[發明專利]大型鍋爐空氣預熱器轉子的安裝與焊接方法

有效

• 申請號: 201810009592.1
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108098332B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 何占利
• 申請（專利權）人: 北京國電龍源環保工程有限公司
• 主分類號: B23P21/00
• 分類號: B23P21/00;B23K9/00;B23K9/235
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭乃鳳

1.一種大型鍋爐空氣預熱器轉子的安裝與焊接方法，具體步驟如下：

A、空氣預熱器轉子的安裝：

⑴支承軸承的安裝：

①將冷端中心桁架就位水平后，檢查軸承座的水平，用框式水平儀測量軸承座上部法蘭面的水平度，水平度保持在0.4mm/m；

如達不到要求，應按下列步驟重新調整水平度：松開螺栓序15～22mm，使用千斤頂提升或降低軸承箱，調整墊片，使軸承箱達到合適的標高和水平度；擰緊螺栓序，擰緊力矩為1380N.m；為保證轉子的正常標高，將軸承座標高增加8mm厚的墊片；

②支承軸承安裝前，將軸承座內部以及軸承球面清洗干凈；裝軸承和連接座入箱體，測量必要的間隙并作好記錄；

③支承軸承安裝后，將軸承潤滑油涂在軸承內和軸承座內外金屬表面上，將軸承蓋用螺栓臨時連接在軸承座上，中心筒和端軸安裝好后再擰緊，結合面涂密封膠；支承軸承相連接的零件和其它設備進行施焊時，安裝可靠的接地裝置；

④預熱器調整后，將支承軸承焊到中心桁架上，固定支承軸承；

⑵轉子中心筒和端軸的安裝：

①支承軸承安裝完畢后將轉子中心筒吊裝就位，空氣預熱器中心筒及端軸附著吊與履帶吊配合吊裝就位，空氣預熱器中心筒及端軸平臂吊與履帶吊配合，安裝時通過觀察端軸上鋁制密封環的止動塊來判別正反；

②轉子中心筒就位于支承軸承上，拆除支承端軸保護罩，清理端軸端部，清理法蘭表面，去除毛刺和凸起部分，將過渡套和軸承內環固定在支承端軸上；

③拆去冷端固定密封盤上的扇形弧板，在冷端連接板中間梁上安裝千斤頂和墊鐵，起吊轉子中心筒和端軸裝置到千斤頂上，對好中心，拆去過渡套和軸承外環的臨時固定繩，放低千斤頂，將轉子中心筒和端軸放到軸承座上，通過水平儀校正好垂直度，用臨時拉撐固定好中心筒；

④轉子中心筒下部和端軸裝入支承軸承內，用保護罩、塑料布蓋住轉子中心筒和軸承座；

⑤安裝好軸承座蓋、擋水板部件，用堵頭封好軸承座上的開孔，接好油位表組件，向軸承座內加入工業齒輪油，在油未浸到的部位涂油防銹，軸承座蓋對接面及其它結合面涂密封膠；

⑶轉子的安裝：

①轉子模式扇形倉、轉子中間隔板及突緣裝置采用散件安裝：通過旋轉手柄及中心筒銷子轉動中心筒來安裝模式扇形倉；用起吊梁起吊滿載的模式扇形倉，起吊前松開模式扇形倉與中間隔板及突緣裝置的螺栓，吊點生根在模式扇形倉起吊裝置上；

②安裝中間隔板及突緣裝置并插入轉子中心筒銷，用拉緊裝置連接主徑隔板和中間隔板，使拉緊裝置與中間隔板連接在一起，將轉子粗調，檢查冷端突緣完全咬合；

③拉緊裝置安裝完成后，測量模式扇形倉熱端和冷端的弦長，調整弦長尺寸，安裝最靠近熱端和冷端的柵架，柵架緊靠支撐銷并插入到隔倉內；

④弦長尺寸通過徑向移動柵架來進行調節，調節完畢后，進行柵架焊接，再完成模式倉與中間隔板之間的焊接，安裝剩余的柵架并完成焊接，柵架所有的橫向筋條與斜拉條交叉處均焊接100mm長度；

⑤去掉拉緊裝置并磨掉隔板表面的毛刺，安裝熱端及冷端轉子殼板；

⑥在轉子或中心筒上進行焊接前，轉子中心筒裝置必須可靠接地；

⑷上梁、導向軸承及熱端連接板的安裝：

①將轉子外殼板安裝好后，安裝外殼連接板；

②將上梁、熱端中心桁架和熱端一次風中心桁架安裝好后，接著安裝熱端連接板及管撐，核對對接標記后進行密封焊接；

③安裝導向軸承，拆除并清理導向軸承各零部件，用油石磨去殘留毛刺；

④熱端連接板中間梁定位于主支座后，拆除扇形板和固定密封盤的臨時支撐，調整熱端固定密封盤與中心筒同心，使偏差小于1.5mm，在所有結合面涂上密封膠；

⑤安裝氣封組件時要對接板上的鋼印，印有“S”的裝于轉子順時針轉向，印有“N”鋼印的則裝于逆時針轉向，將氣封組件安裝在熱端靜密封盤上，密封接合面涂抹密封膠；

⑥將導向軸承安裝在端軸上，使軸承座外方管堵或內外接頭側朝煙氣側，用鎖緊蓋上的三個螺栓將上軸承套壓緊在端軸上；松開吊桿螺栓的螺母，用扳手轉動螺栓，使軸承和軸承箱達到設計高度要求；

⑦將框式水平儀在轉子中心筒端板或支承端軸上沿徑向放置，轉動中心筒，調整導向軸承座，使中心筒與端軸的旋轉中心線的鉛垂度偏差小于0.4mm/m，同時用百分表測量軸承座上平面，并進行調整，使其端面跳動不超過0.25mm，合格后，緊固軸承座，裝焊定位板；

⑧在導向軸承座和推力軸承內加入潤滑油，在外露金屬表面涂輕質油脂，在對接面及密封面上涂密封膠；

⑨將導向軸承就位時，軸承座外方管堵或內外接頭側朝煙氣側，通過調整四個止動螺栓進行轉子垂直度的找正；

⑸模塊、傳動圍帶及傳動裝置的安裝：

①轉子外殼側板靠近煙氣側的爐后位置作為傳熱元件吊裝的開口，熱端連接板的煙氣側管撐部分作為吊裝模式倉的通道；

②模式扇形倉兩兩對稱進行吊裝；安裝時，通過扳動手柄來轉動中心筒，等相鄰四塊模件塊裝好且外部模件塊連結螺栓緊固后，在模件塊外圓殼板上裝吊環螺釘來轉動轉子，直到裝完所有模件塊；

③模塊安裝好后，沿徑向放置框式水平儀，用加墊片的方法將其調整至零位，盤動轉子一圈，轉子水平度變化范圍控制在0.40mm/m以內，當各倉格的弦長偏差≤2mm時，焊接中心筒銷；

④模件塊裝完后，重新裝上熱端固定密封盤上的扇形弧板，當轉子組裝和焊接完成后，劃出傳動圍帶的位置并裝焊靠山板，劃出傳動圍帶長節的第三只與第四只銷軸的位置，使之騎跨在二徑向隔板的中心線上；

⑤調整圍帶，按銷軸兩端外側半徑調裝傳動圍帶，圍帶銷軸的徑向跳動不超過±1.5mm，二傳動圍帶節接頭處的二銷軸內側間距須保持41.8±0.5mm；

⑥安裝減速箱及傳動齒輪時，圍帶銷軸徑向最大處銷子外圓與齒根的距離為20mm，圍帶下扁鋼最高點與齒輪端面距離為13mm，齒輪牙齒與圍帶銷軸的接觸為線接觸，齒輪軸線與圍帶銷軸線保持平行，傳動裝置安裝完將潤滑油注入減速箱內；

(6)轉子角鋼及密封角鋼的安裝：

①轉子角鋼圈平面度不大于2mm，轉子角鋼圈平面度轉子角鋼安裝好后再安裝密封角鋼，保證其圓周跳動量≤3mm；

②在熱端、冷端密封角鋼徑向、軸向的最高點打上標記；

③焊接轉子法蘭時，焊前轉子要可靠接地；

B、空氣預熱器轉子的焊接：

⑴預熱器主徑向隔板的焊接：

①對口點固：焊件在組裝前，清理焊口表面及附近母材內、外壁的油、漆、垢和銹，對接焊口每側清理為10～15mm，對接單面焊的局部錯口不超過壁厚的10％，且不大于1mm；

②焊口局部間隙過大時，修整到規定尺寸，坡口尺寸符合設計要求；

③打底焊：采用手工電弧焊，焊接方法焊條采用J507，規格Φ2.5，焊接電流65～75A；預熱器轉子焊接前要搭設操作平臺，焊接過程中要注意起弧、收弧和接頭的質量；起弧時抬高電弧，收弧時將熔池填滿；打底層焊接完成后，進行焊縫的焊接；

⑵焊接順序：

①主徑向隔板采用對稱分段跳焊及退焊法進行焊接，主徑向隔板的對接焊縫焊接包括坡口側的填充焊接及坡口背面根部的密封焊；

②打底焊采用分段退焊法，先在坡口側在頂部進行焊接，再焊接焊縫；

③拆除坡口背面角鋼，對坡口背面一側進行密封焊，密封焊采用分段退焊法，先將頂部焊縫焊好，然后按照順序焊接剩余部分，密封焊完成后對整體結構進行尺寸檢測；

④坡口側焊縫填充焊，采用分段跳焊法，按照順序依次焊好，然后進行整體尺寸檢測；

⑤坡口側焊接區域蓋面焊，采用分段跳焊法，依次焊完，然后進行整體尺寸檢測，最后將高出母材部分的焊肉磨掉；

⑶扇形隔板的焊接：

①扇形隔板的焊接采用對稱分段焊法，扇形隔板焊接在頂部焊接600mm，在底部焊接600mm，扇形隔板焊縫為角焊縫，焊接厚度為6mm；

②焊接扇形隔板時，按照最內圈、最外圈、中間部位的順序進行焊縫；焊縫焊接分兩層焊完，焊接時先對里側角焊縫進行打底焊，然后對外側角焊縫進行打底焊，再回到里側將焊縫焊完，最后完成外側角焊縫的蓋面；焊接內側焊縫時，底部焊接300mm，頂部焊接300mm；焊縫焊接完成后，在焊縫兩側300mm錘擊焊縫；

③在隔倉下部外緣及中間靠里側布置支撐物，焊接完畢后將其拆除；散裝徑向隔板的焊接采用對稱焊法，頂部焊300mm，底部焊接300mm；對稱方向為頂部與底部對稱，左側與右側對稱；

④采用對稱焊時，采用相同的焊接規范，焊接過程中要注意起弧、收弧和接頭的質量，起弧時抬高電弧，收弧時將熔池填滿，焊接過程采取小電流、快速焊；

⑤徑向板對接焊道數為三層，打底一層、填充一層、蓋面一層，角焊縫焊接角高為6mm；

⑥焊接完成后對接接頭，焊縫余高2mm，焊縫余高差2mm，焊縫寬度比坡口增寬4mm，焊縫寬度每側增寬2mm。