1 000 MW機組施工機械配置分析

宋廣

(華電鄭州機械設計研究院有限公司，鄭州 450015)

1 國產1 000 MW機組鍋爐概述

近幾年，國內火電機組正逐步走向大型化，并不斷向超臨界、超超臨界方向發(fā)展?；痣姍C組裝機容量由600 MW向1 000 MW及以上機組發(fā)展，對施工安裝用主力起重機提出了更高的要求。本文根據國產1 000 MW鍋爐主要技術特點(見表1)對施工機械配置方案進行分析。

表1 國產1 000 MW鍋爐主要特點

2 安裝技術要點

2.1 Π型鍋爐和塔式鍋爐的安裝特點

1 000 MW機組Π型鍋爐和塔式鍋爐的共同特點是構件數(shù)量多，鍋爐鋼架及設備總質量達2萬多t。Π型鍋爐的平面尺寸達70 m×70 m，塔式鍋爐的爐頂高度達135 m以上。

哈爾濱鍋爐廠和東方鍋爐廠所生產Π型鍋爐的吊裝難點是鍋爐大板梁吊裝，其中最大件E梁分上、下兩部分，最大起吊質量超過160 t，就位高度為85 m。上海鍋爐廠所生產塔式鍋爐的吊裝難點是主立柱和橫梁吊裝，4根主立柱為31.5 m×30.5 m近正方形布置，分解后每段質量達105 t，每層橫梁質量也在100 t左右，最大就位高度為135 m。

2.2 鍋爐受熱面吊裝特點

鍋爐受熱面存在吊裝件眾多、單件質量大、吊裝難度大等特點。除鍋爐管排小口徑連接散管和剛性梁外，鍋爐受熱面本體需吊裝的集箱、管排組合件以及大口徑連通管道等近3 000件，噴燃器、末級過熱器、末級再熱器集箱、儲水箱以及折焰角后拱框架等單件吊裝質量均在30 t以上。由于爐架寬度為70 m，爐墻與鋼結構間距離在4 m以上，極大地增加了設備臨拋、就位的難度。

3 主力起重機典型配置案例

3.1 塔式鍋爐主力起重機施工方案

(1)雙主力起重機對稱布置(塔式鍋爐方案1)。即布置2臺最大起重量1 100 kN以上的動臂塔式起重機(以下簡稱塔機)，分別吊裝兩側主爐架的立柱、橫梁及板梁。實施案例有浙江寧海電廠1 000MW塔式鍋爐，上海漕涇電廠1 000 MW塔式鍋爐等。

(2)單主力起重機+爐頂起重機(2 500 kN履帶式起重機)+160 kN建筑塔機(塔式鍋爐方案2)。即先在爐膛內布置1臺最大起重量為1 100 kN的動臂塔機，主爐架吊裝完成后安裝爐頂起重機，利用爐頂起重機將1 100 kN動臂塔機拆除安裝在爐外(如圖1所示)，對面布置160 kN建筑塔機用于對面副爐架等的吊裝。實施案例有徐州彭城1 000 MW塔式鍋爐、河南新密1 000 MW塔式鍋爐等。

圖1 塔式鍋爐方案2布置情況

以上2種布置方案均得到了比較成功的運用。第1種方案對主力起重機的配置要求較高，但省去了主力起重機的二次拆裝，可節(jié)省時間約20 d；第2種方案單從經濟性分析則優(yōu)于第1種方案。

(3)動臂塔機在塔式鍋爐吊裝中的優(yōu)勢。截至目前，國內已建成和在建的塔式鍋爐中，主力起重機全部選用動臂塔機，尚沒有選用平臂塔機的工程案例。1 000 MW機組塔式鍋爐特點突出，主結構框架如圖2所示。

圖2 主結構框架圖

1 000 MW塔式鍋爐主立柱、橫梁質量均在105 t左右，需要至少布置1臺起重量1 100 kN級以上的起重機吊裝主剛架；主爐架平面尺寸為31.5 m×30.5 m。

如圖3、圖4所示，在主立柱和橫梁吊裝就位過程中，最高起吊高度達135 m以上，要求起重機的最大起升高度在155 m以上才能滿足吊裝要求。此時，起重機只能附著在第4層主橫梁處。選用動臂塔機，懸出部分塔身僅需15 m以上即可完成作業(yè)。假設選用水平臂塔機，需附著位置以上塔身懸出高度50多m才能完成吊裝，此高度下滿負荷作業(yè)對吊裝安全性是極大考驗，甚至不能滿足吊裝要求。

圖3 FZQ2400塔式起重機吊裝主立柱

圖4 FZQ2400塔式起重機吊裝橫梁

另外，塔式鍋爐的整體高度一般為135 m，在受熱面等設備的吊裝過程中，動臂塔機所需塔身總高度在137 m即可滿足吊裝要求，水平臂塔機需要165 m以上的吊裝高度才能滿足吊裝要求，安全風險較高。

3.2 Π型鍋爐主力起重機施工方案

(1)雙主力起重機。2臺1 100 kN及以上的動臂塔機對稱布置在爐左右兩側。最大的大板梁E吊裝前移到爐膛中間，板梁質量163 t，2臺FZQ2400各分擔81.5 t，其余件使用FZQ2400塔機均可滿足吊裝要求。工程案例有華潤蒼南電廠1 000 MW Π型鍋爐等。

(2)雙主力起重機+大型履帶式起重機。即1臺1 100 kN塔機+1臺630 kN塔機+6 000 kN履帶式起重機。此方案由于另一臺主力起重機為630 kN，起重能力稍差，無法與1 100 kN塔機抬吊大板梁，需另外布置1臺6 000 kN級以上的履帶式起重機，履帶式起重機使用時間約40 d。630 kN塔機用于吊裝爐右側1 100 kN塔機覆蓋不到的構件。工程案例有江蘇泰州電廠等。

(3)單主力起重機+200 kN建筑塔機+6 000 kN履帶式起重機。此方案中如果選用起重能力和幅度小的主力起重機完成，則需要6 000 kN級履帶式起重機吊裝爐右主力起重機覆蓋不到的、相對較重的件和抬吊大板梁。6 000 kN級履帶式起重機使用時間很長。如果能進一步提升主力起重機覆蓋范圍到70 m左右，主力起重機+200 kN建筑塔機可完成除大板梁以外所有構件的吊裝。僅在大板梁吊裝時使用6 000 kN級履帶式起重機約40 d即可，可大幅度縮短6 000 kN級履帶式起重機的使用時間，經濟性會得到進一步提升。工程案例有華潤海豐電廠1 000 MW Π型鍋爐等。

(4)1 000 MW Π型鍋爐施工中對主力起重機幅度要求相對較高。Π型鍋爐平面尺寸70 m×70 m，水平臂起重機和傳統(tǒng)動臂起重機相比工作幅度大、起升和變幅速度快。在1 000 MW Π型鍋爐施工中水平臂起重機的施工布置方案逐漸被認可和推廣。

針對施工方要求Π型鍋爐單主力起重機完成吊裝的施工方案，國內起重機制造廠推出了FZQ3200，F(xiàn)ZQ2800，ZSC2800，ZSC2600等更大起重性能的塔機。動臂塔機在幅度和速度等方面同時也進行了大幅度提升，其中，F(xiàn)ZQ3200，F(xiàn)ZQ2800動臂塔機起升速度達70 m/min，全程變幅時間為4 min，最大幅度達75 m。

4 結束語

目前，1 000 MW機組鍋爐已有近百臺投入發(fā)電。在塔式鍋爐施工中，動臂塔機和水平臂塔機相比，更適合塔式鍋爐吊裝。在Π型鍋爐施工中，由于爐膛寬度增加，水平臂塔機和傳統(tǒng)動臂塔機相比有幅度大、速度快等優(yōu)勢，在工程施工中逐漸被施工單位接受和選用。

參考文獻：

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