一种锅炉膜式水冷壁高空组对安装装置及其安装方法与流程

1.本发明涉及锅炉膜式水冷壁的高空安装工艺，具体的涉及一种锅炉膜式水冷壁高空组对安装装置及其安装方法。


背景技术：

2.水冷壁是锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。它的内部为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。主要吸收炉膛中高温燃烧产物的辐射热量，工质在其中作上升运动，受热蒸发。膜式水冷壁是把许多轧制好的水冷壁鳍片管用点焊互相焊接在一起，使成为一密封的组合受热面，既可提高炉膛的气密性、减少漏风，又能更好地保护炉墙，使炉墙重量减轻、结构简化；刺管水冷壁是在水冷壁管上焊接许多长20～25mm，直径6～12mm的销钉，然后敷上铬矿砂耐火塑料， 以减少水冷壁该部位的吸热量，提高燃烧区温度，适用于燃料着火特别困难的场合或某些液态排渣炉。
3.大中型电站锅炉中的水冷壁是最终要的受热面，其具有尺寸大、重量大、安装高度高等特点，现有的大中型电站锅炉中的水冷壁通常的施工方法为，首先在地面预制平台上将水冷壁组对成整体片状，然后通过大型吊装设备对组装好的整体片状水冷壁吊装就位，此种方式对吊装机械性能要求高，施工机械费用高，而且需要的预制平台面积大，整体施工成本很高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种锅炉膜式水冷壁高空组对安装装置及其安装方法，其能够通过采用将水冷壁分段组对，在空中将水冷壁组对成整体片状的安装方式对膜式水冷壁进行组装，极大的降低了地面预制平台面积、大面积脚手架搭设和吊装设备吨位，提高了施工安装效率，有效降低了膜式水冷壁整体施工成本。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种锅炉膜式水冷壁高空组对安装装置，包括，吊挂装置构件、上段水冷壁组、下段水冷壁组、上段刚性梁、下段刚性梁、上段吊耳组件、下段吊耳组件、倒链及作业平台构件，所述的上段水冷壁组安装设置在吊挂装置构件的下部并与吊挂装置构件相连，所述的上段刚性梁安装在上段水冷壁组的侧面部位并与上段水冷壁组固定相连，所述的下段刚性梁安装在下段水冷壁组的侧面部位并与下段水冷壁组固定相连，所述的上段水冷壁组上安装设置有上段吊耳组件，所述的下段水冷壁组上安装设置有下段吊耳组件，所述的上段吊耳组件通过倒链与下段吊耳组件相连接，所述的作业平台构件安装在下段水冷壁组上并与下段水冷壁组相连。
6.所述的上段吊耳组件与下段吊耳组件用于悬挂连接倒链，所述的上段吊耳组件与下段吊耳组件二者为相同的结构组成。
7.所述的上段吊耳组件与下段吊耳组件二者包括，吊耳安装架、吊耳安装螺柱、吊耳本体、调整螺母、保持弹簧及定位销，所述的吊耳安装架为方形的框架结构体，所述的吊耳
安装螺柱安装在吊耳安装架内并与吊耳安装架固定相连，所述的吊耳本体的中心部位开设有安装通孔，所述的吊耳本体通过安装通孔安装在吊耳安装螺柱上，所述的保持弹簧贯穿于吊耳安装螺柱，所述的保持弹簧的一侧端部安装在吊耳安装架的内侧璧上与吊耳安装架的内侧壁固定相连，所述的保持弹簧的另一侧端部与吊耳本体的侧面相接触，所述的吊耳安装螺柱的外周壁上结构有外螺纹，所述的调整螺母安装在吊耳安装螺柱上并与吊耳安装螺柱通过螺纹配合相连，所述的定位销的一侧端部安装在吊耳安装架的内侧璧上并与吊耳安装架的内侧壁固定相连，所述的吊耳本体上加工有倒链挂孔。
8.所述的吊耳本体上加工有用于对定位销进行限位的定位销限位插入孔，所述的定位销限位插入孔均布在吊耳本体上。
9.所述的上段水冷壁组与下段水冷壁组二者结构相同，其二者主要包括，水冷壁集箱、水冷壁管及鳍片，所述的鳍片安装在两两相邻的水冷壁管之间部位上并与水冷壁管固定相连，所述的水冷壁集箱安装设置在水冷壁管的一侧端部部位上并与水冷壁管相连通，所述的鳍片上加工有用于安装上段吊耳组件及下段吊耳组件的长方形孔洞。
10.所述的吊挂装置构件主要包括锅炉顶板梁、连接螺杆及调节螺母，所述的锅炉顶板梁上加工有贯穿孔，所述的连接螺杆贯穿于锅炉顶板梁上的贯穿孔，所述的调节螺母安装在连接螺杆的上部并与连接螺杆通过螺纹配合相连，所述的连接螺杆底部与上段水冷壁组中的水冷壁集箱相连。
11.一种锅炉膜式水冷壁高空组对安装装置的安装方法，主要包括如下步骤：s1、水冷壁分段组对s11、在预制平台上，将小段水冷壁按照锅炉图纸和编号进行组对成设计好的上下两段，分别复核上下两段水冷壁尺寸，然后按照焊接工艺卡先进行点焊后，进行水冷壁管焊接，焊口无损检测合格；s2、上段水冷壁组吊装吊耳及倒链设置s21、上段水冷壁组焊接经无损检测合格后，在距下段水冷壁组的对口位置的上方沿水冷壁的宽度方向的鳍片上分布设置对口吊装吊耳和倒链；s22、根据下段水冷壁组的重量、作业平台及作业人员、吊索具的重量之和计算下段水冷壁组的吊装计算荷载；s23、根据吊装倒链数量乘以倒链额定起重量大于下段水冷壁吊装的计算荷载方式，确定设置吊装倒链的数量和倒链额定起重量；s24、对口吊装吊耳所用钢板厚度根据下段水冷壁组计算荷载和倒链数量进行计算选定；s25、在设置倒链位置的鳍片处切割长方形的洞，将吊耳插入洞中，鳍片与吊耳两面四周要焊接牢固；s26、将经检查无异常的倒链上钩挂在吊耳的板孔上； s3、上段水冷壁组预存s31、用现场长期配置的小吨位起重机将组对好的上段水冷壁组从炉膛预留口分别吊装到锅炉炉膛内部相应位置的正下方，炉膛内预存的上段水冷壁组要采取临时固定措施固定牢固； s4、上段水冷壁组吊装就位安装
s41、用现场长期配置的小吨位起重机进行预存到炉膛内的上段水冷壁组的吊装，上段水冷壁组的吊装索具捆绑在水冷壁上部集箱上；s42、检查上段水冷壁组吊装用吊耳和倒链有无异常，检查确保拟吊装的水冷壁顶板梁上的吊挂装置安装到位，连接件配置齐全到位；s43、当上段水冷壁组吊装到接近锅炉上部吊挂装置时，缓慢起升到高度，连接上部集箱吊挂装置，当吊挂装置全部连接检查好后，方可松掉起重机吊钩； s5、下段水冷壁组吊耳设置、空中作业平台安装s51、下段水冷壁组焊接经无损检测合格后，与上段水冷壁组的对口吊装吊耳和倒链对应垂直方向，在水冷壁对口位置的下方设置下段水冷壁组对口吊装吊耳；s52、下段水冷壁组对口吊装吊耳的制作与上段水冷壁组的吊耳相同，在设置倒链位置的鳍片处切割长方形的洞，将吊耳插入洞中，鳍片与吊耳两面四周要焊接牢固；s53、在与上段水冷壁组对口位置的下方的下段水冷壁组上设置空中作业平台；s54、空中作业平台钩挂在下段水冷壁组的鳍片上，作业平台应设置可靠的走道跳板和安全栏杆；s6、下段水冷壁组预存及吊装就位s61、用现场长期配置的小吨位起重机将组对好的下段水冷壁组从炉膛预留口分别吊装到锅炉炉膛内部相应位置正下方预存，预存的下段水冷壁组采取临时固定措施固定牢固；s62、用现场长期配置的小吨位起重机对预存到炉膛内的下段水冷壁组进行吊装，下段水冷壁组的吊装索具捆绑在下段水冷壁组吊耳一侧的板孔上；s63、检查并确保下段水冷壁组与吊装用吊耳和作业平台对应位置正确、安全可靠；s64、当下段水冷壁组吊装到接近上段水冷壁组的对口高度时，用挂在上段水冷壁组的倒链挂在下段水冷壁的吊耳板孔上，用倒链同步缓慢起升到对口高度；s7、上段水冷壁组与下段水冷壁组的对口、焊接、无损检测s71、根据上段水冷壁组与下段水冷壁组的对口间隙大小、位置偏差，上拉或下松相应位置倒链进而调整对口位置和对口间隙；s72、当对口位置和对口间隙符合规范要求后，按照焊接工艺卡进行点焊、焊接；s73、按照焊接锅炉图纸和电建规范要求进行焊口无损检测。
12.进一步的，在s21步骤中，上段水冷壁组焊接经无损检测合格后，在距下段水冷壁组的对口位置的上方1.0米～1.5米高度沿水冷壁的宽度方向的鳍片上分布设置对口吊装吊耳和倒链。
13.进一步的，在s24步骤中，对口吊装吊耳所用钢板厚度大于16mm的钢板进行制作。
14.进一步的，在s25步骤中，设置倒链位置的鳍片处按照吊耳倾斜20
°
方向切割长方形的洞。
15.进一步的，在s51步骤中，在水冷壁对口位置的下方0.8米～1.0米高度位置设置下段水冷壁组对口吊装吊耳。
16.进一步的，在s53步骤中，在与上段水冷壁组对口位置的下方1.2米～1.5米处的下段水冷壁组上设置空中作业平台。
17.进一步的，在s54步骤中，作业平台支架在鳍片的固定点应均匀分布，两两相邻固定点的间距不大于2米。
18.本发明的有益效果为：本发明所提供的锅炉膜式水冷壁高空组对安装方法采取在地面预制平台上，将上水冷壁组及下水冷壁组进行分段组对，然后，通过吊装设备结合上水冷壁组及下水冷壁组上的倒链、吊耳的调整，在空中将上水冷壁组及下水冷壁组二者组对成整体片状，极大的减少了地面预制平台的面积以及大面积脚手架的搭设和吊装设备吨位，提高了施工效率，有效降低了整体施工成本，而且，本发明所提供的锅炉膜式水冷壁高空组对安装方法中的分段水冷壁的尺寸较小、重量较小，吊装起来也比较安全方便，极大的满足了安装工程企业对锅炉膜式水冷壁的安装使用需求。
附图说明
19.图1是本发明中的上段水冷壁组对吊装用吊耳及倒链设置的示意图；图2是本发明中的下段水冷壁组对吊装用吊耳及倒链设置的示意图；图3是本发明上段水冷壁组及下段水冷壁组在吊装时的整体吊装主视结构示意图；图4是本发明上段水冷壁组及下段水冷壁组在吊装时的整体吊装侧视结构示意图；图5是本发明中的上段吊耳组件与下段吊耳组件的结构示意图一；图6是本发明中的上段吊耳组件与下段吊耳组件的结构示意图二；图7是本发明中的吊挂装置构件的结构示意图；图8是本发明中的锅炉膜式水冷壁高空组对安装装置的主要工艺流程图；图中标号为：1
‑
上段刚性梁、2
‑
下段刚性梁、3
‑
上段吊耳组件、4
‑
下段吊耳组件、5
‑
倒链、6
‑
作业平台构件、7
‑
吊耳安装架、8
‑
吊耳安装螺柱、9
‑
吊耳本体、10
‑
调整螺母、11
‑
保持弹簧、12
‑
定位销、13
‑
安装通孔、14
‑
倒链挂孔、15
‑
水冷壁集箱、16
‑
水冷壁管、17
‑
鳍片、18
‑
锅炉顶板梁、19
‑
连接螺杆、20
‑
调节螺母、21
‑
对口位置、22
‑
定位销限位插入孔。
具体实施方式
20.具体实施例1：下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是：本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。本发明中，如果没有特别的说明，所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的技术方案。本发明中，除非有其他说明，数值范围“a～b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“1.5～2.5”表示本文中已经全部列出了“1.5～2.5”之间的全部实数，“1.5～2.5”只是这些数值组合的缩略表示。本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。本发明中，除非另有说明，各个反应或操作步骤可以顺序进行，也可以按照顺序进行。优选地，本文中的反应方法是顺序进行
的。除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本发明中。为了解决现有大中型电站锅炉中水冷壁在施工过程中所存在的预制平台面积大，整体施工成本很高以及对吊装机械性能吨位要求高，施工机械费用高的问题，本发明提供一种锅炉膜式水冷壁高空组对安装装置及其安装方法，具体的说，如说明书附图1
‑
7所示，一种锅炉膜式水冷壁高空组对安装装置主要包括，吊挂装置构件、上段水冷壁组、下段水冷壁组、上段刚性梁1、下段刚性梁2、上段吊耳组件3、下段吊耳组件4、倒链5及作业平台构件6，用于对接下段水冷壁组的上段水冷壁组安装设置在吊挂装置构件的下部部位，用于对上段水冷壁组进行横向稳固的上段刚性梁1横向焊接在上段水冷壁组的侧面部位，用于对下段水冷壁组进行横向稳固的下段刚性梁2焊接在下段水冷壁组的侧面部位，上段水冷壁组与下段水冷壁组二者结构相同，其二者主要包括水冷壁集箱15、水冷壁管16及鳍片17，鳍片17焊接在两两相邻的水冷壁管16之间部位，水冷壁集箱15安装设置在水冷壁管16的一侧端部部位上并与水冷壁管16相连通，在鳍片17上加工有用于安装上段吊耳组件3及下段吊耳组件4的长方形孔洞，上段吊耳组件3与下段吊耳组件4焊接在长方形孔洞内，上段吊耳组件3与下段吊耳组件4用于悬挂连接倒链5，上段吊耳组件3与下段吊耳组件4二者为相同的结构组成，其二者包括，吊耳安装架7、吊耳安装螺柱8、吊耳本体9、调整螺母10、保持弹簧11及定位销12，吊耳安装架7为方形的框架结构体，吊耳安装螺柱8固定安装在吊耳安装架7的框架结构内，在吊耳本体9的中心部位开设有安装通孔13，安装通孔13的直径大于吊耳安装螺柱8的直径，吊耳本体9通过安装通孔13安装在吊耳安装螺柱8上并不与吊耳安装螺柱8相接触，用于对吊耳本体9的空间位置进行保持的保持弹簧11贯穿于吊耳安装螺柱8，保持弹簧11的一侧端部固定安装在吊耳安装架7的内侧璧上，保持弹簧11的另一侧端部与吊耳本体9的侧面相接触，在吊耳安装螺柱8的外周壁上结构有外螺纹，调整螺母10通过螺纹连接方式安装在吊耳安装螺柱8上，用于对吊耳本体9进行定位的定位销12的一侧端部焊接在吊耳安装架7的内侧璧上，在吊耳本体9上两头加工有用于倒链5连接挂扣的倒链挂孔14，上段吊耳组件3与下段吊耳组件4的上述结构在使用时，可使吊耳本体9相对于吊耳安装架7做角度调整，具体的说，逆时针转动调整螺母10，调整螺母10在吊耳安装螺柱8上左移，此时，保持弹簧11推动吊耳本体9向左移动，此时，定位销12离开吊耳本体9上的定位销限位插入孔22，此时，定位销12解除对吊耳本体9的旋转限位，操作人员即可调节吊耳本体9与y轴竖直方向的角度，进而方便吊耳本体9以最佳角度与倒链5挂扣，在使用时，吊耳本体9与y轴竖直方向所呈现的最佳倾斜角度为20
°
，角度调整到位后，顺时针旋转调整螺母10使其推动吊耳本体9向右移动，此时，定位销12插入吊耳本体9上的定位销限位插入孔22恢复对吊耳本体9旋转方向限位，用于支撑操作人员工作的作业平台构件6安装在下段水冷壁组上。
21.如说明书附图8所示，一种锅炉膜式水冷壁高空组对安装装置的安装方法，主要包括如下步骤：s1、水冷壁分段组对s11、在预制平台上，将小段水冷壁按照锅炉图纸和编号进行组对成设计好的上下两段，分别复核上下两段水冷壁尺寸，然后按照焊接工艺卡先进行点焊后，进行水冷壁管16焊接，焊口无损检测合格；s2、上段水冷壁组吊装吊耳（指上段吊耳组件3）及倒链5设置
s21、上段水冷壁组焊接经无损检测合格后，在距下段水冷壁组的对口位置21的上方1.0米～1.5米高度沿水冷壁的宽度方向的鳍片17上分布设置对口吊装吊耳（指上段吊耳组件3）和倒链5；s22、根据下段水冷壁组重量、作业平台及作业人员、吊索具等重量之和乘以（1.2动载系数＋1.2不均衡系数）计算下段水冷壁组的吊装计算荷载；s23、根据吊装倒链数量乘以倒链额定起重量大于下段水冷壁吊装的计算荷载方式，确定设置吊装倒链5的数量和倒链5额定起重量；s24、对口吊装吊耳（指上段吊耳组件3）所用钢板厚度根据下段水冷壁组计算荷载和倒链5数量进行计算选定，一般情况下，对口吊装吊耳（指上段吊耳组件3）所用钢板厚度大于16mm的钢板进行制作；s25、在设置倒链5位置的鳍片17处切割长方形的洞（设置倒链位置的鳍片17处按照吊耳（指上段吊耳组件3）倾斜20
°
方向切割长方形的洞），将吊耳（指上段吊耳组件3）插入洞中，鳍片17与吊耳（指上段吊耳组件3）两面四周要焊接牢固；s26、将经检查无异常的倒链5钩挂在吊耳（指上段吊耳组件3）的板孔（倒链挂孔14）上； s3、上段水冷壁组预存s31、用现场长期配置的小吨位起重机将组对好的上段水冷壁组从炉膛预留口分别吊装到锅炉炉膛内部相应位置的正下方，炉膛内预存的上段水冷壁组要采取临时固定措施固定牢固； s4、上段水冷壁组吊装就位安装s41、用现场长期配置的小吨位起重机进行预存到炉膛内的上段水冷壁组的吊装，上段水冷壁组的吊装索具捆绑在水冷壁上部集箱（指水冷壁集箱）上；s42、检查上段水冷壁组吊装用吊耳（指上段吊耳组件3）和倒链5有无异常，检查确保拟吊装的水冷壁顶板梁（锅炉顶板梁18）上的吊挂装置安装到位，连接件配置齐全到位；s43、当上段水冷壁组吊装到接近锅炉上部吊挂装置时，缓慢起升到高度，连接上部集箱吊挂装置，当吊挂装置全部连接检查好后，方可松掉起重机吊钩； s5、下段水冷壁组吊耳设置（指下段吊耳组件的设置）、空中作业平台安装s51、下段水冷壁组焊接经无损检测合格后，与上段水冷壁组的对口吊装吊耳和倒链对应垂直方向，在水冷壁对口位置的下方0.8米～1.0米高度位置设置下段水冷壁组对口吊装吊耳（指下段吊耳组件4）；s52、下段水冷壁组对口吊装吊耳（指下段吊耳组件4）的制作与上段水冷壁组的吊耳（指上段吊耳组件3）相同，在设置倒链5位置的鳍片17处切割长方形的洞，将吊耳（指下段吊耳组件4）插入洞中，鳍片17与吊耳（指下段吊耳组件4）两面四周要焊接牢固；s53、在与上段水冷壁组对口位置的下方1.2米～1.5米处的下段水冷壁组上设置空中作业平台构件6；s54、空中作业平台构件6钩挂在下段水冷壁组的鳍片17上，作业平台支架在鳍片17的固定点应均匀分布，两两相邻固定点的间距不大于2米，在作业平台构件6上应设置可靠的走道跳板和安全栏杆；s6、下段水冷壁组预存及吊装就位
s61、用现场长期配置的小吨位起重机将组对好的下段水冷壁组从炉膛预留口分别吊装到锅炉炉膛内部相应位置正下方预存，预存的下段水冷壁组采取临时固定措施固定牢固；s62、用现场长期配置的小吨位起重机对预存到炉膛内的下段水冷壁组进行吊装，下段水冷壁组的吊装索具捆绑在下段水冷壁组吊耳（指下段吊耳组件4）一侧的板孔（倒链挂孔14）上；s63、检查并确保下段水冷壁组与吊装用吊耳（指下段吊耳组件4）和作业平台对应位置正确、安全可靠；s64、当下段水冷壁组吊装到接近上段水冷壁组的对口高度时，用挂在上段水冷壁组的倒链5挂在下段水冷壁的吊耳板孔（指倒链挂孔）上，用倒链5同步缓慢起升到对口高度；s7、上段水冷壁组与下段水冷壁组的对口、焊接、无损检测s71、根据上段水冷壁组与下段水冷壁组的对口间隙大小、位置偏差，上拉或下松相应位置倒链5进而调整对口位置21和对口间隙；s72、当对口位置21和对口间隙符合规范要求后，按照焊接工艺卡进行点焊、焊接；s73、按照焊接锅炉图纸和电建规范要求进行焊口无损检测。以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明实施范围，也可用于其他不同领域、不同结构之产品，无论中心距大小、组孔内孔数多少、尺寸大小，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。