凝汽器安装知识

浅谈火力发电厂凝汽器设备安装
【摘要】降低汽轮机的排气压力可以提高循环热效率。

降低被压的有效方法是通过凝汽设备使汽轮机的排气凝结水，当比容很大的排气在密封的凝汽器中凝结成水时，其比容骤然缩小，原来被排气所充满的密封空间形成了高度真空，同时，汽轮机的排气在凝汽器中凝结成洁净的凝结水后，可重新送往锅炉循环施工，火力发电厂凝汽器设备的主要任务是在汽轮机排气口口建立并维持高度的真空，将汽轮机的排气凝结成洁净的凝结水作为锅炉给水。

【关键词】方案组合抛锚找正穿胀管
一、凝汽器设备简介
凝汽器结构特点为单背压、单壳体、对分双流程、表面式。

主要有接颈、壳体、水室、热井和排汽接管等构成。

通过排汽接管（带不锈钢膨胀节）与低压缸排汽口连接，安装时呈横向布置。

凝汽器外壳为普通低碳钢全焊钢结构，隔板通过支撑管与壳体相接合。

接颈内部采用钢管交错支撑，并放置了＃7、8＃组合式低压加热器和水幕保护喷淋装置。

在接颈上设
有两台排汽接管（接受小机排汽）和两只减温减压器。

主凝结区、顶部圆周段、空冷区冷却管均设有管束，在前后管板（壳侧）下方前侧，设有泄漏检测装置，用管子将凝结水引出壳体外，以测量其含盐量，便于分区确定管子与管板胀接处是否发生泄漏。

在壳侧的一侧，设有一只疏水扩容箱，内有许多集箱的喷口，以进一步降低疏水能量。

冷却水由进口水室的下侧进入凝汽器，上部侧面流出，为保证凝汽器具有良好的性能配有两套胶球清洗装置。

水室和热井，接颈、壳体等均由钢板焊接而成，并采用支撑管或筋板加强，保证整体的强度和刚度。

受到运输条件的限制，壳体、接颈等散件运至施工现场，在施工现场进行拼装。

整台凝汽器呈横向布置，坐落在8只支墩上，并通过带不锈钢膨胀节的排汽接管与低压缸排汽口连接，横向中心为汽轮发电机组轴向中心。

二、凝汽器安装主体方案
凝汽器拼装平台铺设→接颈拼装→壳体组合→接颈的拖入及抛锚→空冷区包壳板、挡汽板安装→内部管道安装（穿、胀管、焊接）→水室、附件及外部管道安装（支座、排汽接管、减温减压器、疏水接口等）→水压试验
凝汽器安装定位并灌浆后，拆除进出口水室进行穿、割、胀焊管。

穿胀管前在凝汽器管
板及隔板上口搭设隔离层，防止穿胀管时杂物落入凝汽器，灌水试验后，再进行与低压缸的连接，焊接时要架表监视，防止低压缸变形。

1、拼装平台（见下图）铺设
1）接颈的组合
首先根据接颈底部尺寸在12米汽机平台上用20#槽钢制作拼装框架，根据支撑板的安装位置在侧板上划线，然后在拼装平台上将支撑板分别与各侧板进行组合，调整其与侧板的垂直，并保证各支撑板之间距离上下偏差不大于5mm。

然后用磨光机将接颈侧板的坡口磨好,然后根据接颈的下部尺寸及上部尺寸在拼装平台上进行划线,并在拼装平台上沿的一圈焊接12只撑板（每边3只），然后用75T行车将侧板吊至撑板边上，缓缓松下，待侧板向内倾斜时，用2T葫芦将侧板带紧，并将侧板的内侧焊缝点焊，然后将75T行车缓缓松钩，依上述方法分别将前、后、左、右侧板定位在撑板旁，从侧板顶部吊3只线锤，如落点与所划的线不符，则用2T葫芦来进行调整，直至落点与划线相符，然后对接颈上口的边长、及对角线、高度及上口的平直度尺寸偏差进行测量，如都符合标准则可进行点焊，点焊长度为150mm，间距为200~250mm，待所有焊缝点完后，再次校核尺寸偏差，应小于15mm，另外侧板的满焊只有等支撑管全部点焊完毕后再进行，否则容易出现焊接变形。

2）接颈内部支撑管的安装
支撑管的安装方案：由于接颈呈梯形，故支撑管的安装采取由下至上进行拼装。

根据每
层支撑管的高度在支撑板上做好标记，将支撑管套上连接板后分别于两侧的支撑板进行焊接，用水平尺校核其水平，再将四角的支撑管分别与支撑板及连接板进行联接，再将四角支撑管系上弹线，来确定这一层支撑管的顶部标高，同时应保证支撑管插入连接板的尺寸及两者之间的间隙。

另外每层支撑管高度偏差不能大于10mm。

3、壳体的组合
1）壳体底板组合
先用平板车将底板运至现场，并用75T行车卸货至凝汽器拼装平台上，直接在拼装平台上组合，用角向磨光机将底板上的各边磨光（设备出厂时钝边已留好），把底板的吊至拼装平台上，将上顶面找平，并用2t葫芦及撬棒来调整错口及焊缝间隙（2mm），进行点焊，组合后底板的尺寸应符合设计要求，其长宽及对角线的误差应小于5mm，背面的焊缝可由底部采用仰焊直接焊接。

2）壳体侧板的组合
前、后侧端板各分四块出厂，和底板组合一样，用2t葫芦及撬棒来调整好错口及间隙并进行点焊，背面焊缝只有待侧板与底板组合后再进行焊接。

3）前后站板与前后端板的组合：即将端板在拼装平台上调平，然后在距端板底边50mm 的位置用角铁焊三只撑板，将站板吊至撑板旁并调整好水平，再将两者进行焊接。

4）前后端板、侧板与底板的组合：
根据壳体的底部尺寸在底板上放线，然后在底板的一圈焊好撑板，分别将前后端板吊至撑板旁，将75T行车缓缓松钩，待向内倾斜时，用2t葫芦将端板向后拉，调整端板与底板的垂直度，并将端板与底板的内侧焊缝进行点焊，再将两侧板分别吊至撑板旁，也用用2t 葫芦来调整它的垂直度，复测前后端板及侧板上下尺寸偏差及对角线偏差，如合格则可进行点焊。

另外端板与侧板的满焊只有待壳体内支撑管做完、，尺寸复核无误后方可满焊。

4、接颈拖入及抛锚
接颈组合完成后用75T行车将组合好的接颈，采用φ39的钢丝绳，由75T行车倾斜60°角度，由12米层吊装至凝汽器拼装平台上，满足吊装需要，利用75T行车的大小钩将接颈抛锚至汽机机座上。

5、壳体管板及中间隔板的找正
1）前后管板的找正
在前、后管板底部距底板高度处分别在前后端板上焊接三只撑板，再制作6只手枪板用于前管板及后管板上部的固定。

用吊车挂两只2t葫芦分别吊入前、后管板，将管板放在撑板上，并用手枪板进行管板与端板的固定，按照图纸要求。

拉钢丝校核前后管板中心，即在前后管板中心处拉一根钢丝，吊线锤复测管板中心至底板中心的距离（2250mm），如前后偏差不大于3mm，则可以进行前后管板与前端板的点焊，为了减少变形，应采取分段点焊，再满焊的方式进行。

2）中间隔板的找正
根据图纸清点隔板支撑管数目，在平台上将支撑管与钢板进行组合，然后根据图纸中隔板及隔板支撑管的位置，划出每道隔板及隔板支撑管的安装位置，然后将隔板支撑管与底板上进行点焊，再将隔板吊入壳体内，在前后管板中心位置拉一条高度为3325mm的钢丝，按照图纸对每块隔板中心高度的要求，对隔板进行高度调整，并根据钢丝距隔板左右的距离由前至后进行中心调整，依次将隔板点焊在管支座上，隔板的垂直度调整采用φ24的全螺纹螺栓（L=1100mm）进行调整。

为了确保管板与隔板及隔板与隔板之间的尺寸，还必须多点复核管板与隔板以及隔板与隔板的上下尺寸偏差。

6、穿、胀管
冷却水管由前管板至后管板向上倾斜，主凝结区、空冷区的冷却水管材质为TP304，管板及隔板材质均为Q235A。

穿、胀管的主要顺序为：管子质量的检查鉴定→管子工艺性能试验（试胀）→管板孔的
清理→管头抛光→穿管→割管→胀管→焊接→灌水试验
1）管子质量检查鉴定
外观检查：冷却水管穿胀管前应进行质量检查。

外观无裂纹、砂眼、腐蚀、凹陷、毛刺和油垢等缺陷，管内应无杂物或堵塞现象，管子不得弯曲。

冷却水管应具备出厂合格证，物理性能及热处理证件。

2）管板及隔板清理
清理管板及隔板孔必须认真清理，隔板用工业洗洁净、管板用丙酮清理，管孔内不允许有铁锈、油污，更不允许有纵向沟槽，为保证胀管质量，管孔应清理出金属光泽。

为提高胀管质量，应除去管头外表面的油污和氧化膜，尽量露出金属光泽。

3）冷凝器冷却水管的试胀
冷凝器穿冷却水管前应进行冷却水管的试胀，制作一块试验管板，管孔规格与管板管孔相同，进行冷却水管的试胀，试胀时应满足下列要求：
用电动胀管器对冷却水管进行模拟胀接，胀口应无过胀或欠胀现象。

胀口处冷却水管壁
薄约0.04~0.06mm（用游标卡尺测量）。

根据试胀结果确定胀接参数（包括正、反转，扩张
力矩，胀接深度等），胀管后内径的合适数值按下列公式计算。

Da=D1—2T(1—a)
其中D1为管板孔直径（mm）T为冷却水管壁厚（mm）a为扩张系数，4%~6%。

胀口平滑光洁。

无裂纹和显著的切痕。

胀口的胀接深度一般为30~36mm，扩胀部分应在管板内壁不少于2~3mm，不允许扩胀部分超过管板内壁。

以上试胀工作合格后方可正式胀管，正式胀管时按上述的要求进行。

4）冷凝器穿冷却水管及胀管
为防止杂物进入凝汽器，穿管前应彻底清扫凝汽器，同时，用帆布和木板将凝汽器喉部封闭。

并且壳体及接颈上的孔洞要尽量开完，管隔板中心符合要求，然后穿管。

穿管时，施工人员应穿软底工作鞋，手套应干净无油脂，管板和每道隔板前应指定专人监视和对准管孔，在冷却水管前装上导向器防止冷却水管与隔板及管板的撞击，如穿管过程中有卡涩，用木榔头轻轻打入。

对于管端应进行清洁工作，清洗油污，并注意消除可见的纵向纹路。

冷却水管胀接前应在管板四周及中央各胀一根标准管，以检查两端管板距离有无不一致和管板中内个别部位有无凸起，正式胀接时，先胀一端管板。

胀管前应使管子伸出管板
1~3mm，另一端应有专人将管子夹住，以防管子窜动或开始胀接时随胀管器转动。

为保证胀接质量，防止管板变形，应先在凝汽器四角及中央各胀一部分管子。

胀接时，应按管孔的排列顺序，分行分列进行。

当一端胀接一部分后，再胀接另一端，其顺序如下：出水侧胀管→进水侧胀管→氩弧焊接→切管
胀管过程中，应经常检查胀管器，无毛刺，无变形，否则应更换胀管器，度试胀合格，再重新胀接。

胀管后用刮刀将两侧管端刮平，在进水侧稍扩管。

一端管子胀完后，在另一端管子应自然伸出管板1~3mm，若伸出不到1mm，则应将管子剔除。

不允许用加热或其它方法伸长管子。

胀接完毕后，采用氩弧焊进行焊接。

其管子伸出管板超过3mm，则应用切管刀将多余部分切去。

7、冷凝器与低压缸的连接
1）连接前复测低压缸排汽口与排汽接管间的距离，在焊缝外侧加焊接垫板（约3mm厚），然后对焊缝均匀分段，对称焊接，由4名焊工同时进行，并注意焊接速度保持一致，防止不对称变形。

2）焊接工艺应符合焊接规程的要求，并应制定防止焊接变形的措施，施焊时应用百分表监
视汽缸四角的变形，当变形大于0.1mm时要暂时停止焊接，待恢复常态后继续施焊。

3）焊接时冷凝器管束应用石棉布覆盖，防止焊渣烫伤冷却水管，石棉布在人孔门封闭前要清理干净。

焊好后，割除波形节上的固定板，并修平割除面。

4）检查连接合格后拆除凝汽器内焊接脚手架、各种辅助安装设施及冷却水管防尘板。

8、胶球清洗系统及凝汽器附件安装
对胶球泵，应按一般离心泵的要求检查安装，对胶球回收装置应做1.25倍的压力试验，无渗漏为合格，胶球分路装置及观察玻璃应严密不漏，观察玻璃应清洁透明，能观察到胶球的动态。

胶球回收网安装应牢固，网孔应保证不漏胶球。

对凝汽器水室易窝存胶球的死角，应进行处理。

对整个系统管路，要确定合理管线，并装有牢固的支吊架。

9、汽侧灌水试验及水压试验
为确保机组的运行性能，凝汽器在正式投入运行前，其水侧应做水压试验，汽侧进行灌水试验，真空系统进行气密性试验。

汽侧灌水试验可在水侧水压试验前进行，但不能与水压试验同时进行。

凝汽器汽侧灌水前，将内部清扫干净，所有管道、接口安装好，阀门经水压试验合格，并按制造厂要求装好4只临时支座，用干净的工业水做灌水试验，水温不应低于5℃。

从工
业水管道向冷凝汽接临时上水管对汽侧灌水查漏，灌水高度到地低压缸排汽口以上100mm，发现漏水的胀口应随时补胀，破漏的冷却水管随时更换，保持24h无渗漏方可，灌水查漏放水前，应会同有关质量检查部门进行鉴定。

将凝汽器水侧所有人孔门封闭严密，端盖封闭严密，在循环水管通水后进行水侧压力试验，水侧水压可以采用工业水充压。

也可以用循环水泵直接充压。

充水时需打开放气门把空气放净，水室盖板、人孔门和螺栓处应无渗漏。

水侧试验压力为0.375Mpa，水温不应低于5℃，试验的压力表应装在进出水室的底部。

各焊缝、接口、人孔等应无泄漏、渗水现象以及整个水室无变形现象。

凝汽器水侧严密性试验后，应装好全部水位计和各种就地仪表，凝汽器附件安装要齐全，并对凝汽器整体按图示情况作试运前的最后检查，会同有关质检部门进行验收签证；
二、作业质量标准
1、凝汽器拼装平台必须垫平，两端四角高低差＜10mm；
2、接颈和壳体的外表面的直线度≤3mm/m，壳体全长总弯曲≤20mm；
3、壳体与接颈接合面处的对角线偏差≤15mm；
4、两侧管板高度应一致，管板平面应平行，板间距离经分区多点检查，其偏差≤20mm；
5、中间隔板的管孔中心,与两端隔板相对应的管孔中心的不同心度≤2mm；
6、管板、隔板对底板应垂直，其垂直度偏差≤1mm/m；
7、喉部顶板平直度偏差≤10mm/m；
8、冷却水管外观检查：无裂纹、沙眼、蚀坑凹陷、折纹、重皮和毛刺；
9、工艺性能试验（压扁和扩张试验）无裂纹或其他损坏现象；
10、冷却水管扩胀系数为4~6%（若胀管后管壁胀薄小于0.04mm为欠胀，大于0.06mm为过胀），胀接深度为75~90管壁厚，冷却水管露出管板1~3mm；
11、汽缸变形控制≤0.1mm；
12、汽侧严密性试验时胀口无渗漏，水侧严密性试验时法兰、人孔、螺栓等处无渗漏；
13、对胶球回收装置应做1.25倍工作压力的水压试验，无渗漏。

三、工艺质量要求
1、接颈及壳体对焊间隙及坡口符合制造厂及《验标》焊接篇的规定；
2、内部支撑管、挡汽板及其它附件焊接牢固且无遗漏；
3、凝汽器壳体开孔按图纸校核无遗漏；
4、接颈及壳体密封的焊缝应做渗油试验，焊缝严密良好；
5、管板及隔板的表面良好，无明显辐向沟槽及损伤；
6、焊后应敲去药皮，并且将焊瘤或疤等到打磨干净。

7、生产厂家出具凝汽器设备质量保证书，及材料的出厂合格证；
8、所有的测量工具均经过检验合格，接颈的尺寸及壳体的尺寸均由一把卷尺测量；
9、所有的焊缝按照图纸施工，渗油试验按有关规范要求执行；
10、管道的施工按《验评》相关管道篇进行；
11、冷却水管外观检查：无裂纹、沙眼、蚀坑凹陷、折纹、重皮和毛刺；
12、工艺性能试验（压扁和扩张试验）无裂纹或其他损坏现象；
13、冷却水管扩胀系数为4~6%（若胀管后管壁胀薄小于0.04mm为欠胀，大于0.06mm为过胀），胀接深度为75~90管壁厚，冷却水管露出管板1~3mm；
14、汽缸变形控制≤0.1mm；
15、汽侧严密性试验时胀口无渗漏，水侧严密性试验时法兰、人孔、螺栓等处无渗漏；
16、对胶球回收装置应做1.25倍工作压力的水压试验，无渗漏。

安徽电建一公司
05.10.19。