大型火电厂发电机定子吊装方法浅析

发表时间:2021/3/3   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:宋守伟
[导读] 摘要:发电机是大型火力发电厂的三大重要设备之一,发电机定子又是汽机厂房内起吊重量最重的设备,吊装方案的可行性关系到人身和设备的安全。
        中国电建集团核电工程有限公司  山东省  250000
        摘要:发电机是大型火力发电厂的三大重要设备之一,发电机定子又是汽机厂房内起吊重量最重的设备,吊装方案的可行性关系到人身和设备的安全。发电机定子吊装是大型火电厂施工的一个重点,也是一个难点。定子吊装的方案的科学性、合理性和可行性对于保障施工安全、控制工期和降低成本有着重要的作用。
        关键词:火电厂;发电机定子;吊装技术
        火电厂发电机定子是火电机组单件最重的设备,它的吊装就位具有施工空间狭小、周围架构及设备密集、对项目工期影响大及施工难度大等特点。目前,随着火力建设的高速发展,高参数、高容量的火电大型机组的相继投产,对火力发电厂的重要设备发电机的安装也提出了更高要求,发电机定子作为其中主要部件电厂的超重设备之一,600MW类型机组重量根据已安装电机厂资料由250 t至350 t不等,1000 MW机组450t左右。如何将电发机定子安全、快速、高效的吊装就位显得至关重要。
        一、吊装作业
        1、行车小车安装。将两台行车大车开至汽机房检修通道上方,用70t 汽车吊将另外两台主小车安装在两台汽机房行车小车轨道上,加装的小车卷扬机用小钩驱动回路进行驱动。两台小车间用工字钢进行连接加固。安装后吊装大钩的纵向中心在汽轮发电的中心线上。
        2、定子吊装专用工具的安装。行车四个大钩与箱形梁Ⅰ连接后,在行车上部桥架与大钩承力梁间加垫板增大小车与行车桥架间的接触面,用角钢将行车大车与小车进行焊接连接,定子吊装工具的安装以防止小车发生位移。
        3、两台行车连接加固。本次吊定子两台行车并车后距离为 10 米,用双拼的 20a 槽钢在 A、B 排两行车端梁上进行焊接,将两行车联接为一体,保持两行车大钩之间距离为10m。两台行车主梁按照跨中左右 2m 范围内抬吊295t 载荷。
        4、定子卸车。定子由大型拖运车拖至汽机房检修通道内,定子起吊中心在定子就位中心线上,定子吊装模拟试验完后使用两根 Ф65×36 米钢丝绳将定子的 4 个吊攀和箱型梁Ⅱ的 350t 吊钩相连,钢丝绳共 16 股受力,将定子绑扎牢固。同时起升两台行车四个大钩,提升定子离平板车 100mm,停止提升作业,检查定子吊装装置整体受力情况,测量两台行车扰度值并做好记录,将定子卸下放在检修间 0 米规定位。
        5、定子转向。定子卸车时的定子方向是与就位的方向成90°,需要转至就位位置的同向,定子卸车时在落至离地面还有 100mm 时,需要用人工进行定子转向工作。
        6、定子吊装。同时启动两台行车四个大钩,提升定子离地面100mm,停止提升作业,全面检查定子吊装工具及行车整体受力情况,测量两台行车扰度值并做好记录,确认无误后继续提升至定子下平面超过 13.7m平台标高 300mm 后停止提升。两台行车同时走动大车将定子吊至就位位置上方同时下降,只至落到就位位置,定子就位完成。
        二、火电厂发电机定子吊装方法
        1、行车吊装定子。行车吊装定子专用装置主要用于600 MW及以上火电发电机组发电机定子吊装作业。本吊装方法主要是通过在汽机房2台行车上组装临起吊装置,利用2台行车和4×200 t液压提升装置,来完成从汽机房零米吊物孔到运转层定子基础的起升、平移及就位工作。发电机定子吊装专用装置主要由吊梁、长扁担梁、悬挂梁、端梁、液压提升装置组件、钢丝绳和连接件等组成,它们之间通过销轴连接组合成一套整体起吊系统。专用装置设计经过详细计算校核,并经过现场应力测试,完全可满足定子吊装的能力。其步骤是将吊装装置各部件按要求组装成一套起吊系统,悬挂在2台行车大梁上,再利用装于吊装装置上的劳辛格升降发电机定子。
        2、液压提升架吊装定子。液压提升架吊装发电机定子主要用于300 MW及以上火电发电机组发电机定子吊装作业。

其吊装过程是先在主厂房A排墙外正对发电机横向中心线或发电机基础纵向中心线处组装提升架,利用移运架上的4×200 t液压提升装置提升发电机定子至运转层,再通过卷扬机沿拖运轨道将发电机定子拖运至发电机基础上就位。整个液压提升架吊装系统组成:吊装架部分,由移动架及固定架两部分组成;转盘部分,由上下层转向座及二块环形厚钢板等组成;拖运轨道部分,由4根高1.05 m,长12 m箱形梁及2根高0.6 m,长10.4 m的箱形梁组成。该装置自行设计,且经过反复详细的强度计算和现场验证,可满足多地点、不同运行层高发电机定子的吊装。
        3、行车吊装定子方法。由于行车吊装定子专用装置设计制作,工程运用实践时间不长,目前已成功完成于该电厂600 MW发电机定子吊装。型号为QSFN-600-2-22C,发电机定子中段净重约248 t,尺寸规格9 140 mm×3 820 mm×3 860 mm。发电机定子吊装施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态,以高效率、高速度、高质量完成了吊装任务。整个定子吊装过程在安全、快速、高效中圆满完成。
        三、火电厂发电机行车吊装定子的优越性
        从上节对发电机吊定子两种吊装方法,行车吊定子方法从制作、安装、安全等各方面都比液压提升架吊装定子,具有一定的优越性,具体体现在:
        (1)制作方面:行车吊定子装置部件相对液压提升架吊定子装置的部件要少约70余件,总重量轻65 t,因此行车吊定子装置比液压提升架吊定子装置的制作时间少15天左右。
        (2)安装方面:1)行车吊定子装置相比液压提升架吊定子装置具有部件少、重量轻的特点,现场便于运输和组装;2)行车吊定子由于起吊装置安装简单,且主要利用汽机房行车起吊,从整个吊装工艺和过程来讲比液压提升架吊定子方法要简便、快捷;3)行车吊定子由于整个装置放于行车上面,完全不要考虑起吊装置和定子对地面基础的荷载影响。
        (3)工期方面:1)行车吊定子装置运输方便,安装简单,周围影响因素较少,大大缩短了整个定子的吊装时间,相比液压提升架吊定子方法所用时 间 少了 约10天。2)行车吊定子从汽机房吊物孔进行,完全不占用汽机房及A排外设备安装的位置和通道,不要考虑汽机房预留问题,因此,行车吊定子方法不会对土建及其他设备的安装工期造成影响。3)施工注意事项。(1)2天车间要刚性连接,保证天车开档,吊装过程中应保证扁担梁的水平;吊挂梁摆放要严格对称于就位轴向中心线;吊挂梁要摆放在小车轨道中心线上,保证液压提升装置的载荷由天车主梁均分;液压提升装置倾斜吊装时,必须在支撑梁端面加装水平支撑且要将吊挂梁固定在支撑梁上。
        (4)安全方面:1)行车吊定子方法相比液压提升架吊定子方法,高空作业少,吊装过程环节简单,因此,安全隐患及风险少,便于现场安全管理和控制。2)行车吊定子装置全部安装于行车上,利用行车吊装,仅需对行车的大梁进行受力校核,满足要求即可,相比液压提升架吊装定子校核环节少,安全可靠性高。
        (5)经济效益方面:从人、机、材等方面对行车吊定子方法和液压提升架吊定子方法的费用计算比较,行车吊定子的人工费约少3.8万元,机械费用少12万元左右,材料及制作费用约少71.5万元,总计比液压提升架吊定子的直接费用少87.3万元左右。如考虑工期、管理等其它间接成本,其费用还要少得更多。
        通过对行车吊定子和液压提升架吊定子不同吊定子方法工艺分析,认为采用行车吊定子方法具有一定的优越性,可作为今后火力大型600 MW及以上机组发电机定子吊装的重要参考方案。当然,行车吊装定子方法,还可从材料、结构等方面做进一步的深入研究,达到行车吊定子专用装置的优化设计,提高发电机定子吊装的高效率和安全可靠性。
        参考文献:
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        [3] 蔡东升,刘荣桂,曹予,梁松.1000MW 大型机组发电机定子吊装工艺 [J].起重运输机械,2018(5).
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