常規(guī)島汽輪機(jī)廠房行車選型研究

1、常規(guī)島汽輪機(jī)廠房行車選型研究摘要：汽輪機(jī)廠房行車作為主廠房內(nèi)主要的起吊設(shè)施，應(yīng)滿足設(shè)備檢修的需要， 同時還應(yīng)滿足設(shè)備安裝的要求，其選型配置及安裝布置與工程的造價密切相關(guān)。針對 600MW 級核電機(jī)組，從行車容量的選擇、行車軌頂標(biāo)高的優(yōu)化、行車起吊高度的選擇等方面對汽機(jī)房行車選型進(jìn)行分析研究,主要分析了發(fā)電機(jī)定子及汽水分離再熱器(MSR)吊裝方式的不同，對行車容量及工程造價的影響，并得出了適 用于本工程的行車配置方案。關(guān)鍵詞：常規(guī)島，行車，定子吊裝引言本項目為示范工程，一期工程只建設(shè)一臺600MW 級核電機(jī)組，二期工程規(guī)劃建設(shè)一臺1000 MW 級核電機(jī)組。一期工程常規(guī)島廠房主要由汽機(jī)房、除氧間

2、和輔助間組成。汽機(jī)房AB 列跨度為 39m，除氧間跨度為 12m，二者長度均為 96m。汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高為 8.5m，該層布置有汽輪發(fā)電機(jī)組和兩臺汽水分離再熱器（MSR），發(fā)電機(jī)縱向中心線位于 3/A 軸線上， 橫向中心線位于 78 軸之間。汽輪機(jī)廠房行車在安裝及檢修階段需要起吊發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子、低壓缸外缸上下半、汽水分離再熱器、7 號高壓加熱器、4 號低壓加熱器等部件。發(fā)電機(jī)定子由于重量較大，其起吊方式需要根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后確定。行車容量選擇行車的起吊重量主要由行車需起吊的設(shè)備重量及吊具重量確定。本工程汽輪機(jī)擬選用3 缸 4 排汽、中間汽水分離再熱、凝汽式全轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)采用水氫氫靜

3、態(tài)勵磁發(fā)電機(jī)。廠房內(nèi)最重件為發(fā)電機(jī)定子，重量為290t；其次為 MSR，重量為 135t；再其次為低壓內(nèi)、外缸上半，重量為 78t。可見，只有發(fā)電機(jī)定子和 MSR 超過 100t，是否用汽機(jī)房行車抬吊發(fā)電機(jī)定子成為行車容量選擇的關(guān)鍵。發(fā)電機(jī)定子長 10.35m，寬 4m，高 4.277m，其吊裝應(yīng)在滿足安全、經(jīng)濟(jì)、工期短和施工方便的前提下，選擇最優(yōu)的吊裝方案。核電機(jī)組發(fā)電機(jī)定子在安裝階段通常采用如下幾種吊 裝方案：（1)配置兩臺同等重量的行車吊裝；（2)單臺行車兩臺小車吊裝；（3)不考慮用主廠房行車起吊，由液壓提升裝置完成安裝。采用兩臺同等重量的行車吊裝發(fā)電機(jī)定子該吊裝方案主要是利用汽機(jī)房兩臺

4、同容量的行車加聯(lián)合起吊梁來完成重件的抬吊，嶺澳一期、紅沿河、寧德核電項目采用此方案。本工程廠房布置具備兩臺行車聯(lián)合抬吊發(fā)電機(jī)定子的條件，采用此方案，可選擇兩臺170t 的行車抬吊，發(fā)電機(jī)定子利用平板車從汽機(jī)房0m 廠房大門處引入至吊裝孔下方，然后利用兩臺 170t 行車聯(lián)合抬吊定子至運(yùn)轉(zhuǎn)層發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)處就位。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：吊裝工序簡單，可以一次性抬吊發(fā)電機(jī)定子和MSR，不需要臨時加 固；采用此方案吊裝，設(shè)備安裝工期短，不影響其他子項的施工及安裝。該方案的缺點(diǎn)是：行車容量選擇較大，一次性投資較大；土建結(jié)構(gòu)費(fèi)用稍有增加。采用單臺行車兩臺小車吊裝發(fā)電機(jī)定子該方案設(shè)置一大一小兩臺行車錯層布置，設(shè)備安裝

5、期間，給大行車增加一臺臨時安裝小 車，并對行車梁及行車軌道梁、牛腿柱進(jìn)行加固。利用大行車的兩臺小車聯(lián)合起吊發(fā)電機(jī)定子。田灣核電站 3、4 號機(jī)組工程采用的是該方案。該方案的優(yōu)點(diǎn)是安裝完成后，將大行車上的一臺小車卸下，可用于其他機(jī)組安裝時使用。由于本項目一期工程只建設(shè)一臺600MW 級核電機(jī)組，二期工程規(guī)劃建設(shè)一臺1000MW 級核電機(jī)組，因此設(shè)置臨時安裝小車方案在本工程中不具有經(jīng)濟(jì)性。采用液壓頂升裝置吊裝發(fā)電機(jī)定子不考慮用主廠房行車起吊發(fā)電機(jī)定子，由液壓頂升裝置完成其安裝。福清一期、方家ft 核電、三門核電工程采用的是該方案，同時，MSR 采用大行車和小行車聯(lián)合抬吊方案。液壓頂升方案需緩澆發(fā)電

6、機(jī)尾部A 排柱B 排柱間運(yùn)轉(zhuǎn)層以上梁及外墻，從此區(qū)域引入發(fā)電機(jī)定子。該方案 MSR 的吊裝可以根據(jù)現(xiàn)場施工安裝進(jìn)度選擇，可以選擇從吊裝孔吊入， 采用大小兩臺行車聯(lián)合抬吊的方式；也可以采用履帶吊和汽機(jī)房兩臺行車連鎖抬吊的方式完 成。根據(jù)本工程主要重件設(shè)備重量，如采用該方案，則需配置一臺90t/20t 的主行車和一臺50t/20t 的輔助行車，用主行車 90t 吊鉤和輔助行車 50t 吊鉤聯(lián)合起吊 MSR。此方案雖然減小了廠房行車的容量，但也給施工帶來了一定的影響。首先該方案對核電 廠整體施工進(jìn)度影響較大，一是本工程發(fā)電機(jī)采用直出線方案，液壓頂升裝置的固定架安裝 區(qū)域布置有變壓器相關(guān)子項，因此該吊

7、裝方案需緩建變壓器相關(guān)子項；二是采用該方案需緩 澆發(fā)電機(jī)尾部A 排柱B 排柱間 8.5m 以上梁及外墻。其次需進(jìn)行液壓提升裝置吊裝鋼結(jié)構(gòu)固定架柱腳箱擺放區(qū)域地基承載力試驗(yàn)。再次，需要根據(jù)液壓提升裝置的占地情況對地下的綜 合管廊結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。最后，該方案設(shè)備安裝工期較長，從基礎(chǔ)加固到安裝調(diào)試、拆除等需 要約 2 個月左右；且液壓提升裝置的設(shè)計、運(yùn)輸、安裝調(diào)試、拆除和保養(yǎng)費(fèi)用，以及地基加固及承載力試驗(yàn)費(fèi)用初步估算約 250 萬元。發(fā)電機(jī)定子吊裝方案的比選由 1.2 節(jié)知，設(shè)置臨時安裝小車方案在本工程中不具有經(jīng)濟(jì)性，以下只對方案一和方案三進(jìn)行對比。方案一和方案三中所選用的行車跨度相同，起吊高度相同，

8、經(jīng)濟(jì)性對比如下： 方案一一次性投資費(fèi)用（含行車費(fèi)用和土建結(jié)構(gòu)增加費(fèi)用）比方案三增加約290 萬元，方案三液壓提升裝置的設(shè)計、運(yùn)輸、安裝調(diào)試、拆除和保養(yǎng)費(fèi)用，以及地基加固及承載力試驗(yàn)費(fèi)用比方案一增加 250 萬元。經(jīng)濟(jì)性對比結(jié)果顯示方案三略優(yōu)，但是方案三施工周期較長，對其他物項的影響較大；方案一施工周期短（約減少2 個月時間）、吊裝工序簡單快捷，高空作業(yè)少，便于現(xiàn)場安全管理和控制，且對其他物項沒有影響；故綜合考慮，行車容量推薦采用方案一，即汽機(jī)房選擇兩臺 170t/40t 容量的行車。行車軌頂標(biāo)高的確定汽機(jī)房行車軌頂標(biāo)高是由需起吊設(shè)備的最大起吊高度確定的，選擇合適的行車軌頂標(biāo)高， 采用新型整機(jī)高

9、度低的行車，可大大降低汽機(jī)房高度，減少主廠房體積，降低工程造價。本工程汽機(jī)房行車起吊設(shè)備中，低壓缸上半需要的起吊高度最大，從廠家提供的資料知， 從運(yùn)轉(zhuǎn)層（+8.5m）算起，吊車大鉤至運(yùn)轉(zhuǎn)層高約為13m，則行車主鉤中心線需要的高度為8.5+13=21.5m。汽機(jī)房行車的機(jī)身結(jié)構(gòu)由于廠家的不同差異較大，為降低汽機(jī)房屋架下弦標(biāo) 高，可選擇整機(jī)高度低、結(jié)構(gòu)可靠、整機(jī)自重輕的新型行車，該類型行車軌頂標(biāo)高比主鉤中 心線高約 0.50m 左右，則軌頂標(biāo)高為 21.5+0.50=22m，考慮預(yù)留一定的裕量，本工程汽機(jī)房行車軌頂標(biāo)高定為 22.5m。3 行車起吊高度的確定由第 2 節(jié)知，行車軌頂標(biāo)高定為 22.

10、5m，則主鉤中心標(biāo)高為 22m，行車需起吊的最低設(shè)備為凝結(jié)水泵的抽芯檢修，凝結(jié)水泵筒袋上端法蘭標(biāo)高為-10m，因此行車起吊高度為22+10=32m。4 結(jié)論汽機(jī)房行車的選型配置及安裝布置與工程的造價及工程進(jìn)度密切相關(guān)。根據(jù)工程特點(diǎn)， 合理選擇汽機(jī)房重件設(shè)備的吊裝方案，設(shè)置合理的行車軌頂標(biāo)高以及選擇先進(jìn)的行車型式可大大降低工程造價并節(jié)省工期。參考文獻(xiàn)陳侃，金欣，程建棠.AP1000 三門核電站常規(guī)島大件吊裝J. 工程機(jī)械與維修,2013,04:179-180.GB 50660-2011.大中型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范S.北京：中國計劃出版社，2011.任希，周文江.600MW 機(jī)組及以上火電廠發(fā)電機(jī)定子吊裝探討J.機(jī)電信息，2009， 36:195-196.作者簡介