N-16500型双流程单壳体凝汽器安装技术

摘要：N-16500型双流程单壳体凝汽器是300MW火力发电机组的重要配套设备之一。本文以某安装工程实例，介绍了在有限的施工空间内安装该凝汽器的主要安装技术。

关键词：凝汽器壳体组合安装严密性试验

中图分类号： TU74文献标识码：A 文章编号：

1. 引言

2012年我司承接了某国外工程的Ⅱ期2×300MW 火电机组化学水处理系统安装项目中的2台N-16500型双流程单壳体凝汽器安装。N-16500型凝汽器是FUJI Electric Systems Co., Ltd设计制造的亚临界、单轴、三缸、双排汽中间再热凝汽反动式300MW汽轮机发电机组的的主要配套和关键设备之一。

由于凝汽器安装位置特殊，施工作业空气有限，受制约的因素较多，施工难度大。因此需制定切实可行的施工方案和科学合理的施工工艺流程，才能顺利实现凝汽器的安装。

2. 凝汽器简介

（1）本项目中汽轮发电机组配用的N-16500型凝汽器，由东方汽轮机有限公司设计制造，为双流程单壳体凝汽器，采用循环水（海水介质）进行冷却。

（2）凝汽器结构

N-16500型凝汽器结构简图见图1。

图1N-16500型凝汽器结构简图

凝汽器器主要由支座、壳体与热井、喉部、前后水室等部件构成。

凝汽器前端管板厚度为40mm，材质为Ti复合板，共4块，管孔直径为φ25.1mm；中间隔板厚度为16mm，材质为碳钢，共48块，管孔直径为φ25.2 mm /φ25.6mm；后端管板厚度40mm，材质为Ti复合板，共2块，管孔直径为φ25.1mm。

凝汽器冷却管为钛管φ25×0.5mm的19212根；φ25×0.7mm的 2164根，总共21376根钛管。

整台凝汽器座落在五组支座上，其中四角为滑动支座，中间一组为固定支座。

该凝汽器为散件到货，凝汽器组合后最大外形尺寸为（长×宽×高）：15000×7760×12300，凝汽器总重量约350T。

3. 施工工艺流程及主要施工方法

3.1 施工工艺流程

凝汽器施工工艺流程图，如下图所示。

图2施工工艺流程图

3.2 主要施工方法

（1）临时组装平台搭设

搭建组装平台之前先将凝汽器下部的凝结水管搬运进入循环水集水坑内。

考虑凝汽器部件组装的重量以及灌水试漏时最大重量750t。组装平台选用Φ219*8无缝钢管作为立柱，I25#工字钢为平台连接梁，组装平台立柱支撑在循环水集水坑混凝土底面上。

组装平台标高为-1.1m，标高允许偏差（＋0，－10mm），且要求高于滑动支座顶部安装标高。组装平台总体平面度≤5mm，单位面积的平面度≤3mm/m2。

（2）凝汽器底板拼接

在组装平台架后侧（凝汽器后侧）进行凝汽器底板拼装，焊接时采用型钢加固防焊接变形。充分利用拼接好的凝汽器底板作为喉部组合拼装的平台板，可节约施工成本。

（3）喉部、接颈组合、就位

1）凝汽器喉部和接颈的组合拼装在已拼装好的凝汽器底板上进行，凝汽器喉部框架及内部支撑杆组焊，焊接完成后检查喉部接颈几何尺寸，做焊缝煤油渗漏试验。

2）凝汽器喉部和接颈的组合件采用160T汽车吊、厂房80T桥吊联合抬吊移至汽机基础岛正下方，再用80T桥吊把喉部提到与汽机低压缸连接位置。喉部重约45T，用4只10T手拉葫芦接吊挂在汽机基础面上四个角预埋的H200×200型钢上，另在基础孔中间位置面横放一根H250×250型钢作为临时吊挂横担，增加2个16T手拉葫芦加强吊挂，并在四个角的葫芦吊挂处增加4组钢丝绳锁死作为保险绳，以保证下方施工的安全。

3）在凝汽器喉部组合件移入基础洞之前，应用先将凝汽器后水室及两侧疏水扩容器吊入预置，避免喉部组合件移入基础洞吊挂后没有足够的位置而无法吊装。

（4）凝汽器壳体组合拼装

1）壳体端板、侧板安装。在已拼接好的凝汽器底板上划出凝汽器中心线，确定侧板，管板的位置，再组焊端板、侧板，应采用足够刚性的型钢加固防止焊接变形。

2）热井支撑杆安装。对中间管板支撑杆进行划线定位，保证长度方向相邻支撑杆安装间距误差小于1.0mm，全长两端的间距误差小于2.0mm，用与支撑杆开口宽度一致的平直长条钢板来确定支撑杆安装时每排支撑杆位置。

3）凝汽器后端管板安装。仔细分辨东汽出厂时对所有管隔板的编号顺序，并对所有隔板进行分组，检查管隔板尺寸和管孔质量，抽检孔径尺寸。将后端管板装配就位，并调整垂直度和同一水平线上的冷却管孔的水平度，定位焊，并加临时支撑固定。

4）中间管板安装。确定安装顺序并分清楚正反面，以后端管板为基准，按编号顺序装配中间管板，用自备螺杆初步固定中间管板，同时装配凝汽器内部的加强版、拉杆、挡汽板、集水板、多孔板、抽气管道等内部件。

5）前端管板安装。以后端管板为基准，装配前端管板，用自备螺杆固定，找正并加强后定位焊。

6）中间管板内部件安装定位焊。凝汽器内部结构复杂，由挡汽板、挡水板、多流孔板、波形板和加强钢管等结构组成，分层穿装在管隔板之间，与管隔板焊接在一起，内部空间狭小，安装困难，焊接量大，易产生焊接变形，须严格控制。

7）冷却管孔找正。每个管孔区用至少5处管孔同轴度检验点，用5根Φ0.5钢丝穿入堵头中心孔内，堵头直径与端管板冷却管孔采用间隙配合，单边间隙≤0.3mm。以前、后端管板为基准调整中间管板的位置，使5根钢丝穿过隔板管孔中心的偏差为1mm，找正一块定位一块，全部找正完后再复查每一块每一根钢丝的偏差是否符合要求。拉钢丝检测管孔中心偏差值需要排除钢丝挠度。

8）凝汽器壳体及内部件焊接。确认凝汽器整体找正合格后，将所有部件定位焊牢，成型后检查各部位尺寸，符合要求后再焊接。焊接采用手工电弧焊，按多层多道焊工艺进行焊接。为减少应力与变形，长板对接焊缝、角接焊缝采用多人对称分段退焊工艺；长立缝焊接采用分段跳焊法进行焊接；前后板和左右侧板与底板相连的平角缝及相互连接的四周角焊缝，采用多人对称分段跳焊法进行焊接。

9）凝汽器壳体焊接完毕，复查上口对角线、水平度，拉钢丝检查管孔同心度，合格后对焊缝做煤油渗透试验。

（5）凝汽器支座安装

清理凝汽器基础面，把4个滑动支座和1个固定支座就位安装，通过调整支座底部的垫铁组调整标高及水平度。其标高应以已安装的汽轮发电机组的实际标高为基准进行测量。

（6）凝汽器本体就位、校正

1）组合好的凝汽器本体重量约为85T（不包含冷却管），拖运前检查壳体临时固定点是否割除。

2）采用5T卷扬机，2组30T滑轮组联合吊装，将壳体沿着组合平台面拖至汽机基础洞内的汽机正下方。

3）在拖运过程中，凝汽器内部加支撑筋，避免拖拉时凝汽器壳体变形。拖运到位后调整壳体的安装位置和标高符合要求。凝汽器的安装位置和标高应以已安装的汽轮发电机组的实际纵、横向中心线和标高为基准进行测量和调校。

（7）喉部与壳体组对与连接

把预先吊挂的喉部降下与壳体组对、焊接，焊接完成后做煤油渗透试验。