摘要:列舉和分析了廣東臺山6#、7#兩臺在建1 000 MW火力發(fā)電機(jī)組已完成的爐后大煙道施工中所使用的主要吊裝方案,對方案中機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用做了詳細(xì)的分解,體現(xiàn)了該種吊裝方案的優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞:1 000 MW火電機(jī)組;吊裝方案;優(yōu)勢
0 引言
在工程施工中使用吊裝機(jī)械的費用在成本預(yù)算中占有非常大的比例,采用何種吊裝方案直接關(guān)系到機(jī)械設(shè)備的數(shù)量、能力大小和使用時間,也直接影響施工成本。故對已竣工工程所采用的吊裝方案進(jìn)行分析、比較,得出以下結(jié)論:經(jīng)濟(jì)、合理的施工方案是實現(xiàn)成本節(jié)約的一種理想途徑。
1 6#機(jī)組爐后煙道吊裝方案分析
1.1? ? 建設(shè)地點和規(guī)模
廣東國華臺山電廠位于廣東省南部沿海江門市臺山市銅鼓村,一期工程為5×600 MW亞臨界燃煤機(jī)組,已經(jīng)投產(chǎn)。二期擴(kuò)建工程為2×1 000 MW超超臨界燃煤機(jī)組,同步建設(shè)脫硫及脫硝設(shè)施,并留有擴(kuò)建場地。其中,6#機(jī)組由廣東火電公司承建。6#機(jī)組爐后煙道包括爐膛出口轉(zhuǎn)彎煙道、轉(zhuǎn)角煙道、脫硝煙道、空氣預(yù)熱器上部煙道、空氣預(yù)熱器上部轉(zhuǎn)彎煙道以及空氣預(yù)熱器出口煙道,后煙道設(shè)備總重約1 200 t。
1.2? ? 作業(yè)準(zhǔn)備和條件要求
吊裝所需的工機(jī)具如表1所示。
1.3? ? 吊裝施工作業(yè)流程
后煙道設(shè)備檢查→后煙道設(shè)備運輸→后煙道第一段轉(zhuǎn)彎煙道吊裝存放→后煙道第一段直煙道吊裝存放→第一段轉(zhuǎn)彎煙道與第一段直煙道對口焊接就位→第二段轉(zhuǎn)彎煙道吊裝提升→后煙道垂直煙道逐段吊裝就位→后煙道轉(zhuǎn)彎煙道與垂直煙道逐段對口焊接就位→后煙道非金屬膨脹節(jié)安裝→預(yù)熱器出口煙道吊裝→預(yù)熱器上部轉(zhuǎn)彎煙道吊裝→預(yù)熱器上部煙道吊裝→后煙道安裝驗收。
1.4? ? 作業(yè)程序內(nèi)容
(1)后煙道后煙井部分的吊裝采用倒裝法,即從上往下進(jìn)行后煙井各段煙道的吊裝。
(2)兩臺LSD2000液壓提升裝置布置在爐后懸挑梁方孔正上方,布置時要提高液壓提升裝置的布置點,預(yù)留后煙道吊桿的螺栓穿裝空間,本次工程利用架設(shè)液壓提升裝置支座的方法布置液壓提升裝置。
(3)兩臺15 t卷揚機(jī)布置在爐頂靠爐后處。
(4)在確認(rèn)兩臺LSD2000液壓提升裝置以及兩臺15 t卷揚機(jī)已具備使用條件后,后煙道各段煙道方可進(jìn)行吊裝,吊裝時先吊裝后煙道爐膛出口段,即后煙道第一段轉(zhuǎn)彎煙道,由兩臺液壓提升裝置提升吊裝,當(dāng)其提升至預(yù)定標(biāo)高時,爐頂兩臺15 t卷揚機(jī)將其慢慢拖放至圖紙安裝位置并連接煙道吊桿,穿裝后煙道吊桿的同時,由于其仍未正式就位固定,需加設(shè)保險鋼絲繩,該段煙道擬采用?準(zhǔn)36 mm的鋼絲繩作為保險安全繩。
(5)轉(zhuǎn)彎煙道的吊裝拖放過程是一個難點,本次工程采用在爐后懸挑連接梁與爐后桁架梁之間加設(shè)臨時軌道梁,利用4臺60 t小坦克、2組50 t滑輪組以及2組32 t滑輪組連接后煙井轉(zhuǎn)彎煙道的方法,將其拖放就位。
特別需要注意的是,在使用卷揚機(jī)拖放該段煙道時,該煙道的重心需要從大板梁后部桁架結(jié)構(gòu)通過,因此該煙道就位需要進(jìn)行臨時懸掛并空中摘鉤,二次掛鉤[1]。
(6)后煙井第一段直煙道的吊裝參照以上方法進(jìn)行,當(dāng)其吊裝就位后,已吊裝就位的兩段煙道就可進(jìn)行對口焊接作業(yè),焊接作業(yè)進(jìn)行之前該段煙道需做好保險措施,需加設(shè)?準(zhǔn)36 mm保險鋼絲繩。
(7)后煙井第二段轉(zhuǎn)彎煙道吊裝時,由于該段設(shè)備布置有吊點,吊裝時將后煙井永久吊桿安裝在該段煙道上,用兩臺液壓提升裝置提升吊裝。
(8)第二段轉(zhuǎn)彎煙道提升到一定高度時,垂直煙道分段進(jìn)行吊裝就位。采用50 t平臂吊和15 t卷揚機(jī)反滑輪組進(jìn)行抬吊就位,其中脫硝轉(zhuǎn)彎煙道部件由于重量限制,需要分體進(jìn)行吊裝,至就位標(biāo)高后將兩部分中間連接桁架及墻板進(jìn)行對口焊接。
(9)后煙道膨脹節(jié)采用分段組裝的方式進(jìn)行,由廠家安排人員到現(xiàn)場安裝。
(10)預(yù)熱器出口煙道、預(yù)熱器上部轉(zhuǎn)彎煙道以及預(yù)熱器上部煙道采用爐右布置的M125/75 50 t平臂吊以及爐底QUY260履帶吊配合吊裝。
(11)除預(yù)熱器上部煙道分為兩部分吊裝外,預(yù)熱器出口煙道以及預(yù)熱器上部轉(zhuǎn)彎煙道采用整體吊裝。
1.5? ? 此方案可改進(jìn)的地方
1.5.1? ? 吊裝機(jī)械的選擇
爐后煙道組件由于質(zhì)量重、體積大,對于爐頂?shù)囊慌_50 t平臂吊來說已經(jīng)超出作業(yè)能力范圍,所以在吊裝組件時需要15 t卷揚機(jī)配合抬吊,增加了作業(yè)難度及風(fēng)險。所以,在進(jìn)行爐后大煙道吊裝時,需要一臺作業(yè)半徑覆蓋至爐后煙道位置、額定起吊滿足要求的塔吊。鑒于施工難度降低,并考慮作業(yè)安全系數(shù),大型塔吊性價比高于50 t平臂吊。
在吊裝爐膛出口轉(zhuǎn)彎煙道及第一段直煙道時,200 t液壓提升裝置將煙道提升至就位標(biāo)高后與就位位置水平方向距離較遠(yuǎn),在使用15 t卷揚機(jī)托放時需要將重心通過爐后桁架梁,施工難度大大增加,在進(jìn)行高空摘/掛鉤時施工風(fēng)險也大大增加。
1.5.2? ? 合理進(jìn)行煙道組件的組合吊裝
爐膛出口轉(zhuǎn)彎煙道、轉(zhuǎn)角煙道吊裝時將兩部分組件組合在一起吊裝,使整體重心更偏爐后,在水平拖放至就位位置時重心就不需要越過桁架梁,使施工難度大大減少,且由于煙道組合均在地面進(jìn)行,減少了高空焊接作業(yè)量,也相對降低了施工危險性。
第二段轉(zhuǎn)彎煙道吊裝時由于上部有永久吊桿,故可將第二段轉(zhuǎn)彎煙道及其下部連接的脫硝煙道一并進(jìn)行吊裝,采用在地面進(jìn)行分段組合,組合完畢整體起升直接就位的方法。這樣既降低了施工難度,又減少了每段煙道吊裝需要等上一件煙道拼縫焊接的施工工期[2]。
空預(yù)器煙道組件全部按廠家設(shè)備到場形式進(jìn)行拼裝,無須二次拆解分段。
2 7#機(jī)組爐后煙道吊裝方案分析及優(yōu)化應(yīng)用
2.1? ? 工程概況
同6#鍋爐情況。
2.2? ? 作業(yè)準(zhǔn)備和條件要求
吊裝所需的工機(jī)具如表2所示。
2.3? ? 吊裝施工作業(yè)流程
后煙道設(shè)備檢查→后煙道設(shè)備運輸→后煙道第一段組合煙道吊裝存放→后煙道第二段組合煙道吊裝存放→第一段組合煙道與第二段組合煙道對口焊接就位→后煙道垂直煙道逐段對口焊接提升吊裝→后煙道垂直煙道整體提升吊裝就位→后煙道轉(zhuǎn)彎煙道與垂直煙道對口焊接就位→后煙道非金屬膨脹節(jié)安裝→預(yù)熱器出口煙道吊裝→預(yù)熱器上部轉(zhuǎn)彎煙道吊裝→預(yù)熱器上部煙道吊裝→后煙道安裝驗收。
2.4? ? 作業(yè)程序內(nèi)容
(1)爐頂?shù)跹b機(jī)械的布置:爐后煙道第一段組合煙道主吊機(jī)械為兩臺200 t液壓提升裝置。
(2)LSD2000液壓提升裝置(200 t)布置:在爐頂靠爐后方向,31號次板梁與爐后懸挑連梁之間布置4根10 m長的1 000×300H型鋼,每兩根為一組,作為液壓提升裝置的滑道梁使用。液壓提升裝置安裝在預(yù)先制作好的座梁上,座梁下方布置重物移運器,將液壓提升裝置布置在滑道梁適當(dāng)位置(如有需要可根據(jù)現(xiàn)場煙道組合完畢后情況進(jìn)行調(diào)整)。
(3)第一段組合煙道的吊裝及就位:
第一段組合煙道起吊前預(yù)先放置于爐后場地,重心距離G軸6 512 mm。
第一段組合煙道起吊時,采用爐頂布置的兩臺液壓提升裝置和MK2500塔吊配合將煙道略微提升離開地面,并調(diào)整好就位角度。待煙道自由狀態(tài)下呈穩(wěn)定狀態(tài)時,兩臺液壓提升裝置同步起升。
待起吊至適當(dāng)高度后,用兩臺5 t手動葫蘆對液壓提升裝置進(jìn)行拖拽,使第一段組合煙道直接就位。
煙道就位后前端穿裝正式吊桿,后端采用鋼絲繩進(jìn)行懸掛。
(4)第二段組合煙道的吊裝及就位:
由于第二段組合煙道布置有正式吊點,吊裝時將爐后煙井永久吊桿安裝在該段煙道上,用兩臺200 t液壓提升裝置提升吊裝,錨頭直接與正式吊桿頂部銷軸孔固定,吊至就位高度時直接將永久吊桿正式安裝即可拆除液壓提升裝置。
第二段組合煙道吊裝時將下方布置的一段脫硝煙道(帶22 t導(dǎo)流板)、氨噴射器、脫硝轉(zhuǎn)彎煙道(帶10.6 t導(dǎo)流板)及小灰斗組合進(jìn)行吊裝。第二段組合煙道總重約為263 t。
200 t液壓提升裝置布置在永久吊桿穿裝孔上方,使用制作的支架將液壓提升裝置抬高便于永久吊桿的穿裝。
(5)后煙道垂直煙道的吊裝:第二段轉(zhuǎn)彎煙道提升至一定高度時,后煙道垂直煙道即可分段進(jìn)行對口焊接,安裝好第一段煙道后將煙道提升至適當(dāng)高度,將下方煙道使用滑道拖至安裝位置下方進(jìn)行對口安裝,依次類推,安裝好全部組件后再次將煙道整體提升,當(dāng)整段垂直煙道安裝完成后,將整段煙道提升吊裝,與爐膛口的煙道對接,完成爐后煙道的吊裝工作。
(6)后煙道膨脹節(jié)采用分段組裝的方式,由廠家安排人員到現(xiàn)場安裝。
(7)預(yù)熱器出口煙道、預(yù)熱器上部轉(zhuǎn)彎煙道以及預(yù)熱器上部煙道采用爐左布置的MK2500塔吊以及爐后地面的LS368RH-5履帶吊配合吊裝。
(8)除預(yù)熱器上部煙道分為兩部分吊裝外,預(yù)熱器出口煙道以及預(yù)熱器上部轉(zhuǎn)彎煙道采用整體吊裝。
2.5? ? 此方案相對6#機(jī)組施工方案進(jìn)行的優(yōu)化
2.5.1? ? 吊裝機(jī)械的選擇
在吊裝煙道第一件組件時,200 t液壓提升裝置不能直接就位,故需要將液壓提升裝置設(shè)計成可移動式,利用爐后大板梁懸挑連梁和桁架梁之間橫擔(dān)4道1 000×300H滑道梁,滑道梁上布置重物移運器,再設(shè)計合適強(qiáng)度及尺寸的座梁,將200 t液壓千斤頂固定于座梁上。在做橫向拖動時,使用兩臺5 t手動葫蘆即可將座梁連同液壓千斤頂一同進(jìn)行水平移動,避免了水平拖動需要重心通過滑道梁的作業(yè)難點。
在整個爐后煙道吊裝的過程中,7#機(jī)組只用到了兩臺200 t液壓提升裝置、一臺MK2500塔吊及一臺在地面配合的LS368LS-5 250 t履帶吊,相對于6#機(jī)組及其他項目百萬機(jī)組爐后煙道的吊裝均節(jié)省了吊裝機(jī)械及施工工期[3]。
2.5.2? ? 合理進(jìn)行煙道組件的組合吊裝
爐膛出口轉(zhuǎn)彎煙道、轉(zhuǎn)角煙道吊裝時將兩部分組件組合在一起吊裝,使整體重心更偏爐后,在水平拖放至就位位置時重心就不需要越過桁架梁,施工難度大大降低,且由于煙道組合均在地面進(jìn)行,減少了高空焊接作業(yè)量,也相對降低了施工危險性。
第二段轉(zhuǎn)彎煙道吊裝時,由于上部有永久吊桿,故可將第二段轉(zhuǎn)彎煙道及其下部連接的脫硝煙道一并進(jìn)行吊裝,采用在地面進(jìn)行分段組合,組合完畢整體起升直接就位的方法,既降低了施工難度,又減少了每段煙道吊裝需要等上一件煙道拼縫焊接的施工工期。
由于現(xiàn)場布置有一臺MK2500塔吊,所以空預(yù)器煙道組件全部按廠家設(shè)備到場形式進(jìn)行拼裝,無須二次拆解分段。
3 結(jié)語
每臺1 000 MW火電機(jī)組因為其結(jié)構(gòu)形式不一樣及環(huán)境不同,所采用的施工方法和工具也不一樣,但施工方法總有相似之處,可以互相參考和借鑒。臺山工程7#機(jī)組爐后煙道吊裝正是在分析國內(nèi)同類機(jī)組施工工藝的基礎(chǔ)上,選擇和制訂了一種適合自身條件的方法和方案,這樣可以減少成本、節(jié)約開支。該工程所采用的主要施工吊裝方法和所選用的機(jī)械設(shè)備的配備規(guī)格也可在其他同類機(jī)組的施工中進(jìn)行推廣應(yīng)用。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 康樂.熱控系統(tǒng)對火力發(fā)電機(jī)組調(diào)峰運行的性能影響分析[J].應(yīng)用能源技術(shù),2020(10):7-10.
[2] 李鑫,馬林,劉凱,等.火力發(fā)電機(jī)組協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究[J].自動化應(yīng)用,2020(7):96-98.
[3] 劉大帥,劉敬尊.1 000 MW超超臨界火電機(jī)組深度調(diào)峰研究[J].科技視界,2019(25):58-59.
收稿日期:2021-08-18
作者簡介:李浩(1986—),男,北京人,工程師,國能龍源電力技術(shù)工程有限責(zé)任公司項目執(zhí)行經(jīng)理,研究方向:各類電廠基建項目起重吊裝方案優(yōu)化。