浅谈火力发电厂烟囱工程关键部位的施工质量控制

摘要：火力发电厂烟囱烟囱工程关键部位的施工是烟囱施工中的一个重点和难点。一般来说火力发电厂烟囱工程关键部位主要是指烟囱钢内筒施工，因此烟囱钢内筒施工就成了火力发电厂烟囱工程施工的重点和难点，以往采用的气压顶升施工技术虽然对传统的施工工艺有了较大的改进，但仍存在着一些安全隐患。

关键词：火力发电厂；关键部位；烟囱钢内筒

Abstract: thermal power plant chimneys chimney key parts of the construction is the chimney in the construction of a key and difficult. Generally speaking thermal power plant chimneys is the key part is mainly refers to the chimney steel tube construction, therefore the chimney steel tube construction became a thermal power plant chimney engineering construction of the key and difficult, past the roof up the pressure of the construction technology of the construction process of the traditional though had greater improvements, but there is still some of the security hidden danger.

Keywords: thermal power plant; Key parts; Chimney steel tube

中图分类号： TM621文献标识码：A 文章编号：

目前国内火电厂烟囱钢内筒施工常采用液压顶升倒装法、气压顶升倒装法、卷扬机提升法和悬索液压提升法。四种方法分别适用不同工程的需要，施工技术人员可根据不同情况选用，通过四种规范的施工方法，可以在很大程度上保证工程的质量和控制工程的进度，这对提高火电厂烟囱工程关键部位施工质量有着重大的意义。

一、火力发电厂烟囱工程的基本情况

烟囱是火力发电厂主要构筑物之一，随着火力发电厂单机容量和总容量的增大，烟囱高度也不断增加。为解决烟囱关键部位施工质量控制等问题及便于检修维护，近10年来在借鉴国外经验的基础上，国内不少工程实践中采用了多管式烟囱结构形式。这种烟囱由外筒和内筒组成：外筒为钢筋混凝土结构，主要承受自身结构、各层平台、排烟管等自重及风压等荷载；内筒为排烟管，多由钢板卷制而成，钢内筒的里侧设有防腐措施，外侧设有保温层和保护层，以防止因内筒烟气温度低于酸露点而产生结露腐蚀。内筒数量一般为2 -4 个，每个内筒供一台锅炉的排烟用。

钢内筒的结构形式一般设计为自承重式、分段支承式及悬挂式三种。自承重式钢内筒是指全部钢内筒重量均坐落在零米基础上；分段支承式钢内筒是指将钢内筒划分为若干段( 一般为3-4 段) ，并分别支承在各层楼板( 或平台) 上；悬挂式则将全部钢内筒悬挂在顶层平台上。钢内筒施工一般有顶升法和提升法两种工艺，国内较常用的有4 种施工方法：液压顶升倒装法、气压顶升倒装法、卷扬机提升法和悬索液压提升法。

二、火力发电厂烟囱工程施工存在的问题

1、施工技术水平有待提高

火力发电厂烟囱工程施工是一个系统工程，我国工程建设项目分布地域广，跨度较大，施工工程规模大小不一，施工地点地质环境等比较复杂，与此同时，施工工程队伍人员结构比较复杂，施工人员大多数是务工人员，没有经过系统而完善的施工技术培训，以此施工技术水平有待进一步提高，这对火力发电厂烟囱工程施工质量带来了严峻的挑战。

2、国家对相关施工工程标准没有明确统一

我国是发展中大国，基础实施建设需求庞大，一方面大规模的施工需求带来了新的问题，另一方面我国对火力发电站施工要求不断提高，节能环保是我国能源建设的未来发展方向，但是我国对相关工程施工标准流程并没有进行规范和统一，这无形中对我国火力发电站在烟囱工程等关键部位施工时，保证工程质量和进度带来了挑战。

3、施工图纸设计不合理

在很多火电站设计图纸没有考虑到长远的发展利益，或者没有科学合理的规划，导致在工程具体施工时遇到很多问题，这对火电厂保证烟囱关键部位施工质量和进度十分不利。

三、提高火电厂烟囱工程关键部位施工质量措施

1、提高施工技术水平

（1）液压顶升倒装法

液压顶升倒装施工工艺的主要施工设备是1套液压顶升设备，该设备由液压系统、控制系统和钢结构支承系统3 部分组成。钢结构系统是整套设备的承力构件，由3 根立柱和1 根提升环梁组成。立柱截面呈凹槽形，立柱两侧面每隔0. 9 m 设对称的方孔。提升环梁外侧设3 条支腿，内侧设12 根液压驱动插销。液压系统是由一系列大小油缸和整套液压泵站组成的一组爬升千斤顶，可按指令在立柱的凹槽内上下爬行。控制系统由电脑、传感器和一系列控制、操作、动力等电力元件组成，能全自动控制3 个爬升千斤顶平稳、同步地上下运动，以完成顶升安装工作。其工作原理是：提升环梁伸出12 根插销托住钢内筒上的倒牛腿，提升环梁的3条支腿搁置在同一平面上3 个按120分开的爬升千斤顶上，爬升千斤顶按指令在立柱的凹槽内攀住方孔向上爬行，实现钢内筒的上升。具体安装步骤如下。将首节钢内筒用台车运进混凝土外筒内，用事先布置的卷扬机将第一节钢内筒吊至离地20m( 设基本节为6 m) 高空，再将配有顶升倒牛腿的第二节钢内筒用台车运至第一节钢筒下面，用卷扬机将第二节钢内筒吊至离地7m 高，再运进第三节钢内筒，置于第二节钢内筒下。将顶升环梁降至第二节钢内筒的倒牛腿处，将环梁上12 根插销伸出，托起钢内筒上的倒牛腿。用手拉葫芦将第三节钢内筒缓慢拉起，与第二节钢内筒对口、焊接，从而完成第二、三节钢内筒的对接工作。将第一节钢内筒用卷扬机徐徐放下，搁置在第二节钢内筒上并与之对口、焊接，完成第一、二节钢内筒的对接工作。启动顶升装置，将前三节钢内筒一起向上顶升7. 5 m，随后用台车将第四节钢内筒运进就位，再对口、焊接、顶升循环施工，直至立柱顶端。待环梁上升到立柱顶端，整个钢内筒回落到基础上，然后启动爬升千斤顶下爬，使环梁下降到地面。在筒身上重新焊上倒牛腿，再度开始顶升施工，整个240 m 高的钢内筒经过多次循环到顶，最后将钢制排烟筒锚固在基础上。

（2）气压顶升倒装法

气压顶升倒装法的工艺原理如同气缸与活塞的关系，即先用常规的吊具组装成适当高度的钢内筒顶段，在接近顶口处装一块密封隔板( 封头) ，构成一个敞口的“气缸体”，将其套在呈粗、细圆柱体的内底座周围，内底座的底部钢板固定在钢内筒基础上，内底座外圈与钢内筒交接处设密封环。这样，即在钢内筒封头以下、密封圈以上筒壁所包围的范围内形成一个密闭气室。用鼓风机和空压机向气室充气并加压，利用向上的空气压力克服已组对的上筒段的重量以及密封环与筒内壁的摩擦力，实现钢内筒上升。具体安装步骤如下：在混凝土外筒内设置临时扒杆，利用临时扒杆将气顶密封装置吊入钢内筒基础上并固定，安装供气管道、筒体顶端段、封头，并组焊平台。用台车将钢内筒的筒板(3块)送入预定位置，将它们合围在初始顶端段的，并将相邻筒板间3 条纵缝中的2 条焊固，留下最后一条纵缝(在已组装完毕筒节的外圈留有相当间距)。打开通向筒体的送气阀，在气压室压力达到预定压力时，开启20 I 卷扬机在顶端牵引，使筒段徐徐上升。当上升高度超过合围在的后续节筒板上边约50-200mm 时，关闭送气阀，稳定住顶端段的位置。利用手动葫芦收紧后续筒节的最后一条纵缝，检验并焊固。徐徐打开排气阀，并同时放松卷扬机，使顶端段缓缓下降，与后续节相靠拢，最后组焊两者的对接环缝。

2、国家应积极制定标准流程规范

政府可以牵头，或者行业协会，在对火力发电项目审核时应该注重施工图纸和施工队伍素质资质的评定，对施工标准流程应该进行公示，并且组织相关技术、工程方面专家进行评审，保证工程施工进度和施工质量。政府可以在标准流程规范方面做出更大的努力，与此同时政府可以鼓励民间资本加大相关施工工艺的学术研究，提高相关理论水平。建立施工队伍资质准入制度，对施工队伍进行审核监管。加大对违规工程施工人员的处罚力度。

参考文献：

[1]王建．火电厂烟囱工程施工技术探讨[M]．建筑科学出版社，2010（18）

[2]李大力．火电厂工程建设：理论与设计[M].北京：科学出版社．2010,(102

[3]张有福．火电厂工程建设技术研究[J] .北京：科学出版社．2010,(58) .

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