1000 MW火电机组锅炉吊装的侧煤仓设计

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1、1000 MW火电机组锅炉吊装的侧煤仓设计 摘要：中电投平顶山第二发电厂一期21 000 MW机组工程，主厂房采用除氧间-汽机房-锅炉房三列式布置，煤仓间布置在两台锅炉之间即侧煤仓，因设计为侧煤仓布置，由于侧煤仓、输煤栈桥以及电除尘前后烟道均为混凝土结构，致使锅炉、电除尘周围及输煤转运站间场地狭小，导致侧煤仓与锅炉构架、汽机房与锅炉构架的间距均无法满足机械布置要求，而锅炉设备单件重量较大，单台吊装机械无法完成其全部设备的吊装工作，因此侧煤仓设备的吊装成为制约工程进度的关键。 关键词：侧煤仓；吊装；机械布置中图分类号：TM621 文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-000

2、9-03中电投平顶山第二发电厂一期21 000 MW机组工程为全国第一个以“上大压小”方式核准的单机百万千瓦新建火电工程，是河南省也是华中地区建设的第一座百万千瓦级超超临界燃煤机组的电厂。电厂规划容量为61 000 MW机组，山东电建一公司承建#1机组及公用系统的安装工程。本工程由河南省电力勘测设计院负责设计，主厂房采用除氧间-汽机房-锅炉房三列式布置，煤仓间布置在两台锅炉之间（即侧煤仓），输煤栈桥自#1炉与电除尘之间接至侧煤仓。本工程锅炉设备为东方锅炉厂股份有限公司生产的DG3000/26.15-1型超临界形布置直流炉。1工程难度特点因设计为侧煤仓布置，由于侧煤仓、输煤栈桥以及电除尘前后烟道

3、均为混凝土结构，致使锅炉、电除尘周围及输煤转运站间场地狭小。锅炉深度（从K0排柱中心至K7排柱中心）为75.15 m，锅炉宽度（从G1排柱中心至G7排柱中心）为70 m，顶板支承面标高为87.2 m，顶板梁单件最重为145 t。东方锅炉厂生产的1 000 MW锅炉设计平面比较大，加之设备单件重量较大，单台吊装机械无法完成其全部设备的吊装工作。常规的1 000 WM机组（邹县四期）是在锅炉两侧各布置一台主吊机械。炉左主吊机械其纵向中心线距锅炉外柱轴线7 500 mm，横向中心线布置在K4轴线后3 000 mm。主要负责锅炉炉前后受热面的吊装以及炉左受热面的吊装工作。炉右主吊机械，其纵向中心线距锅

4、炉外柱轴线7 000 mm，横向中心线布置在K3轴线后6 100 mm。主要负责锅炉炉前受热面的吊装以及炉右受热面的吊装工作。平地山工地扩建端侧（即锅炉左侧）是侧煤仓，因侧煤仓与锅炉构架、汽机房与锅炉构架的间距均无法满足机械布置要求，炉后侧又有输煤栈桥土建结构，所以除锅炉右侧（即固定端）尚可满足吊装机械布置空间要求外，其它锅炉三个侧面无法布置吊装机械。锅炉左侧设备吊装成为了本锅炉安装的难点。2锅炉吊装的机械布置综合考虑现场设计空间、施工工期及较重部件的吊装力能需求，确定主要吊装机械布置方案。钢结构第一、二层安装利用M 2250/450 t履带吊完成，鉴于锅炉宽度及深度较大，一台吊车停放在锅炉的

5、一侧不能覆盖整个锅炉，如果覆盖整个锅炉，那么M 2250/450 t履带吊必须布置在锅炉膛内部吊装。第二层钢结构吊装完成后在锅炉固定端（炉右侧）安装一台附着式FZQ 2200/100 t塔吊，作为锅炉主吊机械。顶板梁由M 2250/450 t履带吊和FZQ 2200/100 t塔吊抬吊就位。顶板梁安装完毕后M 2250/450 t履带吊负责K5K7的尾部钢结构吊装。本体受热面吊装时在K4K5的板梁上安装一台20 t的炉顶吊（FHDTQ 400塔吊）工作半径为45 m，主要负责炉后区域受热面吊装。FZQ 2200/100 t塔吊负责炉右侧设备的吊装。锅炉左前侧因吊车无法覆盖或吊装能力不够，特订做

6、了两台35 t、一台100 t卷扬机组，根据吊装位置不同可由FZQ 2200/100 t塔吊或FHDTQ 400塔吊随时进行移动。锅炉吊装主要机械布置图如图1所示。3主要设备吊装方案3.1顶板梁吊装方案方案简介：在锅炉K1、K2、K3、K4、K5五个轴线共布置五件叠形连接的大板梁，均由各轴线的内柱支撑，并用8套M64的螺栓固定，大板梁的叠合面采用M24、M27的高强度螺栓连接。大板梁的顶标高为+88.2 m；大板梁是锅炉中比较重要的部件，其中单件最重为K4板梁，重量达145 t，长度43.3 m。所有叠梁均采用两台机械抬吊完成，一台吊车是布置于锅炉右侧的FZQ 2200/100 t塔吊，另一台

7、是布置于锅炉后部的M 2250/450 t履带吊。吊装大板梁前的钢架状态是，炉左炉右K0K5全部吊装完，K3K5排、G3G4轴线和尾部钢架区域缓装，其目的是给M 2250/450 t履带吊留出行车空间和大板梁存放场地。下面以最重的K4板梁为例说明吊装方案。K4下梁是本锅炉大板梁中最重的下梁。FZQ 2200/100 t塔吊与M 2250/450 t从炉后抬吊K4下梁，由于K4下梁就位时的回转半径大于起吊时的回转半径，所以只需要考虑最大回转半径即可，ZQ 2200/100 t塔吊在板梁就位时的最大回转半径为30 m，吊车负荷为额定负荷的78%；M 2250/450 t（97.5 m主臂超起工况）

8、在板梁就位时的最大回转半径控制在15.222 m以内，起吊时考虑10 t吊钩及钢丝绳的重量，吊车负荷最大为额定负荷的77%。首先将钢丝绳分别用卡环固定在吊耳上。当两吊车拴好起吊索具确认无误后缓慢起钩，在离开地面100 mm时停止起钩，检查吊车情况，确认机具一切正常及大板梁的起升路线无障碍后，继续起升，起升过程中，所有的施工人员严密监视大板梁的起升状态，同样为避免大板梁与M 2250/450 t扒杆发生碰撞，待大板梁底面超过41 800 mm时，M 2250/450 t向炉左方向转杆，FZQ 2200/100 t趴杆，保证大板梁与扒杆的距离1 m以上，待大板梁底面高度超过炉架第六节内柱柱顶300

9、 mm左右后FZQ 2200/100 t塔吊回转，履带吊向炉后方向起主臂，大板梁到位后，与支座保持约5 mm间隙，待螺栓孔对齐后，穿入M64螺栓，这时再用专用工具调整大板梁的纵横中心线与柱顶中心线对齐，在确认中心线偏差在验标范围后落钩，当大板梁两端与支座全部接触后，停止落钩，此时，用专用扳手将M64螺母拧紧。K4下梁就位后及时拉设缆风绳固定。当所有固定工作结束后，指挥两台吊车落钩，此时，K4下梁安装安毕。K4上梁吊装。FZQ 2200/100 t塔吊与M 2250/450 t从炉后抬吊K4上梁，由于K4上梁就位时的回转半径大于起吊时的回转半径，所以只需要考虑最大回转半径即可，ZQ 2200/1

10、00 t塔吊在板梁就位时的最大回转半径为30 m，吊车负荷为额定负荷的78%；M 2250/450 t（97.5 m主臂超起工况）在板梁就位时的最大回转半径控制在15.222 m以内，起吊时考虑10 t吊钩及钢丝绳的重量，吊车负荷最大为额定负荷的77%。将钢丝绳分别用销轴固定在吊耳上，然后用开口销锁定。由于此梁卸车后没有翻身，起吊前应进行翻身。11在翻身后将安全设施搭设完毕后直接起吊，在离开地面100 mm时停止起钩，检查吊车情况，确认机具一切正常及大板梁的起升路线无障碍后，继续起升，起升过程中，所有的施工人员严密监视大板梁的起升状态，同样为避免大板梁与M 2250/450 t扒杆发生碰撞，待

11、大板梁底面超过41 800 mm时，M 2250/450 t向炉左方向转杆，FZQ 2200/100 t趴杆，保证大板梁与扒杆的距离1 m以上，待大板梁底面高度超过K4下梁叠板300 mm左右后FZQ 2200/100 t塔吊回转，履带吊向炉前方向降主臂或向前跑车，到达大板梁安装位置上方后两车同步落钩。大板梁到位后，与叠板保持约5 mm间隙，待螺栓孔对齐后，由中间向两侧穿入高强度螺栓（如遇螺栓孔错位时，可用冲头强行对正。全部螺栓穿入后，用电动扳手从中间向两侧逐一进行紧固，保证大板梁上下两叠板紧贴。 3.2锅炉本体吊装 锅炉本体吊装主要机械：FZQ 2200/100 t塔吊、FHDTQ 400塔

12、吊、35 t卷扬机组、100t卷扬机组。FZQ 2200/100 t塔吊主要用以完成锅炉右侧炉膛及尾部区域的设备吊装工作。FHDTQ 400塔吊覆盖锅炉左侧及K5-K7尾部区域，除锅炉左前侧区域大型部件及贮水罐的吊装由35 t、100 t卷扬机组完成外，本区域内其余设备吊装工作均由FHDTQ 400塔吊完成。3.2.1FHDTQ 400塔吊的吊装FHDTQ 400塔吊是一台可以行走的机械，布置在K4-K5板梁之间。就锅炉顶部布置吊装机械的方案，山东电建一公司与东方锅炉（集团）股份有限公司技术中心进行了充分的交流和论证,认为FHDTQ 400塔吊整机重量仅120 t，对锅炉构架稳定性基本没有影响

13、。平顶山项目锅炉施工期间，山东电建一公司安排专业人员定期对炉顶吊轨道沉降情况和其轨道生根结构尺寸进行测量，均未发现异常。FHDTQ 400塔吊具有行走灵活、吊装速度快、拆装便捷的特点。在锅炉吊挂装置、连接管、钢结构等小型部件的吊装中优势非常明显。部分重量比较大的设备，可由FHDTQ 400塔吊和FZQ 2200/100 t塔吊抬吊就位。FHDTQ 400塔吊在炉顶防雨罩安装时，从左向右逐步退吊，吊装完后由FZQ 2200/100 t塔吊将其拆除。锅炉施工期间，FHDTQ 400塔吊行走灵活的特点有效地降低了现场地面材料供应场地较小带来的不利影响，虽然它的覆盖范围与FZQ 2200/100 t塔

14、吊有较大重叠，但并未影响锅炉的安装效率。3.2.2卷扬机组吊装35 t、100 t卷扬机组均为山东电建一公司自主设计制造，安装在专用固定底座上，具有操作方便、占用空间小、易于挪动等优点。设备吊装前先用FZQ 2200/100 t塔吊或FHDTQ 400塔吊将其吊装至相应的位置。FZQ 2200/100 t塔吊将设备组件从锅炉外部吊放至炉内零米，卷扬机组也落钩至零米进行接钩，然后将设备组件吊装到位。这种吊装方法既节约了以往空中接钩所需的过渡绳，又保证了人身及设备的安全；根据吊装负荷的不同可以采取单吊或两台卷扬机组抬吊，设备吊装到位后可以直接进行安装，节省了用手拉葫芦接钩环节。锅炉立式贮水罐重73

15、.6 t，位于G6左侧4 m、K1前侧2.95 m处，顶标高为62.5 m。贮水罐重量超出了FZQ 2200/100t塔吊在此工作半径下的吊装能力，经反复核算可由100 t卷扬机组单独吊装完成。FZQ 2200/100 t塔吊将贮水罐卸车后吊装至锅炉前侧K0-K1之间，100 t卷扬机组布置在炉顶贮水罐的正上方，缓装贮水罐吊装垂直空间内的部分小型钢梁。卷扬机组吊点取贮水罐上端厂家吊耳，下端由100 t塔吊缓慢的送直至钢结构内。在17 m的横梁上生根布置一组32 t的滑轮组辅助将贮水罐完全竖立起来，100 t卷扬机独立吊装到位。贮水罐从吊装到安装完成，仅用1 d。根据吊装机械后水冷灰斗刚性梁在地

16、面预进行整体组合，组合的尺寸为33973.4 mm11 533 mm1 715 mm，重量为71t。组合完后在两道刚性梁之间横向方向采用20槽钢进行加固。吊装时用两台32 t滑轮组组及两台35 t卷扬机进行抬吊。卷扬机布置位置：两台32 t卷扬机组吊点在折焰角管屏上，位于炉中心往两侧11 000 mm。35 t卷扬机中心位于屏过进口汇集集箱吊杆梁于屏过进口分配集箱吊杆梁之间，钩子中心距K2板梁中心1 750 mm；锅炉中心往两侧7 500 mm（位于第5第6片屏过之间）。组件吊装：两台32 t卷扬机组起吊第一道刚性梁。两台35 t卷扬机起吊第三、四道刚性梁。钢丝绳捆绑刚性梁起吊时两台32 t卷

17、扬机组先起吊，离地面10 cm时作刹车试验，没有问题时再将两台35 t卷扬机同时起吊，离地面10 cm时作刹车试验，没有问题后同时起吊装，先起吊炉后侧两台32 t卷扬机组再起前侧32 t卷机组将冷灰斗刚性梁调整到45 角度后同时起吊（调整过程中炉前侧桁架不要离地面太高最多500 mm），吊装到位及时进行加固。刚性梁固定：由于折焰角的影响，吊装不到安装位置，因此在后墙的风箱桁架的第二道刚性梁上挂上5个20 t的链条葫芦，将冷灰斗刚性梁提升到位并调整位置，调整后用20槽钢加固到大风箱上。3.2.3尾部钢结构及脱硝系统的吊装M 2250/450 t履带吊完成顶板梁吊装之后，退至K5K7之间进行尾部钢

18、结构、空预器、烟风道和脱硝等设备的吊装。为了不影响炉后输煤栈桥的施工，炉后设备的吊装分两部分完成，即先吊装靠近侧煤仓的炉左侧G1-G4部分，后吊装炉右侧G4-G7部分。空预器、烟风道和脱硝系统在钢结构吊装过程中穿插进行。炉左侧吊装完成之后M 2250/450 t履带吊退至炉外侧的固定端，进行炉右侧的吊装。3.3电除尘吊装电除尘前后烟道均为混凝土结构，电除尘横向跨度99.36 m，定点布置一台主吊机械对其性能要求较高，且周围烟囱、输煤栈桥、侧煤仓均高于电除尘，无法布置大回转半径的机械。考虑电除尘器结构分为上下两层，且以电场为独立单元的特点，可进行分区域吊装，从而选用移动塔吊进行吊装。塔吊轨道布置

19、在34电场，塔吊可左右方向行走挪动位置，吊装时以从左向右的顺序进行吊装，等工作完成后塔吊退至固定端，从而保证了机械拆除的空间。电除尘机械布置图如图2所示。3.4吊装工程管理在设备吊装前期，技术人员对现场进行查看，根据现场的实际情况及吊装机械制定最有效的吊装方案，吊装方案初步完成之后，组织相关人员对吊装方案的每个细节进行讨论，经多次修改达到一个安全、可靠的吊装方案。在设备吊装时，相关人员去现场进行监督，对每个细节进行仔细的检查，做到吊装时万无一失。3.5吊装质量管理设备的组合吊装，可以解决部分的时间，做到事半功倍，但是，在吊装时易发生的质量问题，如吊装时造成管屏变形、吊装时管口的封口盖脱落、吊装

20、时设备碰伤等质量问题，也没有漏过，在吊装时，随时注意设备是否有损坏，设备吊装到位后，技术人员及质检人员进行仔细检查，发现质量问题及时以照片的形式行进记录，待处理完后进行复查。3.6施工分析3.6.1电除尘工期分析B电除尘2009年05月30日开始安装，于2009年11月10日安装结束。整台电除尘安装工期为160 d。A电除尘2010年01月16日开始安装，于2010年05月10日安装结束。整台电除尘安装工期为114 d。施工期间平均每天施工人员25人。3.6.2受热面吊装工期受热面于2009年5月19日开始吊装，2009年11月26日具备水压试验条件，总共历时6个月零7天。此时炉后的钢结构、烟

21、道以及脱硝系统的设备也全部吊装完。4结语通过以上吊装工期的分析和现场的实践证明，在侧煤仓优化布置的机组中，所有的机械布置方案及锅炉设备的吊装方案非常成功。以最少的机械投入，最快的施工速度，最优良、最安全的施工方案，顺利的完成锅炉的吊装任务，取得了很大经济效益。与此同时，也使华中地区首台百万千瓦级超超临界燃煤机组的电厂能够按时、保质保量地投入商业运行打下了基础。该工程的机械布置方案和吊装方案是我单位坚持以新技术为先导，充分发挥了自身电建安装经验和技术特长，推广成熟的施工方案，开发新技术、新工艺的成果。参考文献：1 DL/T 5047-95,电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）S.2 建质1996111号,火电施工质量检验及评定标准（锅炉篇）S.