢柱302和右侧第一根钢柱301,右侧第二根钢柱302位于右侧第一根钢柱301的正前方,右侧第二根钢柱302位于右侧第六根钢柱306的正左侧,右侧第一根钢柱301位于右侧第五根钢柱305的正左侧;

步骤1.3、制作和吊装第三个钢柱片2303,第三个钢柱片2303含有左侧第二根钢柱402和左侧第一根钢柱401,左侧第二根钢柱402位于左侧第一根钢柱401的正前方,左侧第二根钢柱402位于右侧第二根钢柱302的正左侧,左侧第一根钢柱401位于右侧第一根钢柱301的正左侧;

步骤1.4、制作和吊装第四个钢柱片2304,第四个钢柱片2304含有左侧第六根钢柱406和左侧第五根钢柱405,左侧第六根钢柱406位于左侧第五根钢柱405的正前方,左侧第六根钢柱406位于左侧第二根钢柱402的正左侧,左侧第五根钢柱405位于左侧第一根钢柱401的正左侧;

步骤1.5、制作和吊装第五个钢柱片2305,第五个钢柱片2305含有左侧第八根钢柱408和左侧第七根钢柱407,左侧第八根钢柱408位于左侧第七根钢柱407的正前方,左侧第七根钢柱407位于左侧第六根钢柱406的正前方;

步骤1.6、制作和吊装第六个钢柱片2306,第六个钢柱片2306含有左侧第四根钢柱404和左侧第三根钢柱403,左侧第四根钢柱404位于左侧第三根钢柱403的正前方,左侧第四根钢柱404位于左侧第八根钢柱408的正右侧,左侧第三根钢柱403位于左侧第七根钢柱407的正右侧;

步骤1.7、制作和吊装第七个钢柱片2307,第七个钢柱片2307含有右侧第四根钢柱304和右侧第三根钢柱303,右侧第四根钢柱304位于右侧第三根钢柱303的正前方,右侧第四根钢柱304位于左侧第四根钢柱404的正右侧,右侧第三根钢柱303位于左侧第三根钢柱403的正右侧;

步骤1.8、制作和吊装第八个钢柱片2308,第八个钢柱片2308含有右侧第八根钢柱308和右侧第七根钢柱307,右侧第八根钢柱308位于右侧第七根钢柱307的正前方,右侧第八根钢柱308位于右侧第四根钢柱304的正右侧,右侧第七根钢柱307位于右侧第三根钢柱303的正右侧;

步骤1.9、制作和吊装第九个钢柱片2309,第九个钢柱片2309含有右侧第九根钢柱309和右侧第十根钢柱310,右侧第九根钢柱309位于右侧第十根钢柱310的正右侧,右侧第九根钢柱309位于右侧第八根钢柱308的正前方,右侧第十根钢柱310位于右侧第四根钢柱304的正前方;

步骤1.10、制作和吊装第十个钢柱片2310,第十个钢柱片2310含有左侧第十根钢柱410和左侧第九根钢柱409,左侧第十根钢柱410位于左侧第九根钢柱409的正右侧,左侧第十根钢柱410位于左侧第四根钢柱404的正前方,左侧第九根钢柱409位于左侧第八根钢柱408的正前方。

步骤1.11、制作和吊装右侧第十一根钢柱311、左侧第十一根钢柱411和中前部钢柱601,右侧第十一根钢柱311位于右侧第四根钢柱304的正左侧,左侧第十一根钢柱411位于左侧第四根钢柱404的正右侧,中前部钢柱601位于左侧第十根钢柱410和右侧第十根钢柱310的正中间,左侧第十一根钢柱411和右侧第十一根钢柱311左右对称设置,如图2至图7所示。

吊装钢柱片23应在基础进行检验收合格后,证明其浇注质量、强度及外形尺寸等均符合设计要求和国家标准后进行;钢结构在安装前应先确定基准标高点。检查立柱上各托架标高及托架标高的误差。

在步骤2中,所述安装成整体为完成钢结构架20的整体安装,即安装除了钢柱片以外的其它部件,包括安装相邻的两个钢柱片23之间的横梁24和拉条25以及安装顶板56、平台扶梯57和返料观察平台58。安装时应避免托架及柱标高为正公差,便于保证安装在托架上的零部件及柱顶、顶板标高的准确;钢柱与横梁及拉条组合时,应首先找平,并点焊临时固定,待检查各部件尺寸符合图纸要求后才能正式焊接;顶板除承受锅炉本体和设计院许可的荷载外,不允许承受其他荷载;顶板上的桁架及次梁有正反之分,个别拉条也不是对称布置,因此安装时要注意,以免装错。

所述模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法包括步骤3:锅炉组合钢架(即模块化循环流化床锅炉钢架)的检查、验收。钢结构架20安装时,就位一件,找正一件,检查验收一件。不允许在未检查合格的钢架上进行下一个部件的安装工作,以免造成误差累积产生无法校正的偏差。各部件的找正内容顺序,一般应符合下列规定:立柱柱脚中心对准基础划线中心,可以利用柱脚和基础对十字中心线的办法检查;根据基准标高测量各立柱标高,可以在立柱上预先划出的1米标高线进行测量调整;立柱倾斜度应在两个垂直平面上的上、中、下三点用线锤结合经纬仪测量;相邻立柱间在上、中、下三个位置测量中心距离;各立柱间在上下两个平面测量相应对角线;根据主柱标高测量各横梁标高及水平;安装每根横梁,均应事先测量其与立柱连接处的间距、标高是否符合要求,并测量横梁本身长度,预先割去多余长度;钢架找正完毕后,应根据设计图纸将底座固定在基础上。

本发明所述模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法,在锅炉钢架安装中,改变了以往以高空组对、焊接为主的传统施工工艺。将锅炉钢架按层预制成单元模块,模块化施工。锅炉散件到货,现场组装,组装精度要求高,通过大量的地面预制的模块化施工,减少了大量的脚手架施工,即加快了施工进度,又减少了高空作业量,也节约了施工成本,同时也为焊接质量提供了技术保障。

安装条件进行分析对比,比较不同安装方法的安全可靠性和经济性,同时结合现阶段国内先进的施工机械性能和安装工人的技术水平,主要从安装工艺、吊装方法、组对方法、焊接和安全管理等方面入手,对循环流化床钢架施工技术进行优化和创新,以实现循环流化床安装全过程的安全、质量、进度和成本目标控制。

采用以地面模块化组装为核心施工方法,优化了施工工序和焊接工艺,施工周期短,循环流化床锅炉施工进展流畅,效率高、成本低,效益显著。本发明所述模块化循环流化床锅炉钢架的施工方法的经济效益测算如表1:

表1

由上表可知,采用本工法完成1台锅炉安装比常规方法施工周期减少23天,节省182.5万元,经济效益明显。

为了便于理解和描述,本发明中采用了绝对位置关系进行表述,如无特别说明,其中的方位词“前”表示图2中的上侧方向,方位词“后”表示图2中的下侧方向,方位词“左”表示图2中的左侧方向,方位词“右”表示图2中的右侧方向,方位词“上”表示垂直于图2的纸面并指向纸面外侧的方向,方位词“下”表示垂直于图2的纸面并指向纸面内侧的方向。本发明采用了阅读者或操作者的观察视角进行描述,但上述方位词不能理解或解释为是对本发明保护范围的限定。

以上所述,仅为本发明的具体实施例,不能以其限定发明实施的范围,所以其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰,都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外,本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

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