DE10335499B3 - Montageverfahren für einen Dampferzeuger - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Errichtung eines Dampferzeugers, dessen Rohrwände einen Gaszug bilden und die in einem Kesselgerüst aufgehängt sind.
- Großdampferzeuger sind materialintensive Großbauwerke, zu deren Errichtung unterschiedliche Verfahren vorgeschlagen worden und in Gebrauch sind. Beispielsweise schlägt die
JP 04257602 A - Außerdem ist aus der
DE 690 00 992 T2 ein Montageverfahren für einen Dampferzeuger bekannt, bei dem zunächst das Kesselgerüst und ein äußerer Teil der Kesselgerüstdecke errichtet wird. Sodann werden auf der Kesselsohle Hauptträger sowie weitere Träger der späteren Kesselgerüstdecke montiert, die ein Gitter bilden. Die Hauptträger dieses Gitters liegen dabei innerhalb des späteren Kesselumrisses. Der so gebildete Tragrost wird nun sukzessive angehoben, wobei der Kessel samt Einbauten, Rohrwand und Bandagen nach und nach nach oben gezogen wird. - Bei diesem Montageverfahren kann mit der Kesselmontage erst begonnen werden, wenn das Kesselgerüst bereits steht.
- Aus der
US-PS 3751783 - Bei diesem Montageverfahren kann die Montage der Einbauten erst beginnen wenn das Kesselgerüst und die Kesselwand fertig aufgebaut sind.
- Außerdem ist es aus der
DE 100 14 758 A1 bekannt, bei der Errichtung eines Dampferzeugers in dem nahezu fertig aufgebauten Kesselgerüst die oberen Kesselwände und die Einbauten gleichzeitig zu errichten. Die oberen Kesselwände werden durch einen Kran durch die noch offene Kesselgerüstdecke von oben in das Kesselgerüst eingehoben. Während dessen kann auf der Kesselsohle der innere Teil der Kesselgerüstdecke montiert und nach schrittweisem Anheben derselben können die Einbauten montiert werden. Diese werden dann durch Litzenhubsysteme durch den inzwischen fertig gestellten oberen Teil der Kesselwand nach oben gezogen, wonach der innere Teil der Kesselgerüstdecke mit dem äußeren Teil derselben verbunden wird. - Mit diesem System ist eine wesentliche Beschleunigung der Baugeschwindigkeit und somit Verkürzung der Bauzeit zu erreichen. Jedoch müssen die äußeren Teile der Kesselgerüstdecke weit nach außen versetzt angeordnet werden, um die Rohrwände von oben einheben zu können. Zuganker, mit denen die Rohrwände an den Hauptträgern der Kesselgerüstdecke aufgehängt sind, sitzen dann an Konsolen der Hauptträger. Der sich ergebende Mehraufwand an Stahl beträgt je nach Kesselgröße 200 bis 350 Tonnen.
- Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Errichtung eines Dampferzeugers anzugeben, das einerseits eine besonders kurze Bauzeit und andererseits einen verminderten Bau- und Materialaufwand erbringt.
- Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst:
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Bandagen-Rohrwandmodule schon während des Baus des Kesselgerüsts erstellt und in das Kesselgerüst eingehoben. Ein Bandagen-Rohrwandmodul ist eine aus Bandagen und Rohrwandelementen gebildete Einheit. Diese Einheit wird in dem Kesselgerüst ziemlich genau an der Stelle platziert, an der sie später auch endgültig montiert wird. Das Konzept, die Bandagen-Rohrwandmodule schon während des Baus des Kesselgerüsts in dieses einzuheben, stellt zunächst einmal eine wesentliche Arbeitserleichterung dar, denn die zur Kesselwand gehörigen Teile müssen nicht jedes Mal durch die obere Öffnung eines fertigen Kesselgerüsts gehoben werden. Dieses kann Höhen zwischen 100 m und 180 m erreichen. So genügt es nunmehr, die Bandagen-Rohrwandmodule über die äußere Höhe des im Bau begriffenen Kesselgerüsts zu heben, d.h. die Teile müssen nicht so weit angehoben und abgesenkt werden, wie bei Montage durch die Kesselgerüstdecke. Ein weiterer wesentlicher Vorzug, der sich aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt, betrifft die Anordnung der Hauptträger der Kesselgerüstdecke. Diese werden erst auf das Kesselgerüst aufgesetzt nachdem bereits alle Bandagen-Rohrwandmodule in das Kesselgerüst eingehoben und dort provisorisch am vorgesehenen Platz angeordnet sind. Die Hauptträger können nunmehr in einer Position angeordnet werden, die senkrecht oberhalb der Rohrwände zu finden ist. Vorzugsweise werden die Rohrwände auf Trägermitte positioniert oder umgekehrt, die Trägermitten werden auf Rohrwandmitte positioniert. Konsolen zur Aufhängung von Rohrwandankern oder dergleichen können entfallen. Dies hat wiederum den Vorteil, dass die Hauptträger der äußeren Kesselgerüstdecke zur Befestigung der Träger der inneren Kesselgerüstdecke genutzt werden können, so dass diese keine eigenen Hauptträger benötigt. Die Träger der inneren Kesselgerüstdecke können somit nach dem Hochziehen durch den fertig gestellten Gaszug unmittelbar an den Hauptträgern der äußeren Kesselgerüstdecke befestigt werden. Gegenüber von Lösungen, bei denen die innere Kesselgerüstdecke eigene Hauptträger hat, beträgt die Stahleinsparung 200 bis 350 Tonnen. - Beim Errichten von Dampferzeugern ist in der Regel ein Großkran erforderlich. Mit dem vorgestellten Montageverfahren lässt sich dessen Standzeit minimieren. Die Bandagen-Rohrwandmodule werden schon während des Errichtens des Kesselgerüsts von unten nach oben aufsteigend mittels des Großkrans in das Kesselgerüst eingehoben. Deshalb ist der Großkran überflüssig, sobald die Hauptträger der Kesselgerüstdecke auf das Kesselgerüst aufgesetzt sind. Dies ergibt enorme Kosteneinsparungen.
- Die Montage der Senkrechtberohrung erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr in luftiger Höhe im Kesselgerüst sondern zunächst am Boden, indem die einzelnen Teile der Rohrwand mit den Vorbauten zu Bandagen-Rohrwandmodulen zusammengefügt werden. Durch die Montage am Boden ergibt sich eine stark verminderte Witterungsabhängigkeit, so dass die Baudurchführung weniger anfällig für externe, insbesondere witterungsbedingte Störungen ist.
- Schließlich ergibt sich für die Montage der Senkrechtberohrung des Kessels eine Verminderung der Bauzeit, was wiederum Kostenvorteile haben kann.
- Bei einer ersten Ausführungsform besteht das gesamte Kesselgerüst aus Stahlträgern und Stahlstützen. Bei einer ebenfalls als vorteilhaft angesehenen weiteren Ausführungsform bestehen zumindest die vertikal angeordneten Stützen aus Beton. Die Stützen können beispielsweise in Gleitschalbauweise errichtet werden. Beispielsweise werden die Stützen (Pylone) bis zu einer Höhe von 90 m betoniert, wonach erste Riegel und Vertikalverbände aus Stahl eingezogen werden. Prinzipiell kann das Einheben der Bandagen-Rohrwandmodule in das entstehende Kesselgerüst bereits zu diesem Zeitpunkt erfolgen, wie es auch bei reiner Stahlbauweise vorgenommen wird. Es wird jedoch hier als vorteilhaft angesehen, zunächst einmal das Kesselgerüst bis zur obersten Etage mit Stützen bzw. Pylonen in Gleitschalbauweise fertig zu stellen und dann mit einem Großkran die Bandagen-Rohrwandmodule von oben her in das Kesselgerüst einzusetzen, wonach die Hauptträger der Kesselgerüstdecke auf das Kesselgerüst aufgesetzt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird der Großkran dann überflüssig und es können die zwischenzeitlich knapp oberhalb der Kesselsohle fertig gestellten Einbauten mit Litzenhubsystemen nach oben gezogen werden.
- Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Ansprüchen sowie der Zeichnung und der zugehörigen Beschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht. Es zeigen:
-
1 bis5 verschiedene Bauphasen bei der Errichtung eines Dampferzeugers vom Bau des Kesselgerüsts bis zur Errichtung der Kesselwände in perspektivischer, schematisierter Darstellung, -
6 eine ausschnittsweise Längsschnittdarstellung des Kesselgerüsts und der Kesselwand in schematisierter Form und -
7 bis9 der weitere Baufortschritt des Dampferzeugers beim Errichten und Heben der Einbauten in perspektivischer, schematisierter Darstellung. - In
1 ist ein im Bau befindlicher Dampferzeuger1 veranschaulicht, zu dem ein Kesselgerüst2 gehört. Dieses wird mittels eines Kranes3 auf Fundamenten4 ,5 ,6 ,7 errichtet. Auf diesen stehen aus Stahl bestehende Stützen8 ,9 ,11 ,12 , die jeweils durch aufeinander stehende Einheiten8a ,8b ,9a ,9b usw. gebildet sind. Die Stützen8 bis12 sind untereinander durch horizontal verlaufende Riegel verbunden. In1 ist das Einheben eines Riegels14 mittels des Krans3 veranschaulicht. An dem Riegel14 sind Vertikalverbände15 ,16 befestigt, die die Verwindungssteifigkeit des Kesselgerüsts2 herstellen. - Bei einer ersten Ausführungsform besteht das gesamte Kesselgerüst
2 aus Stahl. Sowohl die Stützen8 ,9 ,11 ,12 als auch die Riegel14 und Vertikalverbände15 ,16 bestehen aus entsprechenden Stahlprofilen. Es ist jedoch auch möglich, das Kesselgerüst2 in einer gemischten Bauweise zu errichten, in der beispielsweise die Stützen8 ,9 ,11 ,12 aus Beton und die Riegel14 sowie Vertikalverbände15 ,16 aus Stahl bestehen. Die Stützen8 ,9 ,11 ,12 können als Pylonen oder Türme, in denen Treppenschächte ausgebildet sind, in Betongleitschalbauweise errichtet werden. Der Anschluss der Riegel14 erfolgt dann beispielsweise über Zuganker, die durch die Wände der Pylonen greifen. - Zugleich mit dem Beginn des Baus des Kesselgerüsts
2 oder später, nach Baubeginn, werden auf der Kesselsohle, d.h. dem zwischen den Fundamenten4 ,5 ,6 ,7 befindlichen Boden, Träger17 ,18 ,19 ,20 ,21 ,22 parallel und im Abstand zueinander angeordnet bzw. errichtet, die einen Teil der später fertig zu stellenden Kesselgerüstdecke darstellen. Die Träger17 bis22 sind untereinander nicht verbun den. Sie bilden somit kein festes Gitter, jedenfalls nicht in diesem Bauzustand. - An anderer Stelle, vorzugsweise unmittelbar neben dem im Entstehen begriffenen Kesselgerüst
2 werden, spätestens wenn dieses eine gewisse Höhe erreicht hat, Bandagen-Rohrwandmodule23 ,24 ,25 ,26 (siehe auch2 ) liegend oder stehend gefertigt, die jeweils einen Teil der zu errichtenden Kesselwand darstellen. Wie1 veranschaulicht, gehören zu jedem Bandagen-Rohrwandmodul Bandagen27 ,28 , die durch horizontal verlaufende Querträger gebildet werden, die untereinander durch Stiele verbunden sind. Außerdem werden Sammlervorbauten29 gleich mit vormontiert. Zu den Bandagen-Rohrwandmodulen23 ,24 gehören außerdem jeweils mehrere Rohrwandelemente, die mit den Bandagen27 ,28 verbunden sind und die von dem jeweiligen Bandagen-Rohrwandmodul23 ,24 einzunehmende Fläche der Kesselwand bis auf einige Montagefugen lückenlos abdecken. Sie bilden eine Rohrwand30 . An den Bandagen-Rohrwandmodulen23 ,24 ,25 ,26 sind nicht weiter veranschaulichte Zwischenlager oder Träger vorgesehen, die vorzugsweise an den im aufgerichteten Zustand (Modul24 ) vertikalen Kanten angeordnet sind. - Die Errichtung des Dampferzeugers
1 wird nun in Fortsetzung des Bauzustands nach1 durchgeführt, indem in das teilweise errichtete Kesselgerüst2 gemäß2 die vorhandenen Bandagen-Rohrwandmodule23 bis26 von oben her mittels des Krans3 eingesetzt werden. Wie ersichtlich erstreckt sich dabei jedes Bandagen-Rohrwandmodul23 bis26 über die gesamte Breite des Gaszugs so dass die vier Bandagen-Rohrwandmodule (Vorder-, Rück- und Seitenwände)23 bis26 einen vollständigen ringförmigen Ausschnitt aus der Kesselwand bilden. Die Bandagen-Rohrwandmodule23 bis26 werden dann mit ihren, hier nicht weiter veranschaulichten, horizontal von den Vertikalkanten der Module weg ragenden Auflagern auf die jeweils benachbarten Riegel aufgelegt und in diesem Zustand lagerichtig fixiert. Wie2 auch veranschaulicht, müssen die Bandagen-Rohrwandmodule dabei mit dem Kran lediglich über die benachbarten Riegel hinweg gehoben werden, wobei immer die Kesselsohle frei bleibt. Diese steht zu der vorerwähnten Errichtung der Träger17 bis22 zur Verfügung. Alternativ können die Bandagen-Rohrwandmodule jedoch auch auf der Kesselsohle zusammengebaut und falls erforderlich (da Zusammenbau auch stehend möglich ist) aufgerichtet und mit dem Kran an ihren Einbauort eingesetzt werden. -
3 veranschaulicht den weiteren Baufortschritt, bei dem, wie im Zusammenhang mit den1 und2 beschrieben, weiter verfahren worden ist. Nach dem Einbau der Bandagen-Rohrwandmodule23 bis26 wurden weitere vier Bandagen-Rohrwandmodule31 ,32 ,33 ,34 errichtet und mittels des Krans3 in das inzwischen weiter gebaute Kesselgerüst2 eingesetzt. Wie gehabt werden die Bandagen-Rohrwandmodule31 bis34 wiederum mittels Träger an den Riegeln fixiert. - Während der Errichtung des Kesselgerüsts
2 und dem vorläufigen Einbau der Bandagen-Rohrwandmodule23 bis26 sowie31 bis34 kann an anderer Baustelle35 insbesondere neben dem Kesselgerüst2 die Montage von Hauptträgern36 ,37 ,38 ,39 beginnen, aus denen eine aus4 teilweise ersichtliche Kesselgerüstdecke41 gebildet werden soll. Sind die Hauptträger36 bis39 fertig und ist das Kesselgerüst2 durch Einbau des letzten Riegels soweit. vorbereitet, werden die Hauptträger36 bis39 , wie4 veranschau licht, oberhalb der Kesselwände auf das Kesselgerüst2 aufgesetzt. Sie werden dabei im Rechteck angeordnet, wobei die Hauptträger36 ,37 ,38 ,39 horizontal angeordnet und dabei vertikal fluchtend oberhalb der jeweils unter ihnen befindlichen Kesselwände positioniert werden. Dies veranschaulicht insbesondere6 anhand des Hauptträgers36 . Die ihm zugeordnete Rohrwand des Bandagen-Rohrwandmoduls31 ist mittig unterhalb des Trägers36 angeordnet. Zur Verbindung dienende Zuganker sind durch eine strichpunktierte Linie42 angedeutet.6 veranschaulicht außerdem an der Rohrwand befestigte Konsolen43 und Sammler44 , die zu den Vorbauten gehören. Außerdem veranschaulicht6 den Abstand des Hauptträgers36 von dem nächsten benachbarten Riegel45 und dem darunter befindlichen Riegel46 . - Wie
5 veranschaulicht, werden nach dem Errichten der äußeren Kesselgerüstdecke41 , die durch die Hauptträger36 bis39 gebildet wird, Litzenhubeinheiten47 an den Hauptträgern36 bis39 montiert. Die Litzenhubeinheiten47 sind hydraulische Hebesysteme, die auch als hydraulische Pressen bezeichnet werden. Jedem an der Kesselsohle liegenden Träger17 bis22 sind jeweils zwei Litzen und zwei zugehörige Litzenhubeinheiten zugeordnet. Es kann nun doppelt gearbeitet werden. Einerseits kann der obere Gaszug fertig gestellt werden, indem die Bandagen-Rohrwandmodule23 bis26 sowie31 bis34 untereinander verschweißt werden. Dabei werden die vertikal übereinander angeordneten und stirnseitig aneinander stoßenden Vertikalrohre der Rohrwandmodule durch Schweißnähte miteinander verbunden. Vorhandene Vertikalfugen werden ebenfalls durch Schweißen geschlossen. Während dessen heben die Litzenhubeinheiten47 die Träger17 bis22 soweit an, dass Einbauten48 unter sie verbracht und hängend an ihnen befestigt werden können. Der Beginn dieses Vorgangs ist in5 veranschaulicht. Zu den Einbauten48 gehören Nachschaltheizflächen, wie Überhitzer, Zwischenüberhitzer, Economiser usw. Sie werden durch Rohrbündel gebildet, die mittels entsprechender Aufhängeeinrichtungen an den Trägern17 bis22 befestigt werden. -
7 veranschaulicht die Vormontage der Einbauten48 in einem fortgeschrittenen Zustand. Unmittelbar unter den inzwischen relativ weit angehobenen Trägern17 bis22 hängt eine Rohrwand49 , die den oberen Abschluss des Gaszugs bilden wird. Unter dieser im Wesentlichen horizontal angeordneten Rohrwand hängen die Einbauten48 , die zwischenzeitlich vervollständigt worden sind. Durch Betätigung der Litzenhubeinheiten47 werden diese nun gemäß8 in den Gaszug nach oben eingefahren.9 , die den in Entstehung begriffenen Dampferzeuger1 in teilweise aufgeschnittener Form veranschaulicht, lässt dabei insbesondere erkennen, wie die Träger17 bis22 durch den Gaszug gleichzeitig nach oben gehoben werden. Sie werden bis auf die Höhe der Kesselgerüstdecke41 gehoben und dann mit den Hauptträgern37 ,38 verbunden. Nachdem die Zuganker, die die Kesselwände tragen, durch Innenräume der Hauptträger37 ,38 verlaufen, weisen diese an ihren aufeinander zu weisenden Flachseiten glatte Flächen auf, an denen die Träger17 bis22 befestigt werden können. Ist dies geschehen, ist noch die Rohrwand49 mit den Kesselwänden zu verbinden, wonach der obere Teil des Gaszugs fertig montiert ist. Es kann nun der untere Teil des Gaszugs fertig gestellt werden, indem hier senkrecht oder vorzugsweise schräg berohrte Rohrwände von unten her an die hängenden Kesselwände angesetzt und mit diesen verbunden werden. - Bei der Errichtung eines Dampferzeugers
1 werden schon während der Errichtung des Kesselgerüsts2 Bandage-Module mit Rohrwandeinheiten zu Bandagen-Rohrwandmodulen verbunden und in dem Kesselgerüst Etage für Etage provisorisch angeordnet. Danach wird ein äußerer Teil der Kesselgerüstdecke errichtet, deren Träger fluchtend zu den Rohrwänden der Bandagen-Rohrwandmodule angeordnet werden. Es erfolgt dann die Montage der Kesselwand durch Ausrichten und Verschweißen der einzelnen Rohrwandmodule von oben nach unten. Gleichzeitig werden auf der Kesselsohle die Einbauten errichtet und auf Einbauhöhe angehoben. - Die Vormontage von Bandagen-Rohrwandmodulen macht das Einheben von Bandagen oder Rohrwänden von oben her durch die Kesselgerüstdecke überflüssig. Deshalb wird mit einer geringeren Gerüstdeckenöffnung ausgekommen als bisher üblich. Dadurch benötigt die innere Kesselgerüstdecke keine eigenen Hauptträger mehr, was zu einer erheblichen Stahleinsparung führt.
Claims (9)
- Verfahren zur Errichtung eines Dampferzeugers (
1 ), wenigstens bestehend aus einem Kesselgerüst (2 ) mit einer Kesselgerüstdecke (41 ) und einem von Rohrwänden (30 ) begrenzten Gaszug, um den herum Bandagen (27 ,28 ) und in dem Einbauten (48 ) angeordnet sind, mit folgenden Schritten: a Errichtung von Fundamenten (4 ,5 ,6 ,7 ), b Beginn des Aufbaus des Kesselgerüsts (2 ) auf den Fundamenten (4 ,5 ,6 ,7 ), c Aufbau von Bandagen-Rohrwandmodulen (23 ,24 ,25 ,26 ), indem Bandagenmodule (27 ,28 ) und Rohrwandeinheiten miteinander verbunden werden, d Einheben der Bandagen-Rohrwandmodule (23 ,24 ,25 ,26 ) in das im Bau befindliche Kesselgerüst (2 ) und vorläufiges Platzieren in diesem in Einbaulage, e Aufbau und Anordnen von Trägern (17 ,18 ,19 ,20 ,21 ,22 ) der Kesselgerüstdecke (41 ) auf der Kesselsohle, f Aufbau und Anordnen von Hauptträgern (36 ,37 ,38 ,39 ), die zu der Kesselgerüstdecke (41 ) gehören, auf dem Kesselgerüst (2 ), g Ausrichten und Montieren der Rohrwände (30 ) h Schrittweises Anheben der Träger (17 ,18 ,19 ,20 ,21 ,22 ) mittels Litzenhubsystemen (47 ) und Aufbau der Einbauten (48 ) hängend unter den Trägern (17 ,18 ,19 ,20 ,21 ,22 ) i Anheben der vormontierten Einbauten (48 ) auf Einbauhöhe, in der die Träger (17 ,18 ,19 ,20 ,21 ,22 ) auf Montagehöhe mit den Hauptträgern (36 ,37 ,38 ,39 ) angeordnet sind, j Verbinden der Träger (17 ,18 ,19 ,20 ,21 ,22 ) mit den Hauptträgern (36 ,37 ,38 ,39 ) und Anschließen der Einbauten (48 ). - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandagen-Rohrwandmodule (
23 ,24 ,25 ,26 ) neben dem Kesselgerüst (2 ) liegend oder stehend aufgebaut werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bandagen-Rohrwandmodule (
23 ,24 ,25 ,26 ) jeweils über die gesamte Breite des Gaszugs erstrecken. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandagen-Rohrwandmodulen (
23 ,24 ,25 ,26 ) an ihren vertikalen Kanten mit jeweils wenigstens einem Halter versehen werden, mit denen sie an sich horizontal erstreckenden Riegeln des Kesselgerüsts (2 ) abgestützt werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptträger (
36 ,37 ,38 ,39 ) in Schritt f vertikal mit den Rohrwänden (30 ) fluchtend angeordnet werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptträger einen in Draufsicht rechteckigen Rahmen bildet, der eine Öffnung umgibt, die kleiner ist als die Lichte Weite des Gaszugs.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (
17 ,18 ,19 ,20 ,21 ,22 ) in Schritt e in Abständen nebeneinander ohne Verbindung untereinander angeordnet und mit den Litzen von Litzenhubeinrichtungen (47 ) verbunden werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte g und h gleichzeitig durchgeführt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Kesselgerüst (
2 ) Stützen (8 ,9 ,11 ,12 ) gehören, die in Gleitschalbauweise aus Beton errichtet werden.
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