1000M W 機(jī)組立式高壓加熱器的吊裝方案研究與應(yīng)用

王海波 于 斌 崔曉波 李榮霞

國電建集團(tuán)核電工程有限公司 山東 濟(jì)南 250101

目前，國內(nèi)電力建設(shè)轉(zhuǎn)向1000MW 及更高參數(shù)的火力發(fā)電廠，1000MW 超超臨界機(jī)組工程成為了主流。隨著電力建設(shè)工程的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)臥式高壓加熱器（以下簡稱高加）無法滿足超超臨界機(jī)組工程需要，已被新式立式高加所替代。同時，安裝位置發(fā)生了很大變化，由原來的B/ C 列之間變?yōu)榱薃/ B 列之間；重量、外形尺寸等增加很多，例如華電萊州發(fā)電有限公司二期2×1000MW 超超臨界機(jī)組工程的高加最大重量為260t、最高為14725mm；主廠房設(shè)計也越來越緊湊。在此情況下，行車的吊裝高度無法滿足立式高加的吊裝要求，因此原臥式高加吊裝技術(shù)已不適合立式高加的吊裝，需要研究一套適應(yīng)于立式高加吊裝的方案。為此，以華電萊州發(fā)電有限公司二期2×1000MW 超超臨界機(jī)組工程為依托，開展超重立式高加吊裝方案的研究與應(yīng)用。

1 方案特點

（1）使用大型設(shè)備專用吊裝裝置和主廠房兩臺行車組合技術(shù)。吊裝裝置能夠自動平衡受力，減少不均衡力，大大提高了吊裝安全性。將大型設(shè)備專用吊裝裝置和主廠房兩臺行車組合為一體，整個吊裝過程相當(dāng)于單車吊裝，避免了兩車抬吊的風(fēng)險。兩臺行車并車連在一起節(jié)約機(jī)械費用，使用專用工具安全可靠，并可以重復(fù)利用。減少了土建預(yù)留，大大提高了施工效率，縮短了施工周期。

（2）高加頂部創(chuàng)新設(shè)計兩對吊耳技術(shù)，避免了高壓加熱器給水進(jìn)、出口在豎立過程中的影響。減少了設(shè)備損壞的風(fēng)險性，為高加豎立可行性提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。

（3）安裝自行設(shè)計的高加底座標(biāo)高調(diào)整裝置，解決了底座一端滑動、一端固定導(dǎo)致標(biāo)高不一致的問題，使得高加在豎立過程中底座能夠在枕木上穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。

（4）使用楔形枕木防傾斜消除了設(shè)備豎起后的向前沖擊力，解決了高加突然加速豎立形成的沖擊力問題，增強(qiáng)了豎立過程中的安全性。

（5）通過混凝土代替鋼結(jié)構(gòu)臨時支撐技術(shù)，利用了混凝土低成本、穩(wěn)定性強(qiáng)的特點，提前設(shè)計好混凝土底座形狀和位置，為臨時擺放和豎立提供穩(wěn)定的支撐。

2 吊裝方案

2.1 施工方案

本工法使用大型設(shè)備專用吊裝裝置和主廠房兩臺行車并車組合成一個整體。通過型鋼和控制線將兩臺行車并車，精確控制兩臺行車主鉤間距，將行車主鉤大型設(shè)備專用吊裝裝置組合成一套高壓加熱器吊裝專用裝置。

（1）因高加一端為固定底座，另一端為滑動底座，兩端標(biāo)高不一致，卸車前在滑動端安裝自行設(shè)計的標(biāo)高調(diào)整裝置，并在下方拴掛一對鋼絲繩扣，通過高加罐體四個吊攀進(jìn)行水平卸車。

（2）將高加臨時落放在預(yù)制砼底座上面，高加頭部下方擺放道木垛支撐。

（3）高加擺放平穩(wěn)后，摘除索具。

（4）再將鋼絲繩扣拴掛在高加頂部的吊耳處，行車起鉤，將高加頂部由道木支撐上吊起，此時高加下部底座以預(yù)制砼支座為支撐進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

（5）高加罐體完全垂直后，行車?yán)^續(xù)起鉤，當(dāng)高加底座離開預(yù)制砼底座，將高加標(biāo)高調(diào)整裝置更換為高加正式滑動輪。

（6）然后啟動行車小跑車、行車大車，按規(guī)定的高加吊運通道行駛，直至高加到達(dá)就位基礎(chǔ)上方停止。

（7）行車落鉤，將高加放置就位在基礎(chǔ)上面。

（8）確認(rèn)無問題后，摘除起吊索具，吊裝過程結(jié)束。

2.2 主要技術(shù)和創(chuàng)新點

2.2.1 使用大型設(shè)備專用吊裝裝置和主廠房兩臺行車組合技術(shù)

（1）兩臺行車并車：保持兩臺行車中心距與扁擔(dān)梁兩端連接銷孔中心距一致，將兩臺行車端梁用型鋼焊接連接，把兩行車連在一起，如圖1 所示。

圖1 兩臺行車并車

（2）通過控制線將兩臺行車大車行走機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)并連，做到同步運行。并使用一臺行車的操作系統(tǒng)控制兩臺行車的運行。

（3）吊裝專用裝置的三角形受力平衡裝置上端兩個孔中心距同兩臺行車主鉤間距一致，下端和平衡梁連接，三個連接處均使用軸銷連接，在受力不均衡時可以通過轉(zhuǎn)動自行調(diào)整。詳見圖2。

圖2 大型設(shè)備專用吊裝裝置和主廠房兩臺行車組合一體

（4）組合安裝完畢后，進(jìn)行系統(tǒng)空載起落試驗。空載起落試驗至少進(jìn)行三次，主要目的是檢驗行車并車后各動作是否正常，以及兩套起升機(jī)構(gòu)起升、下落是否同步。

2.2.2 高加頂部創(chuàng)新設(shè)計兩對吊耳技術(shù)

高加罐體只有四個吊攀，上端2 個、下端2 個。由于給水出口三通在上部兩個吊攀上方，利用上部兩個吊攀豎立時，給水出口會對鋼絲造成影響。為解決此難題，在高加罐體頂部設(shè)計一對吊耳（圖3），用于豎立時的吊點。頂部吊耳也使用銷軸進(jìn)行連接，在豎立過程中可以跟隨鋼絲繩一起進(jìn)行轉(zhuǎn)動，為豎立提供可靠的吊點。該技術(shù)簡化了施工工序，提高了施工安全性。

圖3 高加頂部增加吊耳

2.2.3 安裝高加底座標(biāo)高調(diào)整裝置

立式高加底座兩側(cè)型式不同，一端為固定支座，另一端安裝滑輪，而滑輪無法作為豎立時轉(zhuǎn)軸。所以，為保證安全及兩端標(biāo)高一直，特制作高加底座標(biāo)高調(diào)整裝置。在設(shè)備到達(dá)主廠房A 排外后，進(jìn)入主廠房前，安裝滑動端的高加底座調(diào)整裝置，保證高加兩端支腿水平一致。安裝完高加底座調(diào)整裝置后，進(jìn)入主廠房吊裝位置。詳見圖4。

圖4 底座標(biāo)高調(diào)整裝置安裝及其使用

2.2.4 楔形枕木防沖擊技術(shù)

由于高加底座為長方形，以高加底座一側(cè)為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，超過一定角度重心就會偏向另一端。為了防止高加突然加速豎立，形成沖擊力，根據(jù)計算特設(shè)計楔形枕木，在重心與轉(zhuǎn)軸在一條垂直線時，用楔形枕木接住，保證高加平穩(wěn)豎立。詳見圖5。

圖5 楔形枕木的安裝放置及使用過程

2.2.5 混凝土代替鋼結(jié)構(gòu)臨時支撐技術(shù)

運輸車退出設(shè)備吊裝口后，行車小跑車向東側(cè)行駛，將高加設(shè)備支座放落在預(yù)制的砼基礎(chǔ)座上面；高加頭部下放擺放好道木垛支撐；然后行車落鉤，將高加擺放平穩(wěn)。利用混凝土基礎(chǔ)座代替鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底座，基礎(chǔ)更加穩(wěn)固，而且可大大節(jié)約施工成本?；炷恋鬃梢宰鳛闄C(jī)械負(fù)荷試驗配重使用，并且可回收利用。

3 吊裝方案實施

3.1 施工準(zhǔn)備

（1）技術(shù)準(zhǔn)備：對施工人員進(jìn)行交底，掌握立式高壓加熱器卸車、吊裝工藝方案及安裝要點。

（2）工器具準(zhǔn)備：所需倒鏈、鋼絲繩、卡環(huán)準(zhǔn)備到位，并檢驗合格。吊攀、吊裝專用工具檢查并試裝完畢。

（3）材料準(zhǔn)備：準(zhǔn)備齊全措施性材料及消耗性材料。

3.2 制作高加底座標(biāo)高調(diào)整裝置

根據(jù)設(shè)備圖紙可知，高加一端為固定底座，另一端為滑動底座?；瑒拥鬃苫瑒虞喗M成，無法作為高加豎立時的旋轉(zhuǎn)支撐，而拆除以后兩端標(biāo)高不一致。為了解決此問題，自行設(shè)計了高加底座標(biāo)高調(diào)整裝置。高加底座標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整裝置制作圖及實物圖如圖6 所示。

圖6 高加底座標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整裝置制作圖（a）及實物圖（b）

3.3 制作混凝土基座

吊裝口0m 地面回填夯實，通過計算確定混凝土基座位置，根據(jù)高加尺寸和重量設(shè)計混凝土基座，如圖7 和圖8 所示。

圖7 混凝土基座制作圖

圖8 混凝土基座實物圖

3.4 制作楔形枕木

為了防止高加突然加速豎立，形成沖擊力。通過精確計算保證楔形枕木的斜度與高加豎起時底座的斜度一致，并根據(jù)計算結(jié)果設(shè)計楔形枕木（圖9），有效地解決了沖擊力帶來的風(fēng)險。

圖9 楔形枕木實物圖

3.5 兩臺行車并車

根據(jù)吊裝專用工具兩端連軸銷孔中心距，確定兩臺行車主鉤間距為9.48m。行車兩端分別使用型鋼焊接連成一體。通過控制線將兩臺行車的控制系統(tǒng)連接，并采用一臺行車控制系統(tǒng)，做到同步運行。

3.6 大型設(shè)備專用吊裝裝置和并車后行車組合成一套整體吊裝專用裝置

吊裝專用裝置的三角形受力平衡裝置上端兩個孔中心距同兩臺行車主鉤間距一致，下端和平衡梁連接，三個連接處均使用軸銷連接；在受力不均衡時可以通過轉(zhuǎn)動自行調(diào)整，解決了吊裝過程中的不均衡應(yīng)力。軸銷和三角形受力平衡裝置的使用，使得整個裝置良好地連接在一起，整個吊裝過程相當(dāng)于單車吊裝，避免了兩車抬吊的風(fēng)險。

3.7 安裝高加底座標(biāo)高調(diào)整裝置

在高加到達(dá)主廠房A 排外后，進(jìn)入主廠房前，使用50t 汽車吊在高加滑動端安裝自制高加底座標(biāo)高調(diào)整裝置，保證高加兩端支腿標(biāo)高一致，然后進(jìn)入主廠房吊裝位置。

3.8 高加卸車

吊裝專用裝置吊掛一對Ф65×24m 的鋼絲繩扣，下方拴掛高加罐體四個吊攀（8 股繩）進(jìn)行卸車。將高加由運輸車盤面上水平吊起，運輸車退出主廠房設(shè)備吊裝口；隨后，行車小跑車向東側(cè)行駛，將高加設(shè)備支座放落在預(yù)制的砼基礎(chǔ)座上面；高加頭部下放擺放好道木垛支撐；然后行車落鉤，將高加擺放平穩(wěn)。

3.9 高加豎立

小跑車移動至高加頂部兩吊耳上方，落鉤拴掛高加頂部兩吊耳；兩行車緩慢起鉤，下部以高加就位底座鋼板為支點、轉(zhuǎn)軸，將高加由預(yù)制砼底座支撐上緩慢豎起；小跑車配合高加頂部吊攀位置的變化緩慢平移，直至高加完全豎立并擺放牢穩(wěn)，高加豎立過程結(jié)束。

3.10 更換正式滑動底座

在高加豎立以后，緩緩起勾，當(dāng)高加底座離開臨時支座時停止，將高加底座標(biāo)高調(diào)整裝置更換正式的滑動底座。

3.11 高加吊裝就位

當(dāng)高加下端高于其就位基礎(chǔ)頂面標(biāo)高（2.805m）時，停止起鉤；小跑車向東側(cè)行駛，當(dāng)高加垂直中軸線平移至2/ A—3/ A 列柱中間位置時停止；行車大車向北側(cè)行駛，至主廠房31- 32 軸中間位置時停止；行車小跑車向東側(cè)行駛，當(dāng)高加到達(dá)高位位置上方時停止；兩行車同時落鉤，將高加就位；擺放平穩(wěn)后摘除起吊索具，吊裝過程結(jié)束。高加現(xiàn)場吊裝圖如圖10 所示。

圖10 高加現(xiàn)場吊裝圖

四臺高加的吊裝的先后順序為# 4→# 3→# 1→# 2。

4 結(jié)語

1000MW 超超臨界機(jī)組是一種新型熱電機(jī)組，該工程鍋爐為新型設(shè)計二次再熱塔式鍋爐，節(jié)能、環(huán)保，是未來國內(nèi)火電機(jī)組發(fā)展的主流。通過自制吊裝工具，實現(xiàn)了在狹小空間內(nèi)僅使用汽機(jī)房里的行車就完成了翻身、轉(zhuǎn)向、豎立等高難度工作，節(jié)省了機(jī)械和鋼材，實現(xiàn)了利潤最大化，做到了安全、節(jié)能、環(huán)保。該技術(shù)可引領(lǐng)大件吊裝技術(shù)前沿，可廣泛應(yīng)用于施工空間狹小、吊裝高度不夠、設(shè)備重量大、外形尺寸高的其他工程中，對類似工程施工具有指導(dǎo)作用和推廣價值。