摘 要：汽轮发电机组定子是火力发电的关键里程碑节点，且汽轮机厂房的行车不能满足定子就位，特别大型垃圾焚烧发电项目布置紧凑，且空间受限导致就位困难。本文以石家庄生物质焚烧发电项目的1#机组的45MW发电机定子为实例，介绍复杂环境下定子的就位技术。
关键词：定子就位 抬梁 吊装负荷率 空间受限
1.前言
定子是汽轮发电机组安装中最重的部件，车间的行车不能满足定子就位要求，尤其在布置紧凑空间受限条件下进行发电机定子就位和减少对其他部位的影响显得尤为重要。在石家庄生物质焚烧发电项目的1#机组的45MW发电机定子施工过程中，结合现场环境及发电机定子的重量及外形尺寸，对定子就位反复模拟和汽车吊选型优化，使发电机定子安全、高效的就位。该技术缩短发电机就位时间和减少对其他作业内容的影响，因定子就位不需要对厂房和行车进行加固等方式处理；降低对其他施工作业影响，避免窝工；使整个工期缩短，节约成本，在类似的工程工程中值得参考和借鉴。
2. 工程概述
石家庄生物质焚烧发电项目2台CZK40-7.5/0.981空冷抽汽式汽轮发电机组；配置了QFW-45-2 10.5kV发电机，机组为纵向布置，纵向中心距轴线9.5m；1#发电机布置在至轴线上，底座标高7.97m。运输重量55.9t,定子宽3470mm、高3538mm(台板以下1100mm)、长4350mm、吊装就位时拆除底座及拆除两边端盖吊装重53.2t；
2.1 发电机定子就位的难点及重点
2.1.1 厂房内配置1台QD32/10-22.5 A3桥式起重机，不能满足定子就位要求；
21.2 厂房内除至轴线间距7m，其余均为6m； 2#汽轮机运转砼平台距1#汽轮机发电小室仅有7.3m；厂房前后分别是空冷岛和锅炉，钢屋梁底标高19.5m，检修地坪标高0.200m；
2.1.3 采用跨外吊装就位，最佳位置需要的工作半径需要43m的工作半径，需要350t以上履带吊挂超起才能满足要求，现场无法满足挂超起重工况吊装场地。
2.1.4 将行车的小车拆除降低荷载后，再行车装液压提升装置进行定子就位；在方案研讨中与设计单位和厂家沟通受力情况均不超过设计载荷不允许此方法。
2.2 定子就位采用STC1000C汽车吊和QD32/10-22.5行车通过抬梁进行负荷分配，将定子吊装就位；STC1000C汽车吊支腿全伸、尾部旋转半径4.5m；臂长17.5m、支腿全伸、挂23.5t配重、工作半径9.5m、额定起重42；为吊装要求将1#汽轮机需将发电小室、靠近通道侧的单面前缓砌，待定子就位后，再砌此墙；具体见图1：
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3. 定子就位施工流程
定子就位施工流程见图2
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4. 关键技术
4.1 定子就位前应完成工作[3]
4.1 定子通风孔、风道及通风槽应清洁无尘土及杂物；
4.2 定子支座接触面应平整，光洁，无毛刺、凸起；
4.3 发电机定子台板找平完验收合格，台板浇灌的内模板安装完毕，空冷器就位；
4.4 地脚螺栓套筒内无杂物，地脚螺栓清理后，安装完毕，并检查验收；
4.5 发电机定子到达现场后，对各部件进行外观检查，应无变形、损伤及锈蚀，检查各联系螺栓孔尺寸与图纸相符，经检查确认合格后，开始吊装，方位正确；
4.6 吊装定子的索具经验收合格；吊车安装方案就位；
4.7 汽机房行车负荷试验合格，验收完成，满足使用要求；
4.8 定子发运前与业主和厂家沟通明确运输拖板的装车方位、与拖板车的位置关系、总高、进入厂房的线路、包装情况及运输重量。经确认装车后4.58m小于门框高度4.8m，定子重心距拖板车尾3.55m，裸装运输到现场，可直接进入厂房卸车。
4.2 实测及模拟定子就位[2]
由于2#汽轮机运转砼平台距1#汽轮机发电小室7.3m、发电小室屋顶标高7.97、钢屋量底标高19.5m、发电检修地坪标高0.200m，行车总宽及吊重、结合装车情况、运输方案，满足定子就位要求；经选择反复模拟、分析、优化的最佳方案为采用STC1000C汽车吊支腿全伸、尾部旋转半径4.5m；臂长17.5m、支腿全伸、挂23.5t配重、工作半径9.5m、额定起重42t的工况和QD32/10-22.5行车通过6.8m抬梁负荷分配完成定子吊装；见图3 定子起吊平面图、就位立面图
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4.3 行车及汽车吊负荷分配
定子包装运输量55.9t，定子就位需拆除包装底座及两边端盖后重52.3t、吊梁重2.05t、索具0.35t，就位时吊装重量为54.7t，抬梁用φ630×20、Q345无缝钢管、总长6.8m；两端用φ159×8做轴式吊耳，端部用10mm的钢板闭；见图4 抬梁受力图
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P汽=G×L行/（L汽+L行）=29.376t
P行=G×L汽/（L汽+L行）=25.324t
4.3.1 定子吊装就位时QD32/10-22.5 A3行车负荷率为(P行/32)*100%=79.1%，负荷率小于80%，故安全。[2]
4.3.2 定子吊装就位时STC1000C汽车吊的工况为支腿全伸、尾臂长17.5m、支腿全伸、挂23.5t配重、工作半径9.5m、额定起重42t；负荷率为(P汽/42*100%=69.9%，负荷率小于80%，故安全[2]。
4.3.3 吊装过程抬梁的最大弯矩
M max=G×L汽×L行/( L汽+L行)
=88.127t.m=863.65kN.m
4.4 吊装过程抬梁应力校核[1]
抬梁用φ630×20、Q345的无缝钢管，吊装定子的抬梁按1.5倍安全系数考虑
M计max=1.5M max=1032.383kN.m
Q计=1.2G=643.272kN
钢管抗弯模量W=5565.465cm3、钢管截面面积A=383.27cm2、f=295N/mm2、fv=170N/mm2；
4.4.1 抬梁计算最大弯曲应力：
σmax= M计max/W
=1032.383kN.m/5565.465cm3
=185.5N/mm≤f=295N/mm2
4.4.2 吊装时抬梁的剪切应力：
本次2次φ32钢丝绳从管子半圈接触；A=2π×315×32=63302.8mm2
τ= Q计/A
=643.272kN/63302.8mm2
=10.162N/mm2≤fv=170N/mm2
4.4.3 吊梁的应力
SQRT(σmax2+3τ2)=186.333N/mm2≤295N/mm2
故选用φ630×20、Q345的无缝钢管，满足安全。
5. 结语
受限空间下汽轮发电机组定子就位技术，用厂房内的行车与适宜的汽车吊通过抬梁进行负荷分配及控制绳索长度，解决了受限空间下的汽轮发电机组定子就位问题。减少对其他安装工作的影响，缩短了工期、降低了施工成本，受到业主、总包、监理的好评，可为类似工程提供参考和借鉴。
参考文献：
[1] 余厚极.简明结构吊装手册[M],北京：中国建筑工业出版社,1995.
[2] 石油化工大型设备吊装工程施工技术规程：SH/T3515-2017[S].
[3] 电力建设施工技术规范 第2部分：锅炉机组DL5190.2-2019[S].