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摘要:燃机机组集成度高,单件重量大,其安装工艺与燃煤机组有很大区别。本文介绍了如何利用先进的吊装工具进行汽轮机和发电机吊装,在保证大件设备吊装安全可靠的基础上缩短了安装周期、降低了安装成本,具有一定的创新性,可供国内同行在进行同类机组安装时借鉴参考。
关键词:汽轮机 汽轮发电机 800t门架
1 工程概况
浦钢搬迁工程CCPP发电厂为一套由GE提供的出力为169.45MW、主燃料COREX炼铁副产品煤气的近似于S109E型双轴制机组。其中燃机为IG9171型,用轻油作为启动点火的辅助燃料。燃机扣除了煤气及空气压缩机耗功后的额定功率为101.25MW。燃气轮发电机型号为102988G2,全封闭空冷式交流发电机,在启动时作为同步电动机实现变频冷拖,空气压缩机为轴流式17级。煤气压缩机由全离心低、高压压缩机组成。余热机组配有一台双压无再热、卧式、自然循环锅炉。带有一台额定功率为68.2MW、两级进汽、两级抽汽、轴向排汽凝汽式汽轮机,其额定功率为68.2MW,又装有一台空冷式同步交流发电机。其中汽轮机重136t,汽轮发电机重145t,外形尺寸910×356×350。中心标高5.000m。蒸汽发电机、蒸汽轮机船运到宝钢大件码头,利用码头吊起吊装上大型平板车,同时运输到施工现场。
2 难点分析
根据现场具体情况,汽轮发电机基础标高3.51m,中心标高5.0m;汽轮机基础标高4.22m,中心标高5.0m,如图1所示。
主厂房配套的是一台55t/15t行车,其负荷远远不能满足汽轮机、汽轮发电机吊装。如图2所示,因此,汽轮机、汽轮发电机吊装工作成了本工程的重点和难点!
3 其他工程的吊装实践
首先简单介绍一下以往9E燃机工程中采用较多的拖运方案。比如奉贤燃机发电工程蒸汽轮机发电机定子重为54吨,外形尺寸为5004*3135*2930mm;布置在汽机房A~B排+8.00m的平台上。其安装中心距A排9000mm,距2#轴线4798mm。根据主厂房结构,最终决定用200吨履带吊将发电机定子吊装到事先布置在8.00m层平台上的拖运走道上,再水平拖至安装位置上方,最后用主厂房行车下降就位。该方案中考虑到座架材料可利用余热锅炉包装材料(H400),同时该工程中可被反复利用4次。具有较高的重复利用率。在安全上应注意以下几个细节:①履带吊及临时座架下方应坚实、平整,并铺设路基箱或钢板。②履带吊回转时应缓慢、平衡,在回转过程中应拉好溜绳。③拖运走道的两端应设置牢固的阻进器。④重物移运器与定子接触部位须垫以橡皮垫或坚实的薄木板。⑤在依次拿掉定子下的支座或铁板时,受力一边和定子底部接触部位要垫以木板。⑥重物移运器与下降用的支座应放置在吊耳的内侧,以保证行车受力的合理。
4 本次安装设计思路
通常情况下,使用吊笼配4组液压顶升装置的方法吊装,通常有两种形式:
4.1 纵向推移吊装法 利用汽轮机基础,从排汽端安装设备拖运走道。拖运走道用φ1100立柱和H700横梁,但需改造公司原有的300t吊笼。因为原300t吊笼的设计用途与此次有所不同,这次我们要在走道上作长距离水平拖运,需要增加吊笼前后方向的稳定性和底筐的强度。在300t吊笼顶部布置4根600#H型钢,搁置4组液压提升装置,平板车运汽轮机或汽轮发电机进入拖运走道下方,利用液压提升装置提升设备,水平推移到安装位置,下降液压提升装置,设备就位。如图3所示。纵向推移吊装法存在的缺点:①汽轮机水平排气,因此凝汽器布置在汽轮機端部,端部的凝汽器坑影响拖运走道的布置。②拖运走道对地基要求较高,而且附近有循环水管。③拖运走道安装工作量较大,周期较长,约130t,安装需要15天左右。④液压提升装置刚绞线下锚与汽轮机、汽轮发电机吊点连接是个难点。
4.2 侧向吊装法 在基础上布置拖运走道,如图4所示。在汽轮发电机或汽轮机中心两侧,运转层上安装两根拖运走道,走道梁用H700箱型梁制作。直至汽轮发电机或汽轮机安装位置,拖运走道立柱为φ1200*12的钢管,立柱基础浇筑整块钢筋混凝土基础,平板车运输发电机从厂房轴线外侧,A、A1之间倒入主厂房。用液压水平推杆推动吊笼,使其与发电机定子移至安装位置,拆除发电机下方的拖运走道断开段,操作液压提升装置使发电机定子下降至就位高度。侧向吊装法存在的缺点:①拖运走道安装工作量较大,周期较长,约60t,安装需要10天左右。②拖运走道立柱地基处理将影响附近辅机基础的进度。③液压提升装置刚绞线下锚与汽轮机、汽轮发电机吊点连接是个难点。
考虑现场实际情况和设备到货状态,经细致研究和讨论,我们初步决定用800t液压门式起重架吊装。
5 方案实施
5.1 性能参数 800t液压门式起重架外型尺寸,如图5所示。①最大起升高度:5955mm;②最大起升速度:720mm/min;③最大横移速度:0~1100mm/min;④最大纵移速度:0~1100mm/min;⑤最大跨距:8500mm;⑥门架总重量:121.6t;⑦最大横移距离:配24m走道;⑧第一节伸出双塔单梁最大起重量400t;⑨第一、二节伸出双塔单梁最大起重量250t;⑩第一、二、三节伸出双塔单梁最大起重量150t。
5.2 主要功能 ①自动调平功能:它是通过起重横梁平衡传感器→中央控制器接受信号→中央控制器输出信号→步进电机接受信号→旋转式油路分配阀→实现两起升油缸的同步。②液压推进功能:反力油缸的活塞具有销轴的功能,并与推进油缸相联接。③液压平移功能:由梁上压紧油缸与梁上推进油缸组成,它是由压紧油缸产生反力,推进油缸实现重物的平移。
5.3 方案实施 利用800t液压门式起重架最大跨距8500mm和最高净高度9825mm,4塔双梁,最大起重量300t,最大提升高度5955mm。可横跨汽轮机基础(宽度8400mm)。满足汽轮机和汽轮发电机吊装。汽机房1#轴线10m以下缓装,对1#轴线外10m以内,汽轮机中心轴线两侧7m以内地基进行处理。敷设30cm大石块和20cm小石块。铺平夯实,处理后地基与汽机房基础平。
安装800t液压门式起重架,用水平仪测量路基箱水平度,误差控制在10mm以内。路基箱安装完成,连接门架走道、安装门架以及连接液压系统。
平板车载汽轮发电机行驶至吊装位置,调整门架高度。连接门架吊攀下挂4根周长为6m的环形钢丝绳与汽轮发电机吊耳。通过液压系统,顶伸门架,缓慢提升汽轮发电机,平板车退出。缓慢提升发电机使其底部超出覆水器中心,停止提升。通过液压系统,下降门架,使汽轮发电机就位。同样方法吊装汽轮机,如图6所示:
6 总结提高
燃机机组与其它火电机组安装相比,具有单件体积、重量大等特点。对我们如何布置和使用大型机具提出了很高的要求,在施工过程中我们克服了施工场地狭窄、机具吊装能力不足等困难,经过精确的计算,以科学的设计为后盾,以严格的措施为保障,利用现有机具设备进行创造性改装,在保证汽轮机、汽轮发电机吊装安全可靠的基础上大大降低了成本,同时我们采用了先进的液压提升装置并进行了合理地改进,成功地把构件吊装到位。在施工过程中暴露的问题主要是拖运走道安装平行度没有严格要求,导致推运过程中门架走偏,设备到达安装位置时轴线已偏离轴线。本台机组安装中遇到的问题和我们在解决问题中所积累的经验,为今后同类型机组安装提供很好的借鉴。
参考文献:
[1]赵新.汽轮机调节系统的故障诊断与排除[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009(10).
[2]贾英权.北重330MW机组汽轮机安装技术难点及应对措施 [J].价值工程,2013(18).
[3]赵瑜.变形量测量在大型汽轮机组总装过程中的应用[J].机械工程师,2013(07).
关键词:汽轮机 汽轮发电机 800t门架
1 工程概况
浦钢搬迁工程CCPP发电厂为一套由GE提供的出力为169.45MW、主燃料COREX炼铁副产品煤气的近似于S109E型双轴制机组。其中燃机为IG9171型,用轻油作为启动点火的辅助燃料。燃机扣除了煤气及空气压缩机耗功后的额定功率为101.25MW。燃气轮发电机型号为102988G2,全封闭空冷式交流发电机,在启动时作为同步电动机实现变频冷拖,空气压缩机为轴流式17级。煤气压缩机由全离心低、高压压缩机组成。余热机组配有一台双压无再热、卧式、自然循环锅炉。带有一台额定功率为68.2MW、两级进汽、两级抽汽、轴向排汽凝汽式汽轮机,其额定功率为68.2MW,又装有一台空冷式同步交流发电机。其中汽轮机重136t,汽轮发电机重145t,外形尺寸910×356×350。中心标高5.000m。蒸汽发电机、蒸汽轮机船运到宝钢大件码头,利用码头吊起吊装上大型平板车,同时运输到施工现场。
2 难点分析
根据现场具体情况,汽轮发电机基础标高3.51m,中心标高5.0m;汽轮机基础标高4.22m,中心标高5.0m,如图1所示。
主厂房配套的是一台55t/15t行车,其负荷远远不能满足汽轮机、汽轮发电机吊装。如图2所示,因此,汽轮机、汽轮发电机吊装工作成了本工程的重点和难点!
3 其他工程的吊装实践
首先简单介绍一下以往9E燃机工程中采用较多的拖运方案。比如奉贤燃机发电工程蒸汽轮机发电机定子重为54吨,外形尺寸为5004*3135*2930mm;布置在汽机房A~B排+8.00m的平台上。其安装中心距A排9000mm,距2#轴线4798mm。根据主厂房结构,最终决定用200吨履带吊将发电机定子吊装到事先布置在8.00m层平台上的拖运走道上,再水平拖至安装位置上方,最后用主厂房行车下降就位。该方案中考虑到座架材料可利用余热锅炉包装材料(H400),同时该工程中可被反复利用4次。具有较高的重复利用率。在安全上应注意以下几个细节:①履带吊及临时座架下方应坚实、平整,并铺设路基箱或钢板。②履带吊回转时应缓慢、平衡,在回转过程中应拉好溜绳。③拖运走道的两端应设置牢固的阻进器。④重物移运器与定子接触部位须垫以橡皮垫或坚实的薄木板。⑤在依次拿掉定子下的支座或铁板时,受力一边和定子底部接触部位要垫以木板。⑥重物移运器与下降用的支座应放置在吊耳的内侧,以保证行车受力的合理。
4 本次安装设计思路
通常情况下,使用吊笼配4组液压顶升装置的方法吊装,通常有两种形式:
4.1 纵向推移吊装法 利用汽轮机基础,从排汽端安装设备拖运走道。拖运走道用φ1100立柱和H700横梁,但需改造公司原有的300t吊笼。因为原300t吊笼的设计用途与此次有所不同,这次我们要在走道上作长距离水平拖运,需要增加吊笼前后方向的稳定性和底筐的强度。在300t吊笼顶部布置4根600#H型钢,搁置4组液压提升装置,平板车运汽轮机或汽轮发电机进入拖运走道下方,利用液压提升装置提升设备,水平推移到安装位置,下降液压提升装置,设备就位。如图3所示。纵向推移吊装法存在的缺点:①汽轮机水平排气,因此凝汽器布置在汽轮機端部,端部的凝汽器坑影响拖运走道的布置。②拖运走道对地基要求较高,而且附近有循环水管。③拖运走道安装工作量较大,周期较长,约130t,安装需要15天左右。④液压提升装置刚绞线下锚与汽轮机、汽轮发电机吊点连接是个难点。
4.2 侧向吊装法 在基础上布置拖运走道,如图4所示。在汽轮发电机或汽轮机中心两侧,运转层上安装两根拖运走道,走道梁用H700箱型梁制作。直至汽轮发电机或汽轮机安装位置,拖运走道立柱为φ1200*12的钢管,立柱基础浇筑整块钢筋混凝土基础,平板车运输发电机从厂房轴线外侧,A、A1之间倒入主厂房。用液压水平推杆推动吊笼,使其与发电机定子移至安装位置,拆除发电机下方的拖运走道断开段,操作液压提升装置使发电机定子下降至就位高度。侧向吊装法存在的缺点:①拖运走道安装工作量较大,周期较长,约60t,安装需要10天左右。②拖运走道立柱地基处理将影响附近辅机基础的进度。③液压提升装置刚绞线下锚与汽轮机、汽轮发电机吊点连接是个难点。
考虑现场实际情况和设备到货状态,经细致研究和讨论,我们初步决定用800t液压门式起重架吊装。
5 方案实施
5.1 性能参数 800t液压门式起重架外型尺寸,如图5所示。①最大起升高度:5955mm;②最大起升速度:720mm/min;③最大横移速度:0~1100mm/min;④最大纵移速度:0~1100mm/min;⑤最大跨距:8500mm;⑥门架总重量:121.6t;⑦最大横移距离:配24m走道;⑧第一节伸出双塔单梁最大起重量400t;⑨第一、二节伸出双塔单梁最大起重量250t;⑩第一、二、三节伸出双塔单梁最大起重量150t。
5.2 主要功能 ①自动调平功能:它是通过起重横梁平衡传感器→中央控制器接受信号→中央控制器输出信号→步进电机接受信号→旋转式油路分配阀→实现两起升油缸的同步。②液压推进功能:反力油缸的活塞具有销轴的功能,并与推进油缸相联接。③液压平移功能:由梁上压紧油缸与梁上推进油缸组成,它是由压紧油缸产生反力,推进油缸实现重物的平移。
5.3 方案实施 利用800t液压门式起重架最大跨距8500mm和最高净高度9825mm,4塔双梁,最大起重量300t,最大提升高度5955mm。可横跨汽轮机基础(宽度8400mm)。满足汽轮机和汽轮发电机吊装。汽机房1#轴线10m以下缓装,对1#轴线外10m以内,汽轮机中心轴线两侧7m以内地基进行处理。敷设30cm大石块和20cm小石块。铺平夯实,处理后地基与汽机房基础平。
安装800t液压门式起重架,用水平仪测量路基箱水平度,误差控制在10mm以内。路基箱安装完成,连接门架走道、安装门架以及连接液压系统。
平板车载汽轮发电机行驶至吊装位置,调整门架高度。连接门架吊攀下挂4根周长为6m的环形钢丝绳与汽轮发电机吊耳。通过液压系统,顶伸门架,缓慢提升汽轮发电机,平板车退出。缓慢提升发电机使其底部超出覆水器中心,停止提升。通过液压系统,下降门架,使汽轮发电机就位。同样方法吊装汽轮机,如图6所示:
6 总结提高
燃机机组与其它火电机组安装相比,具有单件体积、重量大等特点。对我们如何布置和使用大型机具提出了很高的要求,在施工过程中我们克服了施工场地狭窄、机具吊装能力不足等困难,经过精确的计算,以科学的设计为后盾,以严格的措施为保障,利用现有机具设备进行创造性改装,在保证汽轮机、汽轮发电机吊装安全可靠的基础上大大降低了成本,同时我们采用了先进的液压提升装置并进行了合理地改进,成功地把构件吊装到位。在施工过程中暴露的问题主要是拖运走道安装平行度没有严格要求,导致推运过程中门架走偏,设备到达安装位置时轴线已偏离轴线。本台机组安装中遇到的问题和我们在解决问题中所积累的经验,为今后同类型机组安装提供很好的借鉴。
参考文献:
[1]赵新.汽轮机调节系统的故障诊断与排除[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009(10).
[2]贾英权.北重330MW机组汽轮机安装技术难点及应对措施 [J].价值工程,2013(18).
[3]赵瑜.变形量测量在大型汽轮机组总装过程中的应用[J].机械工程师,2013(07).