大唐陜西略陽發(fā)電廠技改工程179 t發(fā)電機定子吊裝

吳千平

(西北電力建設(shè)第三工程公司，陜西 咸陽 712021)

0 引言

在火電廠安裝項目中，發(fā)電機定子是單件質(zhì)量最大的設(shè)備，其吊裝方案的優(yōu)劣，直接影響吊裝的安全及施工成本。因此，應(yīng)在綜合考慮汽機房結(jié)構(gòu)特點、汽機房內(nèi)力能設(shè)施、現(xiàn)場可利用的力能設(shè)施等因素后，確定發(fā)電機定子吊裝方案，再經(jīng)詳細的核算、論證，最終形成安全有保證、技術(shù)有創(chuàng)新、成本較低、工期較短的吊裝方法。

1 工程概況

大唐陜西略陽發(fā)電廠位于陜西省略陽縣菜籽壩，由大唐陜西發(fā)電公司和陜西省電力投資公司共同投資建設(shè)，裝機容量為1×330 MW。主廠房采用2000年示范電站模式布置，汽機房獨立橫向布置，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。汽機房分為0.00 m，6.00 m，12.00 m 3層，運轉(zhuǎn)層為大平臺布置方式。汽輪發(fā)電機組縱向布置，其中心線距A列中心15 m。汽機房及房內(nèi)各建筑的主要結(jié)構(gòu)尺寸見表1。

表1 汽機房及房內(nèi)各建筑的主要結(jié)構(gòu)尺寸 m

發(fā)電機型號為T255-460(388.2 MV·A)。定子的外形尺寸為7 660 mm×3 800 mm×3 930 mm(長×寬×高)，質(zhì)量為179 t(包括吊攀)，由平板車運送到現(xiàn)場。汽機房內(nèi)安裝1臺750/200 kN行車。

汽輪機平臺已交付安裝施工，發(fā)電機臺板找正結(jié)束。A排外設(shè)置擋土墻，距離A排3.5 m，擋土墻外回填至汽機房0 m標高下-1.5 m。

2 發(fā)電機定子吊裝方案確定

在汽機房僅布置1臺750/200 kN行車的條件下，300 MW(含330 MW)發(fā)電機定子吊裝方法主要有2種：一種是采用雙支撐縮短橋架跨距提高橋架的承載能力，同時增加起重小車起升能力，完成定子的垂直提升，即利用汽機房行車的吊裝方法；另一種是通過安裝提升架，利用滑輪組或液壓提升裝置完成定子的垂直提升，即不利用汽機房行車的吊裝方法。第1種方法雖然需要進行繁雜的計算，但因措施工作量小、施工工期短、施工成本低等優(yōu)點被廣泛采用；第2種方法雖然計算簡單，但因存在措施工作量大、施工工期長、施工成本高等缺點而很少使用。

大唐陜西略陽發(fā)電廠技改工程選擇第1種吊裝方法進行發(fā)電機定子的吊裝，具體方案為：將發(fā)電機定子由A排外拖運至汽機房0 m待吊位置，其縱向中心線距安裝中心線9.2 m，橫向中心線與發(fā)電機橫向中心線重合；在距發(fā)電機安裝中心線12.0 m，3.7 m處加裝2組臨時支撐；將行車起重小車停到B排端頭，在行車橋架安裝自制小車；利用布置在汽機房0 m層的2臺160 kN卷揚機，通過導(dǎo)向牽引懸掛在自制小車上的2套2 000 kN滑車組抬吊定子垂直提升；當定子底部超過12 m平臺200 mm后，停止垂直提升，通過2個50 kN倒鏈牽引自制小車將定子平移到發(fā)電機基礎(chǔ)上方，另外2個50 kN倒鏈僅起溜放作用，在平移過程中，A排側(cè)160 kN卷揚機下落，B排側(cè)160 kN卷揚機起升，減少平移定子所需水平牽引力；下落定子就位。發(fā)電機定子吊裝示意圖如圖1所示。

圖1 發(fā)電機定子吊裝示意

3 吊裝方案中的臨時設(shè)施

3.1 吊裝系統(tǒng)

整套吊裝系統(tǒng)分為主吊系統(tǒng)和牽引系統(tǒng)2個子系統(tǒng)。主吊系統(tǒng)為2套， 每套由1臺160 kN卷揚機和1套2 000 kN滑車組組成， 2 000 kN滑車組懸掛在自制小車上。自制小車由承重框架梁和4臺600 kN重物移運器組成，布置在行車主梁上。牽引系統(tǒng)主要由4個50 kN倒鏈組成，其中2個作為牽引，另外2個作為溜放，具體布置形式如圖2所示。

圖2 吊裝系統(tǒng)布置示意

3.2 臨時支撐

臨時支撐主要材料均選用?426 mm×11 mm的無縫鋼管。A排側(cè)支撐由于高度達24 m，采用帶中間支承的結(jié)構(gòu)形式，即在6 m，12 m，18 m層處用?159 mm×4.5 mm的無縫鋼管與A排立柱相連進行橫向加固，提高其承壓能力；B排側(cè)支撐高度僅12 m，單管支撐即可滿足定子吊裝的承壓要求，結(jié)構(gòu)簡單。

3.3 托梁及找平梁

A排側(cè)支撐正好位于橋架的變截面處，為簡化施工，A排側(cè)支撐通過由工字鋼拼裝而成的托梁將力傳遞給行車橋架及行車軌道梁(鋼梁)。找平梁是專為解決行車橋架與行車梁下平面高差而設(shè)置的。

4 方案的難點及創(chuàng)新點

4.1 難點

汽機房內(nèi)安裝1臺某公司生產(chǎn)的750/200 kN行車，為了節(jié)約材料，橋架采用變截面箱型梁，橋架兩端梁高較小，最大梁高的起點到端梁的距離為4.0 m，遠大于其他廠家2.2～2.5 m的距離，因此A排側(cè)支撐正好位于橋架的變截面處。由于行車生產(chǎn)廠家拒絕提供橋架內(nèi)部結(jié)構(gòu)，方案設(shè)計時又必須清楚該部位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以便核算該處橋架結(jié)構(gòu)能否承受吊裝時產(chǎn)生的集中載荷(約2 000 kN)；A排側(cè)支撐頂部頂在變截面箱型梁下翼板上，增加了該結(jié)合部位的制作難度。

4.2 創(chuàng)新點1

該項目行車軌道梁為鋼梁，鋼梁可承受雙向彎矩(有些電廠行車軌道梁為預(yù)應(yīng)力混凝土梁，僅能承受單向彎矩)，因此大膽設(shè)想使用托梁，使吊裝過程中產(chǎn)生的支撐力通過托梁傳遞給行車橋架和行車軌道梁。

4.3 創(chuàng)新點2

在定子平移過程中，通過A排側(cè)160 kN卷揚機下落、B排側(cè)160 kN卷揚機起升，保持定子在空中的高度不變，減少平移定子所需水平牽引力。傳統(tǒng)的施工方法是：在定子平移前，將卷揚機鋼絲繩鎖死，卷揚機不受力，定子平移到位后再將卷揚機鋼絲繩鎖死解除，卷揚機重新受力。兩種施工方法所需牽引力相同，但傳統(tǒng)施工方法明顯費工、耗時、不科學(xué)。

5 強度校核結(jié)果

由于該方案是對傳統(tǒng)方案的優(yōu)化，方案中的力學(xué)計算不是本文的重點，故略去其詳細的計算過程，僅引用計算結(jié)果。

5.1 行車主梁強度校核結(jié)果

在正常使用條件下，行車主梁承受的最大彎矩為9 260 kN·m，在定子吊裝過程中，行車主梁承受的最大彎矩為5 870 kN·m，因此行車主梁強度滿足定子吊裝需要。

5.2 臨時支撐強度校核結(jié)果

A排、B排側(cè)支撐在吊裝過程中的最大承載力分別為2 000，2 100 kN，臨時支撐安全使用許可承載力為3 140 kN，因此臨時支撐滿足定子吊裝需要。

5.3 牽引系統(tǒng)核算結(jié)果

方案中主吊裝系統(tǒng)使用剛完成鍋爐汽包吊裝工作的2套2 000 kN滑輪組，遠遠超出定子吊裝的需要；牽引系統(tǒng)使用2個50 kN倒鏈，遠大于自制小車移動阻力30 kN，降低了施工人員勞動強度。

6 實踐效果

經(jīng)過4 d的施工準備，該公司于2007年2月6日完成發(fā)電機定子的吊裝，吊裝過程安全順利。該方案充分利用主廠房行車橋架和剛完成鍋爐汽包吊裝的機具，大大降低了發(fā)電機定子吊裝的施工成本；充分考慮主廠房結(jié)構(gòu)特點，大膽使用托梁，大大降低了施工難度；優(yōu)化了定子平移過程，省時省力；行車固定時間僅為2 d，為汽輪機安裝工作節(jié)約了時間，滿足了業(yè)主提出的2月15日汽輪機扣缸的要求。

參考文獻：

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