中国能源建设集团广东火电工程有限公司
摘要：本文以陆丰甲湖湾电厂#1机组立式高压加热器吊装为实践基础，对立式高压加热器吊装方案进行分析讨论并对吊装过程进行校核计算，经过现场实际吊装施工经验总结高加吊装翻身技术与二次调整就位技术，与卧式高压加热器吊装相比具有明显优势。
关键词：立式高压加热器；吊装方案；校核计算；翻身技术；二次调整就位技术
1前言
目前，国内常规电厂百万千瓦等级超超临界机组的高压加热器（以下简称为高加）均为卧式高加，卧式高加在电厂应用及安装方案都已非常成熟。陆丰甲湖湾电厂首次在燃煤电厂中采用立式高加的布置模式，以往的卧式高加吊装方案已经不适用于立式高加吊装，面对首台立式高加，吊装方案也需一改常规做法，需要对高加吊装方案进行新的研究。高加作为电厂建设过程中的主要大件设备之一，其吊装方式直接影响电厂的工程进度与施工成本。因此，高加吊装方式技术的研究对整个电厂的工程施工具有十分重要的意义。
2工程概况
陆丰甲湖湾电厂#1机组高加共有4台，其中1-3号为立式高加，4号为卧式高加。立式高加布置在主厂房8.6m，2-3轴A列至B列之间；卧式高加布置在主厂房17.0m，2-4轴3/A-B列。高加具体参数如下：
表2-1高压加热器参数表
3方案选择
陆丰甲湖湾电厂首次采用立式高加的布置模式，因没有成熟的立式高加施工方案可供参考和施工，需采用新的施工方案来完成首台立式高加的吊装。
3.1方案简介
方案一：液压提升系统吊装
在135t /35t行车加固型主梁上布置液压提升装置（俗称劳辛格）的起吊系统，行车主钩作为辅助，实现立式高加在空中翻身，插进预留孔洞，最终呈垂直状态并就位到对应基础位置上。
图3.1-1 方案一吊装就位图
方案二：双行车抬吊
将主厂房1~3轴3/A~B轴之间的钢结构缓装，使用350t履带吊配合双行车进行翻身，使用双行车吊装就位。
图3.1-2 方案二机械平面布置图
方案三：单台吊机吊装
履带吊站位在固定端，用另一台履带吊配合翻身，翻身后使用履带吊单机吊装到位。如图：
图3.1-3 方案三机械布置平面图
3.2方案对比
表3.2-1方案优劣对比分析表
3.3方案确定
通过以上分析，立式高加吊装三个方案各有利弊，由此课题组召开多次方案研讨会，就如何选择立式高加吊装方案进行讨论。
方案一使用液压提升系统进行吊装，在与行车小车配合翻身时钢丝绳会出现较大的斜拉情况，翻身难度大，施工风险大。
方案二使用双行车抬吊的方案，固定端需缓装范围大、时间长，对后续的施工组织非常不利，且行车需拼车并制作一条吊装梁，施工成本高。同时因立式高加翻身场地小，不利于翻身。
方案三使用单台吊机吊装的方案，由于固定端场地宽敞，翻身空间大，对于立式高加吊装主要技术难点在高加翻身阶段，相比于方案一和方案二，施工风险、施工成本较低，更有利于控制施工成本和施工进度。最终确定使用单台吊车吊装的方案来完成立式高加的吊装。
4技术原理
4.1高加吊装机械设备布置
立式高加吊装现场机械设备站位需根据现场实际条件确定，立式高加布置在汽机房8.6米，2-3轴A列至B列之间，就位位置靠近主厂房左侧，此位置高加吊装半径在900t履带吊吊装范围之内，并具有900t履带吊站位及高加卸货起吊空间，能满足高加吊装机械设备站位的要求。因此，吊装机械设备布置在固定端，900t履带吊站位在主厂房1-2轴，2/A-B列之间，900t履带吊与高加起吊位置的跨距为16米；350t履带吊与高加均在固定端，350t履带吊与高加起吊位置的跨距为10米，吊装机械布置图如图4.1-1所示：
图4.1-1 高加吊装平面示意图
4.2计算校核
4.2.1高加翻身机械负荷率校核
立式高加翻身采用350t履带吊配合900t履带吊进行翻身，立式高加重量最大为3号立式高加，重量达193t，且为不规则形状。经过与厂家、设计院确定，如图4.2.1-1所示，高加重心与两个吊耳的距离分别为L2=3750mm和L1=2550mm。
由于高加翻身是一个动态的过程，经过模拟高加翻身过程，对翻身过程的进行受力分析计算，如图4.2.1-2所示，以这四个状态进行受力分析计算：
1、平卧状态两吊机负荷率计算：
F1+F2=193t （1）
F1×3750=F2×2550 （2）
结合（1）、（2）可得F1≈115t，F2≈78t
2、翻身30°时两吊机负荷率计算：
F1+F2=193t （3）
F1×3248=F2×2208 （4）
结合（3）、（4）可得F1≈115t，F2≈78t
3、翻身60°时两吊机负荷率计算：
F1+F2=193t （5）
F1×1875=F2×1275 （6）
结合（5）、（6）可得F1≈115t，F2≈78t
4、翻身80°时两吊机负荷率计算：
F1+F2=193t （7）
F1×971=F2×660 （8）
结合（7）、（8）可得F1≈115t，F2≈78t
图4.2.1-1 高加重心距离示意图
经过计算分析可知，高加翻身过程中两吊机受力情况不变，即900t履带吊受到的最大负荷为115t，350t履带吊受到的最大负荷为78t。
图4.2.1-2 高加翻身过程受力分析图
6、900t履带吊负荷计算
900t履带吊辅助吊装臂长为114m，跨距16m时实际额定起重量为235t，受到高加最大负荷为115t，钢丝绳及吊钩重量为10t，履带吊负荷率为δ=（115+10）÷235×100%=53.2%＜80%。
7、350t履带吊负荷率计算
350t履带吊辅助吊装臂长为72m，跨距10m时实际额定起重量为112t，受到高加最大负荷为78t，钢丝绳及吊钩重量为1t，履带吊负荷率为δ=（78+1）÷112×100%=70.5%＜80%。
4.2.2单机吊装就位机械负荷率校核
高加翻身之后成竖立形态，由900t履带吊单机吊装就位，负荷率见表4.2.2-1。
表4.2.2-1 立式高加吊装负荷率
5关键技术
5.1立式高加的双机抬吊翻身技术
采用两台吊车双机抬吊翻身技术，成功实现了立式高加平卧状态与立式安装位置之间的相互转换。
为了保护高加设备不受损伤，确保高加吊装顺利、安全进行。本工程立式高加吊装采用350t履带吊配合900t履带吊进行翻身，将平卧的高加翻身为立式。900t履带吊钢丝绳与350t履带吊钢丝绳分别连接高加两端的吊耳，两吊机同时缓慢提升高加至超过就位标高500mm时，350t履带吊停止提升，900t履带吊继续提升至高加成竖立形式，350t履带吊侧断开与高加的连接，完成立式高加翻身。
图5.1-1 立式高加翻身
5.2立式高加吊点二次调整就位技术
经对多套吊装方案的对比分析和CAD模拟吊装过程，采用立式高加吊点二次调整就位技术，解决了钢丝绳和蒸汽入口接口干涉的技术问题。
立式高加设计的结构与卧式高加大大不同，立式高加有一侧吊耳与高加蒸汽入口接口（简称N1接口）距离非常近，最近距离不足500mm，经过CAD模拟吊装过程，吊装时N1接口与一侧吊装吊耳上的钢丝绳有干涉，这也给首例立式高加吊装增加了难度。
图5.2-1 蒸汽入口接口与吊装吊耳距离小
经过与厂家、设计院联系沟通，确定N1接口可以直接当成吊耳与钢丝绳连接。因此，钢丝绳绑扎有以下几个方案。
方案一
图5.2-3 方案一起吊后
该方案可以顺利翻身，但直立后高加有点偏斜，就位时无法穿螺栓。
方案二：
图5.2-4 方案二起吊时 图5.2-5 方案二起吊后
这样直立后可以直接就位，但翻身时由于钢丝绳两侧长短不一致，容易侧翻。
通过讨论，为了确保吊装安全可靠，确定先使用图5.2-2的绑扎方式绑扎钢丝绳，完成翻身并吊装到高加基础上，履带吊松钩将钢丝绳按图5.2-5的方式进行二次调整，调整之后可直接就位穿螺栓固定，完成高加吊装工作，从而解决了蒸汽入口接口干涉吊装问题。
6结束语
本文所述立式高加吊装技术经过甲湖湾电厂#1机组立式高加实际施工已取得圆满成功，与以往卧式高加吊装方式相比，无需双机抬吊与铺设钢梁导轨拖移就位，极大简化了高加吊装安装工序，有效节约资源、减少环境污染、节约人力物力。在保证工程质量和安全的前提下，为本工程创造了有利的施工条件，节能减排及经济效益显著。适用于各类发电厂的立式高加吊装，为今后类似的立式高加吊装提供参考借鉴，推广应用前景广阔。
论文作者:杨荣东1,郭水祥2,谢誉军3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/18
标签：方案论文; 履带吊论文; 钢丝绳论文; 负荷论文; 电厂论文; 陆丰论文; 卧式论文; 《基层建设》2018年第24期论文;