摘要：燃气余热锅炉受压模块吊装技术需基于模块结构特性（大尺寸管屏、卧式/立式布置）与安全规范，通过“方案定制化、工器具专业化、过程精细化”实现安全高效吊装。核心技术包括：吊前精准复核模块参数（重量 50-184t、长 18-26.8m），选用 600t 履带吊为主吊，配合专用平衡扁担与翻身架控制吊装变形（挠度≤3mm/m）；翻身时主吊与辅助吊协同动作，确保模块平稳竖直（摆动幅度≤300mm）；就位时通过全站仪控制三维坐标偏差（纵向≤±5mm、横向≤±3mm），高强度螺栓分三次拧紧（终拧扭矩偏差≤±10%）。过程中需实时监测吊机支腿沉降（≤5mm）、环境风速（≤10.8m/s），并留存吊耳焊接 PT 检测、光谱分析等质量记录，最终实现模块无变形、无泄漏吊装，为锅炉长周期运行奠定基础。

关键词：燃气余热锅炉；受压模块；吊装

前言

随着燃气-蒸汽联合循环电站向高参数、大容量发展，燃气余热锅炉受压模块（如过热器、蒸发器）呈现“大尺寸、高集成、薄壁化”特点，单模块重量达 50-184t、长度超 26m，吊装过程易因变形、碰撞导致管屏损坏或就位偏差，直接影响锅炉密封性能与运行安全。近年来，国内多起电站因模块吊装工艺不当引发管屏泄漏（如某9F 级机组模块翻身时管屏弯曲变形，投运后 3 个月发生爆管），凸显吊装技术对工程质量的决定性作用。

1 模块结构组成与功能

1.1 核心部件

受热面管屏：由鳍片管（如开齿螺旋鳍片管）、集箱（进出口联箱）及连接管道组成，是热量交换核心。按功能分为过热器模块（将饱和蒸汽加热至额定温度）、蒸发器模块（水吸热汽化）、省煤器模块（预热给水），如9F 级余热锅炉按烟气流向分为 6 个模块，单个模块长 18-26.8m，重 50-184t。

联箱与管道：联箱（直径 300-800mm）用于介质分配与汇集，材质多为 SA-335P91/P92（高温段）或 20G（低温段）；连接管道采用无缝钢管，壁厚根据压力等级设计（如 35MPa 超临界工况管壁厚≥20mm）。

结构形式

卧式模块：管屏垂直布置，烟气横向冲刷（如杭州锅炉厂 NG-901FA-R 型），模块呈扁平状（宽×高约23.5m×4m⋅ ），通过顶部吊耳悬吊于钢架；

立式模块：管屏水平布置，烟气自下而上流动（如无锡华光立式锅炉），模块垂直叠放（单组 4 层），总高度达 41.5m，通过液压提升装置倒装就位。

1.2 材料选择与性能要求高温段模块（过热器/再热器）

合金钢管：T91/T92（马氏体钢，使用温度≤650℃）、Super304H/HR3C（奥氏体钢，耐 650-700℃高温氧化），需满足高温持久强度（如 T92 在 600℃/10 万小时持久强度≥100MPa）和抗氧化性（5000 小时氧化增重≤0.1mm）。焊接材料：匹配母材成分，如 T92 焊接用 E9015-B9 焊条，焊后需经 760-780℃回火处理，确保焊缝硬度≤250HB。

中低温段模块（蒸发器/省煤器）

采用 20G、SA-210C 等碳钢或低合金钢，性价比高且满足 300-450℃工况需求，管屏外壁加装防磨盖板（如尾部省煤器模块），减少烟气冲刷磨损。

1.3 制造与安装关键要求工厂预制精度

管屏组装偏差：鳍片管间距±1mm，平面度≤5mm/m；联箱与管屏焊接采用全自动氩弧焊，一次合格率≥98%，焊后进行 100%UT/RT 检测。

清洁度控制：出厂前通球试验（钢球直径为管内径 70%85%) ），集箱内部用内窥镜检查，确保无氧化皮、焊渣等异物。

现场安装要点

吊装保护：采用专用吊具（如可调式平衡梁）避免管屏变形，卧式模块翻身时使用翻身架控制挠度≤L/200

（L 为模块长度）；

密封与热膨胀：模块间连接采用柔性密封（如金属波纹管补偿器），吸收热膨胀位移（如 9F 级模块运行时轴向膨胀量达 60mm）。

2 吊装前准备与方案优化

2.1 模块特性与吊机选型适配

参数复核：明确模块重量（如 9F 级单模块 50-184t）、重心位置（通过厂家提供的重心坐标标识）及外形尺寸（长 18-26.8m×宽 3.5-4.2m），确保吊机额定起重量≥1.5 倍模块重量（含吊具）。例如 600t 履带吊主臂 42m、作业半径 18m 时，额定起重量 200t，可满足 150t 模块吊装需求。

吊机配置：

大吨位模块（＞100t）：采用“主吊+辅助吊”协同（如 600t 履带吊主吊+250t 履带吊辅助翻身），主吊负责模块提升就位，辅助吊配合翻身或抬尾，避免单点受力导致管屏变形。

场地受限场景：如非洲加纳项目，利用改造后的运输架作为临时吊具，采用 200t 汽车吊从侧面吊装 54t 模块，避开炉架顶部空间限制。

2.2 吊点设计与工器具验证吊耳与平衡装置：

采用厂家专用吊耳（材质与模块联箱一致，如 SA-335P91），焊接后需进行 PT 渗透检测（Ⅰ级合格），单个吊耳承载力≥模块重量的 1/2（双吊点设计）。

细长模块（长径比 >5 ）加装平衡扁担（如 23.5m 长型钢扁担），通过调节吊点间距（误差≤50mm）控制吊装挠度≤3mm/m，防止管屏弯曲。

索具选型：主吊选用 Φ60mm 钢丝绳（6×37+FC，破断拉力 1560kN，安全系数≥8）或 100t 级吊装带（带宽200mm，长度 8m），避免对管屏护板造成挤压损伤。

3 模块翻身与起吊核心工艺

3.1 卧式模块翻身工艺（关键防

翻身架固定：模块运输至现场后，通过 600t 履带吊卸至水平翻身架，调整模块与翻身架间隙≤10mm，焊接临时固定耳板（焊缝高度≥8mm），防止翻身时滑动。

同步翻身控制：

主吊（600t）挂钩模块顶部吊耳，辅助吊（250t）挂钩翻身架底部吊耳，缓慢起吊使翻身架与地面夹角达 80°-85°（避免斜拉斜吊）；

主吊持续提升，辅助吊配合松钩，待模块完全竖直后，拆除翻身架与模块连接螺栓，此时需通过 4 根导向绳（直径 20mm，拉力≥5t）控制模块摆动幅度≤300mm。

3.2 吊装就位与精度调整起吊路径规划：

模块提升至炉架顶部 300mm 高度时暂停，通过全站仪校核模块中心线与安装基准线偏差（≤2mm），利用主吊变幅+回转微调位置，避免与钢架护板碰撞。

对于立式叠放模块（如 9F 级四列模块），采用“分层吊装法”，先吊装下层模块并固定，再通过液压同步提升装置（误差≤20mm）吊装上层模块，确保模块间定位销精准对接（偏差≤1mm）。

最终固定：

模块吊挂梁与炉顶钢梁通过M30 高强度螺栓连接（扭矩系数0.12-0.15），分三次拧紧（初拧 50% →复拧80%→终拧 100% ），螺栓终拧后外露丝扣 2-3 扣，同步监测模块垂直度（偏差≤1‰）及水平度（≤2mm/m）。

4 过程质量控制与安全防护

4.1 吊装过程质量控制4.1.1 模块吊装精度控制就位位置偏差：

模块吊装前在炉顶钢架划出纵横中心线及标高控制线，就位时通过全站仪实时监测，确保模块纵向中心线与钢架基准线偏差≤±5mm，横向中心线偏差≤±3mm，标高偏差≤±5mm（如 9F 级模块长 23.5m，横向节距偏差控制在±2mm 内，避免烟气流速不均导致局部磨损）。

水平度调整：采用水平仪测量模块联箱水平度，允许偏差≤2mm/m，通过调整吊挂螺栓垫片厚度（垫片层数≤3 层）实现精准找平，防止运行时介质偏流。

模块变形控制：

细长管屏模块（长径比 >6 ）吊装时加装临时刚性支撑（如 20#槽钢横向加固），控制吊装挠度≤L/2000（L为模块长度），如 16.3m 长单片模块挠度≤8mm；

翻身过程中避免单点受力，主吊与辅助吊协同动作，保持模块轴线与地面垂直（倾斜角度≤3°），防止管屏弯曲或鳍片撕裂。

4.1.2 连接质量与密封性保障

螺栓连接质量：

模块吊挂梁与钢架采用 M30 高强度螺栓（8.8 级或 10.9 级）连接，安装前检查螺纹无损伤，涂抹扭矩系数稳定剂（如 MoS₂润滑脂），按“对角对称、分三次拧紧”原则施工，终拧扭矩偏差≤±10%设计值（如 M30 螺栓设计扭矩 1200N·m，实测值需在 1080-1320N·m 范围内），外露丝扣 2-3 扣。

接口防护：

联箱管口、压力表接口等受压部位加装临时盲板（耐压≥1.0MPa），盲板与法兰间垫橡胶垫片，并用螺栓紧固，防止吊装过程中杂物进入或雨水侵入导致内部锈蚀。

4.2 吊装过程安全防护

4.2.1 吊机与场地安全吊机稳定性控制：

吊机站位区域地基承载力需≥15t/m²，铺设 20mm 厚钢板（面积≥吊机履带接触面积 1.2 倍）或路基箱(3m×6m×0.3m) ），支腿伸出后用水平仪调平机身（倾斜度≤0.5°），作业中实时监测支腿沉降（允许沉降≤5mm，超过时立即停止吊装并垫实）。

600t 履带吊主臂工况需匹配吊装重量，如吊装 150t 模块时，主臂长度 42m、作业半径 18m，额定起重量需≥180t（含吊具重量），负荷率控制在 80%以内（即实际载荷≤144t）。

作业环境管控：

划定吊装警戒区（半径≥吊机作业半径+模块长度），设置硬质围挡及警示标志，非作业人员严禁入内；遇大雨、大雪、大雾（能见度 <100m ）或 6 级及以上大风（风速 >10.8m/s^⋅ ）时，立即停止吊装，已起吊的模块需降至地面并固定，严禁悬空过夜。

4.2.2 模块与人员安全防护模块防碰撞与坠落：

模块起吊至 300mm 高度时进行“试吊”（停留 5 分钟），检查吊具受力、模块平衡性及制动性能，确认无异常后方可继续提升；

高空就位时，模块下方严禁站人，通过 4 根导向绳（直径≥20mm，配备 5t 手拉葫芦）控制摆动幅度≤300mm，避免与钢架、电缆等障碍物碰撞。

人员安全防护：

起重作业人员（指挥、司索、司机）需持证上岗，指挥人员使用对讲机（配备备用电池）与司机统一信号（如“上升—绿旗上举”“停止—红旗横摆”），严禁多人指挥；

高空作业人员（如模块顶部摘钩）需系双钩安全带（固定在独立安全绳上），佩戴防坠器（坠落距离≤2m），作业平台设置 1.2m 高防护栏杆及防滑脚手板。

4.3 应急处置与风险预控

应急预案：

针对“吊机倾覆、模块坠落、吊具断裂”等突发情况，制定专项应急预案，配备应急物资（如 20t 千斤顶、应急电源、急救箱），每月组织 1 次应急演练；

吊装前对吊机液压系统、制动装置进行全面检查，设置“紧急停机按钮”，发现异常时立即切断电源。

风险动态评估：

每日吊装前召开“班前会”，分析天气、场地、模块状态等风险因素，如高温环境 c>35C ）需对吊机液压油降温（加装冷却风扇），雷雨天气提前撤离人员并加固模块。

4.4 关键验收标准与质量记录

4.4.1 质量记录要求必备记录文件

吊装方案与审批文件：含模块参数、吊机选型、受力计算（吊耳强度、钢丝绳安全系数）、应急预案等，需经监理、业主及第三方技术评审签字。

设备与材料证明文件：

模块出厂合格证、材质证明书（含合金部件光谱分析报告，如吊具（钢丝绳、平衡扁担）出厂检测报告、试吊记录；

高强度螺栓扭矩系数检测报告、焊接材料质量证明（如 E9015-B9 焊条烘焙记录）。

过程控制记录：

吊装前测量记录（模块重心坐标、钢架基准线复核）；

吊装过程监测数据（支腿沉降量、模块倾斜角度、同步提升位移误差工序交接验收单（班组自检→技术员复检→监理验收三级签字）。

4.4.2 关键影像与追溯资料

影像记录：模块翻身、起吊、就位全过程视频（关键节点拍照存档，如翻身角度 85°时状态、模块与钢架对接瞬间）；

追溯文件：操作人员资质证书（起重工、焊工持证上岗记录）、天气记录（吊装时段风速、温度）、质量问题处理记录（如偏差调整方案及验收结果）。

4.4.3 最终验收报告

包含模块吊装质量汇总表（三维坐标、水平度、螺栓扭矩等实测值）、监理评估意见、业主签认单，作为锅炉整体水压试验及机组启动的必备资料。

结束语

燃气余热锅炉受压模块吊装工艺通过“前期精准规划、过程实时控制、后期严格验收”，可有效降低吊装风险，保障锅炉长期安全运行。未来，随着数字化技术发展，吊装过程将更多应用 BIM 模型模拟、传感器实时监测和 AI 算法优化路径，进一步提升施工效率与安全性，为燃气发电行业高效发展提供技术支撑。

参考文献：

[1]樊立安,张东明,徐立.9E 燃机余热锅炉深度节能技术研究[J].节能与环保,2023,(01):44-45.

[2]王盛.9F 燃机余热锅炉安装技术质量控制探讨[J].科技与创新,2022,(05):155-157,163