宋廣

(華電鄭州機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司，鄭州 450015)

1 國產(chǎn)1 000 MW機(jī)組鍋爐概述

近幾年，國內(nèi)火電機(jī)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(jī)組裝機(jī)容量由600 MW向1 000 MW及以上機(jī)組發(fā)展，對(duì)施工安裝用主力起重機(jī)提出了更高的要求。本文根據(jù)國產(chǎn)1 000 MW鍋爐主要技術(shù)特點(diǎn)(見表1)對(duì)施工機(jī)械配置方案進(jìn)行分析。

表1 國產(chǎn)1 000 MW鍋爐主要特點(diǎn)

2 安裝技術(shù)要點(diǎn)

2.1 Π型鍋爐和塔式鍋爐的安裝特點(diǎn)

1 000 MW機(jī)組Π型鍋爐和塔式鍋爐的共同特點(diǎn)是構(gòu)件數(shù)量多，鍋爐鋼架及設(shè)備總質(zhì)量達(dá)2萬多t。Π型鍋爐的平面尺寸達(dá)70 m×70 m，塔式鍋爐的爐頂高度達(dá)135 m以上。

哈爾濱鍋爐廠和東方鍋爐廠所生產(chǎn)Π型鍋爐的吊裝難點(diǎn)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(zhì)量超過160 t，就位高度為85 m。上海鍋爐廠所生產(chǎn)塔式鍋爐的吊裝難點(diǎn)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(zhì)量達(dá)105 t，每層橫梁質(zhì)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(diǎn)

鍋爐受熱面存在吊裝件眾多、單件質(zhì)量大、吊裝難度大等特點(diǎn)。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(jí)過熱器、末級(jí)再熱器集箱、儲(chǔ)水箱以及折焰角后拱框架等單件吊裝質(zhì)量均在30 t以上。由于爐架寬度為70 m，爐墻與鋼結(jié)構(gòu)間距離在4 m以上，極大地增加了設(shè)備臨拋、就位的難度。

3 主力起重機(jī)典型配置案例

3.1 塔式鍋爐主力起重機(jī)施工方案

(1)雙主力起重機(jī)對(duì)稱布置(塔式鍋爐方案1)。即布置2臺(tái)最大起重量1 100 kN以上的動(dòng)臂塔式起重機(jī)(以下簡(jiǎn)稱塔機(jī))，分別吊裝兩側(cè)主爐架的立柱、橫梁及板梁。實(shí)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(jī)+爐頂起重機(jī)(2 500 kN履帶式起重機(jī))+160 kN建筑塔機(jī)(塔式鍋爐方案2)。即先在爐膛內(nèi)布置1臺(tái)最大起重量為1 100 kN的動(dòng)臂塔機(jī)，主爐架吊裝完成后安裝爐頂起重機(jī)，利用爐頂起重機(jī)將1 100 kN動(dòng)臂塔機(jī)拆除安裝在爐外(如圖1所示)，對(duì)面布置160 kN建筑塔機(jī)用于對(duì)面副爐架等的吊裝。實(shí)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(yùn)用。第1種方案對(duì)主力起重機(jī)的配置要求較高，但省去了主力起重機(jī)的二次拆裝，可節(jié)省時(shí)間約20 d；第2種方案單從經(jīng)濟(jì)性分析則優(yōu)于第1種方案。

(3)動(dòng)臂塔機(jī)在塔式鍋爐吊裝中的優(yōu)勢(shì)。截至目前，國內(nèi)已建成和在建的塔式鍋爐中，主力起重機(jī)全部選用動(dòng)臂塔機(jī)，尚沒有選用平臂塔機(jī)的工程案例。1 000 MW機(jī)組塔式鍋爐特點(diǎn)突出，主結(jié)構(gòu)框架如圖2所示。

圖2 主結(jié)構(gòu)框架圖

1 000 MW塔式鍋爐主立柱、橫梁質(zhì)量均在105 t左右，需要至少布置1臺(tái)起重量1 100 kN級(jí)以上的起重機(jī)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(dá)135 m以上，要求起重機(jī)的最大起升高度在155 m以上才能滿足吊裝要求。此時(shí)，起重機(jī)只能附著在第4層主橫梁處。選用動(dòng)臂塔機(jī)，懸出部分塔身僅需15 m以上即可完成作業(yè)。假設(shè)選用水平臂塔機(jī)，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(fù)荷作業(yè)對(duì)吊裝安全性是極大考驗(yàn)，甚至不能滿足吊裝要求。

圖3 FZQ2400塔式起重機(jī)吊裝主立柱

圖4 FZQ2400塔式起重機(jī)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(shè)備的吊裝過程中，動(dòng)臂塔機(jī)所需塔身總高度在137 m即可滿足吊裝要求，水平臂塔機(jī)需要165 m以上的吊裝高度才能滿足吊裝要求，安全風(fēng)險(xiǎn)較高。

3.2 Π型鍋爐主力起重機(jī)施工方案

(1)雙主力起重機(jī)。2臺(tái)1 100 kN及以上的動(dòng)臂塔機(jī)對(duì)稱布置在爐左右兩側(cè)。最大的大板梁E吊裝前移到爐膛中間，板梁質(zhì)量163 t，2臺(tái)FZQ2400各分擔(dān)81.5 t，其余件使用FZQ2400塔機(jī)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(jī)+大型履帶式起重機(jī)。即1臺(tái)1 100 kN塔機(jī)+1臺(tái)630 kN塔機(jī)+6 000 kN履帶式起重機(jī)。此方案由于另一臺(tái)主力起重機(jī)為630 kN，起重能力稍差，無法與1 100 kN塔機(jī)抬吊大板梁，需另外布置1臺(tái)6 000 kN級(jí)以上的履帶式起重機(jī)，履帶式起重機(jī)使用時(shí)間約40 d。630 kN塔機(jī)用于吊裝爐右側(cè)1 100 kN塔機(jī)覆蓋不到的構(gòu)件。工程案例有江蘇泰州電廠等。

(3)單主力起重機(jī)+200 kN建筑塔機(jī)+6 000 kN履帶式起重機(jī)。此方案中如果選用起重能力和幅度小的主力起重機(jī)完成，則需要6 000 kN級(jí)履帶式起重機(jī)吊裝爐右主力起重機(jī)覆蓋不到的、相對(duì)較重的件和抬吊大板梁。6 000 kN級(jí)履帶式起重機(jī)使用時(shí)間很長。如果能進(jìn)一步提升主力起重機(jī)覆蓋范圍到70 m左右，主力起重機(jī)+200 kN建筑塔機(jī)可完成除大板梁以外所有構(gòu)件的吊裝。僅在大板梁吊裝時(shí)使用6 000 kN級(jí)履帶式起重機(jī)約40 d即可，可大幅度縮短6 000 kN級(jí)履帶式起重機(jī)的使用時(shí)間，經(jīng)濟(jì)性會(huì)得到進(jìn)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(duì)主力起重機(jī)幅度要求相對(duì)較高。Π型鍋爐平面尺寸70 m×70 m，水平臂起重機(jī)和傳統(tǒng)動(dòng)臂起重機(jī)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(jī)的施工布置方案逐漸被認(rèn)可和推廣。

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

4 結(jié)束語

目前，1 000 MW機(jī)組鍋爐已有近百臺(tái)投入發(fā)電。在塔式鍋爐施工中，動(dòng)臂塔機(jī)和水平臂塔機(jī)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(jī)和傳統(tǒng)動(dòng)臂塔機(jī)相比有幅度大、速度快等優(yōu)勢(shì)，在工程施工中逐漸被施工單位接受和選用。

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