1000MW火力發(fā)電機(jī)組鍋爐爐后大煙道吊裝方案分析

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。