锅炉改造方案设计省煤器.docx
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锅炉改造方案设计省煤器
陕西延长石油兴化化工有限公司
3*160T/H煤粉锅炉脱硝技改EPC工程
省煤器
改造专项方案
编制:
审核:
批准:
江苏靖安工业设备安装有限公司
2015年04月15日
一、工程概况..........................................................................................................1
二、施工执行规范标准..........................................................................................3
三、施工准备及交底..............................................................................................4
四、省煤器改造施工技术措施..............................................................................7
五、确保安全生产、文明施工的技术组织措施..................................................14
一.工程概况
1.1工程概况
工程名称：
陕西延长石油兴化化工有限公司3*160T/H煤粉锅炉脱硝技改EPC工程省煤器改造工程
建设单位：
陕西延长石油兴化化工有限公司
设计单位：
无锡东马锅炉有限公司
监理单位：
陕西方诚石油化工建设监理有限责任公司
施工单位：
江苏靖安工业设备安装有限公司（专业承包）
质量目标：
确保优良，改造后设备完好和投运率达到100%。
安全目标：
杜绝重大设备毁坏、人身伤害、火灾事故发生
1.2改造主要内容
省煤器部分
1）上部省煤器部位炉墙及护板的拆除；
2）上部省煤器集箱与蛇形管排连接处管道的切割、打磨；
3）上部省煤器集箱抬升与就位；
4）原省煤器蛇形管拆卸及与增加部分管束对口、焊接、无损检测；
5）焊接完成省煤器管束吊装就位、找正、与联箱焊接；
6）水压试验；
7）管路恢复；
1.3设备概况
陕西延长石油兴化化工有限公司3台160T/H煤粉锅炉，内部编号为：
1#、2#、3#锅炉。
锅炉自投产以来未进行改造，运行状况良好。
上级省煤器是由57片蛇形管束并排布置，集箱位于炉右侧，蛇形管束单管型号为D38*4.5。
1.4改造原由
3台锅炉进入设备运行阶段以来，锅炉排烟温度偏高，设备经济性显著降低，为了达到设备管理和整治要求，响应国家“节能减排”政策号召，提高锅炉整体效率，提高设备经济性，拟对该三台煤粉锅炉进行SCR脱硝技改，故需对省煤器及部件进行相关改造，以达到技改要求。
1.5工程特点
1）该工程施工工期紧，施工各专业工种之间交叉频繁，施工期间各专业要充分协调，并加强与兄弟施工单位的沟通与协调。
2）工程施工技术、质量要求高，需保证安装产品使用的可靠性、安全性，保证整体美观与协调，同时应对现有设备进行成品保护。
二.施工执行规范标准
1、《中华人民共和国特种设备安全法》（2014年1月1日实施）
2、《锅炉安全技术监察规程》（TSGG0001-2012）
3、《工业锅炉通用技术条件》（JB/T10094-2002）
4、《锅炉受压元件焊接技术条件》（JB/T1613-1993）
5、《锅炉钢结构技术条件》（JB/T1620）
6、《锅炉水压试验技术条件》（JB/T1626-2002）
7、《承压设备无损检测》（JB/T4730-2005）
8、《工业锅炉焊接管孔》（JB/T1625-2002）
9、《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GB50211-2004；
10、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
11、无锡东马锅炉有限公司提供的技术资料及图纸
三.施工准备及交底
3.1人员准备
1）根据施工项目内容以及计划工期要求，确定参加施工的人员。
2）所有施工人员必须符合用施工专业条件，如特殊工种作业（焊工、起重工、电工等），必须具备有效证合格件。
3）施工项目负责人在施工前必须充分熟悉有关的施工要求和技术要术，依据现场实际情况合理安排施工项目和步骤。
4）劳动力组织
序号
工种
数量
备注
1
项目经理
1人
王永红
2
资料员
1人
马炜
3
专职安全员
1人
王永红（兼）
4
技术质检员
1人
王建生
5
高压焊工
1人
戚会军
6
普通焊工
1人
李克阁
7
起重工
1人
弓满根
8
钳工
4人
王占岭、夏建新
9
力工
4人
共计
15人
3.2工机具配备
序号
名称
型号
单位
数量
1
交流电焊机
BX-400
台
10
2
氩弧焊机
ZX7-400
台
3
3
卷扬机
3T和2T
台
2
4
台钻
Z516-2
台
1
5
烘箱
ZYH-20
台
1
6
空压机
W-1.2/10
台
1
7
电动试压泵
4DSB-20.0
台
1
8
型材切割机
JG-400
台
1
9
氧气、乙炔
L=30m
套
6
10
丝杠
个
4
11
手拉葫芦
1-10T
个
12
12
螺旋千斤顶
QL-10t
台
4
13
水准仪
台
1
14
经纬仪
台
1
15
手推车
辆
3
16
角向磨光机、电磨机
台
6、6
17
电锤
台
2
18
保温筒
7-3
个
8
19
排风扇
个
2
20
钢卷尺
30米
把
2
21
内径百分表
个
1
22
油标卡尺
0-300
个
1
23
其它小工具
套
4
3.3材料准备
1）施工所需的设备、材料及技术资料，符合要求方可施工，同时做好记录签字。
2）确认本次工程所需的各种工器、机具完好，到位。
3）厂家供应的设备、备件产品的合格证书作为质保资料归档。
4）做好备件材料的入厂检验和检测分析工作，包括设备规格、管道通球、测厚、光谱检查等工作。
5）与业主确定施工材料的堆放点和施工垃圾临时存放点。
3.4劳保用品准备
1）改造前确认所有施工人员的安全帽、工作服、劳保手套、劳保鞋、等劳保用品已准备齐全完好。
2）登高作业准备双钩三点式安全带完好备用。
3）现场施工打磨作业防护镜已充分准备。
4）施工作业防尘口罩准备充分。
3.5现场施工条件准备
1）保温拆除完毕，现场清理干净。
2）脚手架搭设完成，脚手架经验收合格。
3）现场起吊设备准备到位就绪。
4）特殊工种作业人员证件齐全，随身携带。
5）省煤器更换工作，符合工作票安全交出措施，具备施工条件。
3.6技术交底
1）施工前熟悉施工项目和施工内容。
2）组织项目负责人熟悉图纸内容，熟知作业施工点的主要内容。
3）对省煤器零部件做好识别验收工作，交待具体到货检查识别类型、项目和目的。
4）焊接焊缝数量较多，做好焊口的封口措施，防止异物入内。
5）组织学习设备管道焊接的技术交底，保证焊接质量，避免返工。
6）交底项目负责人施工进度安排，熟悉施工网络进度安排。
7）交待施工作业中存在的危险点和危险因数，做好危害识别。
3.7省煤器改造工作量
1）本工程主要工作量为将原上级省煤器炉墙保温拆除，在原锅炉上部省煤器单根蛇形管束基础上接两排蛇形管束（以增加省煤器换热面积），省煤器系统整体水压试验合格后，恢复砌筑炉墙。
2）原省煤器上集箱仍利旧，仅对其抬升400mm，相应省煤器与锅筒连接管亦缩短400mm。
3）省煤器上、下集箱与蛇形管束原连接管自焊口处断开，吊至锅炉与脱硝间临时操作平台处，将原管束与新增加管束对接后再经无损检测合格后，吊装至安装位置，与上、下集箱对接。
详见下方改造示意图。
省煤器改造示意图
四.省煤器改造施工技术措施
4.1改造施工程序
4.2拆除、改造技术措施
4.2.1原有省煤器炉墙保温结构拆除
1）首先对原上部省煤器外护板、保温及炉墙进行拆除、满足上部省煤器更换要求的进出空间。
根据本工程实际情况，确定拆除炉左、右侧和炉后侧炉墙。
2）拆除时需密切和机电安装单位配合，及时通知其拆除原上级省煤器区域的热控仪表测点并保存，以便后期炉后侧炉墙恢复砌筑时由其按图纸要求位置给予安装就位。
3）炉墙保温结构拆除过程中，对于需利旧的耐火层要注意耐火砖的保护性拆除，将拆除完整并符合使用要求的耐火砖小心吊装至临时存放点，采取防雨措施给予保护。
对于无需利旧的保温层，拆除过后需吊装至零米平台，运至指定垃圾存放处。
4.2.2省煤器管束施工
省煤器蛇形管束施工工序为：
拆除蛇形管束管夹连接板----破除蛇形管束管夹下端与上级省煤器通风梁连接处浇注料----切割省煤器蛇形管束与上下联箱间连接管----抬升上级联箱----吊上部省煤器蛇形管束至临时操作平台----原蛇形管束与新蛇形管束对口、焊接、无损检测----吊装对接完成的管束至上级省煤器安装位置处----蛇形管束与上下联箱对口、焊接、无损检测----省煤器系统整体水压试验----本体炉管恢复
1）省煤器管排、联箱在安装前要仔细检查设备外观：
包括清点，编号，及内部清理检查、管件检查、外形及几何尺寸检查。
2）首先安装联箱，将联箱就位安装，先行简单固定。
3）由于上级省煤器右侧位置狭窄，确定将蛇形管束从炉后侧退出后竖井吊至8米平台。
4）检查联箱固定支架，不符合要求的进行更换安装。
5）焊接时一定要注意管排间距均匀。
注意将管束穿墙管密封钢板，在焊接前予以安装就位点焊固定。
6）蛇形管束就位焊接完毕后，检查所有管束安装焊接是否合格，如合格，将蛇形管束管夹上端用连接板进行焊接固定。
7）安装联箱膨胀指示器，并校对零位。
8）在外观检自检合格的基础上，对全部省煤器焊口进行RT射线无损检测，
9）焊缝检测合格并进行水压试验合格后，方可按要求进行平台的恢复和炉墙保温工作。
省煤器组合、安装允许误差见下表：
序号
检查项目
允许偏差
1
省煤器联箱标高；联箱纵横水平度
±3；≤3
2
集箱中心距蛇形管弯头端部长度
±10
3
组件宽度
±5
4
组件对角线差
10
5
组件边管垂直度
±5
6
边缘管与炉墙间隙
符合图纸要求
4.3焊接技术措施
4.3.1高压焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训，并遵照《锅炉压力容器焊工考试规则》进行考核取得相应项目技术考核合格方可焊接。
4.3.2为保证焊接质量，应优先选用性能优良的逆变焊机，焊机需经认可后才能使用。
4.3.3入库焊材的质量应符合国家标准，并具有制造厂家的质量合格证书。
4.3.4焊接使用的氩气纯度应不低于99.95%。
4.3.5焊缝位置距离弯管的弯曲起点不得小于管子外径或不小于100mm。
4.3.6管道对接焊缝间的距离不小于管子外径，且不小于150mm。
4.3.7管道连接时，不得用强力对口、加热管子、加偏垫或多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。
4.3.8管子对口时一般应平直，焊接角变形在距离接口中心200mm处测量，除特殊要求外，其折口的允许偏差a应为：
当管子公称通径DN＜100mm时，a≯2mm。
4.3.9联箱、管道安装中心标高偏差≯±10mm
4.3.10焊接坡口可采用机械方法加工，坡口表面应光洁整齐，不得有深1mm的凹坑。
4.3.11管材的坡口形式为V型，如无规定在保证焊接质量，填充金属少，改善劳动条件，便于操作，减少焊接变形和应力，适应探伤的前提下进行。
4.3.12坡口内外侧的油污、铁锈和其他影响焊接质量的杂物应清理干净，氩弧焊每侧清理不小于15mm。
4.3.13碳钢管线在环境温度低于0℃应进行预热，预热温度大于20℃。
4.3.14本次焊接省煤器施工中，焊口均采用钨极氩弧焊打底，钨极氩弧焊盖面的焊接工艺，焊接用焊丝为TIG-J50。
4.3.15焊口焊完后应及时进行清理，经自检合格后认真填写自检记录表。
4.3.16本工程中省煤器改造施工的管口焊接质量必须满足射线Ⅱ级要求。
4.4省煤器改造注意事项
1）锅炉对流蛇形管安装前，需按照规程规范要求经过通球试验合格。
2）用角磨机、电磨机及砂布等清除管头和管孔处的油污和杂物，并检查对流管系统进出口集箱标高是否符合要求。
3）对流管蛇形管排从一侧向另一侧进行吊装，初步就位后从反方向按顺序进行对口焊接。
4）焊条焊前必须烘干，放在焊条保温筒内，随焊随领。
5）施焊过程中，对流管蛇形管排两侧均需安排一名施工人员观察蛇形管排安装位置、水平度、垂直度是否符合要求。
施焊时不允许有焊条头、螺栓等杂物掉入管子和集箱内，焊接后应检查施工工器具是否齐全。
6）蛇形管束等零部件，运输和存放时要放平、垫好，以免发生变形，要考虑组装程序进行入库和摆放，以便充分利用场地和查找、组合方便。
7）受热面管子组焊前要用大于0.59MpaR的空气吹扫，按规范要求进行通球,焊口要除锈打磨,坡口要按规定。
处理完的蛇形管束应垫起并塞住、包好。
要设置活动的防风、防雨棚，以备组装时使用。
8）管子对端面应与管中心垂直，逐根对弯曲，其偏斜度按相关规定的要求，防止热胀和强有力对口。
9）受压管子全部采用氩弧焊接工艺，以此准备设备和工、器具。
10）蛇形管组合时，先将集箱找正固定后安装基准蛇形管，基准蛇形管的安装中，仔细检查蛇形管与集箱管头对接情况和集箱中心距蛇形管端部的长度偏差，等基准蛇形管找正固定后再安装其余管排。
11）对接完成后的蛇形管束吊装前，需对上级省煤器支撑梁进行清理并放线，检查合格后方能进行下道工序。
4.5炉墙开口的调整
因省煤器上接口的标高有所调整，根据改造图纸设计，需要对原炉墙检查门进行调整，新的炉墙检查门接口标高由原来24350mm保持不变，位置由炉左右侧移至炉后侧，且仅保留一只。
新的吹灰孔和测量孔由24.35m提升至24.54m，位置由炉左右侧移至炉后侧，左右对称布置。
4.6省煤器系统水压试验
1、试压应具备的条件
①拆除所有临时支撑及脚手架，承压部件固定装置全部安装完毕，外观及几何尺寸检查合格，射线探伤合格，各种记录齐全，并已经验收签证；
②把锅炉区域打扫干净，把与水压试验无关的设备及材料清出锅炉房；
③所有受压部件的人孔、手孔已封闭，外部至一次门管道连接完毕，临时上水管路与试压泵接通；本改造工程水压采用省煤器系统整体试压，将下级省煤器进口集箱进水管一次阀门拆卸保存，临时安装法兰盲板及进水口；将上及省煤器上集箱出水管（8根）临时封堵，并安装放气阀。
待水压试验合格后，再行与原有本体管路恢复连接并全部进行无损检测。
④每台锅炉省煤器区域装设不低于2块经校验合格的压力表，其精度为1.6级，表盘量程为0-20Mpa；
⑤做好水压试验的组织工作，专人指挥，定岗定位，分工明确，与水压试验无关人员一律不得入内。
⑹上部省煤器上集箱抬升就位后，与锅筒连接管暂不连接，用临时盲板封住，以便进行压力试验，待压力试验合格后，再联通该管道。
⑺对下部省煤器下集箱进水管一次门进行保护性拆除，在该部位接临时试压进水管，与试压泵相连。
2、水压试验
①根据规范要求，本锅炉省煤器系统的试验压力为省煤器设计工作压力的1.5倍，即17.505MPa；
②开启最高点排气阀，启动给水泵缓慢上水。
当满水后，应静止10～15分钟，确认满水后，关进水阀及放气阀；
③试压时，升压应缓慢的进行，控制在每分钟0.03～0.05MPa，当压力上升到1.0MPa时暂停升压，检查省煤器系统范围内焊口无泄漏及其他异常情况时方可继续升压。
④压力升至工作压力11.67MPa时，停止升压，进行一次检查，待足够时间且压力表无下降，可继续升压进行试验。
⑤当升至试验压力时，关闭进水阀，在此压力下保持20分钟进行全面检查。
检查无压降无变形后通过排污阀以不超过0.03Mpa/min的速度缓慢降压，进行全面检查，检查期间压力应保持不变。
升压试验后，缓慢降至工作压力进行全面检查，检查期间压力应保持不变，并对试压情况进行详细记录。
3、水压试验符合下列情况为合格：
①压力表无下降；②无残余变形。
4.7炉墙砌筑
本锅炉炉墙砌筑是根据《工业炉砌筑工程施工及验收规范》标准及省煤器生产厂家和原锅炉厂家提供的相关图纸要求组织施工，其施工顺序如下：
1、砌筑前的准备工作
1.1组织有关专业人员熟悉图纸，了解掌握本炉省煤器区域各部位特点，结构性能，技术要求。
1.2整理各种材料的规格、型号、数量及产品合格证。
1.3所有筑炉材料按施工顺序，分别分类分号堆放在有盖的仓库内且不能淋雨，防止受潮。
2、施工用料的要求
2.1施工中的所有用料必须有制造资格的生产厂家提供，并出具产品的材质证明和合格证及生产日期，进场时应按有关的标准和技术条件进行验收；
2.2耐火水泥的标号应大于等于525#；骨料的含铝量应在70%以上，其颗粒度应符合使用要求；
2.3耐火砖选用标准NZ-40砖，其几何尺寸为230*114*65。
2.4石棉绒、石棉灰、石棉绳必须选用图纸说明要求相应级别的产品，不符合要求的不能投入使用；硅酸铝保温板厚度为70mm。
2.5砌筑耐火制品用的泥浆的耐火度和化学成份应符合耐火制品的砌筑使用要求，其配比要求，将按供货厂家的要求确定操作条件和方法，（泥浆的稠度和加水量，同时检查泥浆的砌筑性能是否满足要求）。
调制泥浆时必须搅拌均匀，不应在调制好的泥中任意加水或胶结料。
2.6所有材料牌号、级别、砖号应按砌筑顺序放置并做出标记；运输和保管耐火材料时，应预防受潮；对于有特殊要求的材料，应及时运至锅炉房内；
2.7保温层选用硅藻土砖，标准尺寸为250*123*65。
3、施工工艺要求：
3.1将需使用于上级省煤器炉墙区域的人孔门用耐火混凝土进行浇筑，耐火混凝土的配比为耐火水泥：
粗骨料：
中骨料：
细骨料=1：
1：
1：
1（重量比）。
3.2浇注用的模板应有足够的强度和刚度，支模尺寸应符合图纸要求，支撑要牢固，防止在施工时跑模变形。
模板间的接缝应严密，不漏浆，模板表面应光滑平整。
模板应采取防粘措施，浇筑前应将模板润湿。
3.3砖墙砌体施工：
3.3.1砖墙砌体应错缝进行砌筑，当砌体中断或返工拆砖而应留阶梯形的斜搓；
3.3.2耐火砖砌体膨胀缝的留设应按设计要求进行，应避开受力部位，炉体骨架和孔洞；膨胀缝应均匀平直，保持清洁，并按规定填充材料；
3.3.3按图纸要求进行选砖，保证砖的尺寸误差能满足所规定的砖缝要求，必要时可进行加工；施工时不得在砌体上砍凿砖；砌砖应使用木锤或橡胶锤找正，不得使用铁锤；泥浆干涸时，不得敲击砌体。
3.3.4砖的加工面和有缺陷的表面，不宜朝向炉膛或管子通道的工作面；
3.3.5砌筑炉墙的泥浆中最大颗粒应小于砖缝的5%，泥浆浸泡时间不低于24小时，泥浆应清洁，不得掺有杂物和易燃物。
3.3.6对耐火砌体的砖缝厚度和泥浆饱满度，应即及时检查；砖与砖之间的灰缝饱满度应达90%以上。
4.8烘炉
1）锅炉烘炉应具备以下条件：
A、锅炉本体省煤器区域安装、炉墙及保温工作已结束；
B、烘炉需用的热工和电气仪表已安装和校验完毕；
C、烘炉需用的各系统已安装和试运完毕，能随时投入；
D、改造项目脱硝装置已安装完毕；
E、省煤器集箱上的膨胀指示器应恢复安装完毕，并在冷状态下应调整为零位。
2）本改造部分炉墙烘炉步骤待按实际情况确定。
四、确保安全生产、文明施工的技术组织措施
4.1安全文明施工的目标：
重大事故率为0，轻伤事故率低于5‰。
4.2安全文明保证体系：
公司安全负责人
高小红
工地专职安全员
王永红
工
艺
焊
接
起
重
筑
炉
油
漆
李
有
郭
栋
灿
弓
满
根
尤
地
海
夏
建
新
各专业班组
4.3安全生产保证措施：
1、按照“安全第一、预防为主”的原则，建立安全生产责任制，项目安全员要加强安全检查，对工人进行三级安全教育，安全员要及时进行安全技术交底。
2、建立安全生产定期检查制度，班组每日检查，项目部每周检查，公司每月检查。
以自查为主，互查为辅，查思想、查制度、查纪律、查隐患、重点查防触电、防高空坠落、防物体打击等措施。
3、落实劳保产品的发放，建立劳保产品发放台帐。
4、施工用电采取“三级用电、两级保护”措施。
5、施工现场明确各种规章制度，实行安全质量卡死制度。
6、加工场地平整、洁净，操作平台架设要安装牢固可靠，不得有闲人站立，工作人员也应注意避免在翻料、落料或转身时，将人碰伤。
7、操作前检查所有工具，特别是使用木锤、钣金锤、大锤前，应检查锤板是否牢靠，打大锤时，严禁带手套，并注意四周人员和锤头起落范围内有无障碍物。
8、电动机具应布置在室内或搭设的工棚内。
9、设备搬运，需要根据体积、重量，组织适当的劳动力，多人搬运时用力要一致，堆放整齐。
10、吊装作业时应有专人负责指挥，正式起吊前必须试吊。
11、氧气瓶、乙炔瓶夏天应注意遮盖、防曝晒。
4.4文明施工保证措施：
为了更好地贯彻安全生产制度，改善劳动保护和环境保护到文明生产，我公司本着经济效益与社会效益并重的原则，结合公司有关规定，特提出以下规定，以更好的提高我公司现场文明施工管理水平。
1、施工人员进入现场必须执行现场管理的有关规定，遵守现场规章制度。
2、施工现场要有严格的分片包干和个人岗位责任制。
3、施工现场建立每周安全教育例会制度，项目经理总结上周的安全情况，提出下周的安全注意重点，做到有的放矢。
4、施工现场堆放的成品、材料要整齐。
5、施工作业面应经常保证有条理，做到活完场清。
6、施工现场的作业机具、周转材料应及时归整清理，严禁乱摆乱放。
7、库内物品存放应分类分规格码放整齐，保持库内外清洁干净。
8、施工人员在工地期间不准喝酒、打架、怠工等现象发生。
9、现场办公室、工具室、更衣室要经常保持整洁干净，空气清洁，如图纸、餐具、衣物等均应整齐有序。
10、切割机、电锤等噪音较大的施工机
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