中国电建集团核电工程公司 山东 济南 250100
摘要：近年来随着火电机组厂房设计优化，汽机房吊装孔尺寸及行车行走轮的道轨轨顶标高距地面距离越来越小，采用在行车上放置液压提升装置吊装定子时，时常遇到起升高度不足的技术难题，本文通过对中山火力发电有限公司2×300MW热电联产扩建工程#1机组发电机定子吊装方案的分析研究，浅析了采用上述方法吊装定子时，解决起升高度不足的技术难题的方法，以便为今后同类型设备的吊装提供借鉴。
关键词：液压提升装置；缩短拉板；制作铁凳；吊装
前言
中山火力发电有限公司2×300MW 热电联产扩建工程 #1机组发电机定子由山东济南发电设备厂有限公司制作，定子净重304t，长、宽、高分别为10540 mm 、4200 mm 和4160mm，定子吊攀横向距离4160mm，纵向距离4868mm，吊攀中心距定子上端面2160mm，安装位置在汽机房5-8轴间，纵向中心线距主厂房A列13m。
1 方案研究背景
近年来随着火电机组厂房设计优化，汽机房吊装孔尺寸以及汽机房行车行走轮的道轨轨顶标高距地面距离越来越小，往往采用在行车上放置液压提升装置吊装定子，但时常会遇到起升高度不够的技术难题，中山火力发电有限公司2×300MW热电联产扩建工程，汽机主厂房由广东电力设计院设计，汽机房行车行走轮的道轨轨顶标高为23.85m，经计算采用行车加液压提升装置方法吊装定子时，起升高度不足。
我们通过设计制作8个铁凳，放置在行车上支撑梁下，增加上支撑梁高度，与此同时缩短上、下支撑梁连接拉板的长度方法，解决液压提升装置起升高度不足的问题。这种方案简单易操作，且不会影响厂房内其他设备的安装施工。
2 问题分析、确定方案
2.1
2.2 起升高度校核分析
通过起升高度计算分析，找出影响液压提升装置提升高度的可变因素，从而确定增加高提升高度的可行方案。起吊钢丝绳长度为20m，定子起吊时钢丝绳用8股起吊，每股约5m，定子吊攀之间距离为4.868m，定子宽度为4.16m。据此计算钢丝绳挂钩点到吊攀平面距离：钢丝绳与竖直方向夹角θ＝arcsin（4.8682+4.162）1/2÷2÷5=39，则钢丝绳挂钩点到吊攀平面距离为5×cos39°≈3.9m。
汽轮机运转平台最高点为12.6m，则定子吊装至满足就位高度为12.6m，定子吊攀至定子底面2.65m，大钩至定子吊耳净距3.9m，起吊扁担梁顶面到大钩钩头处为2.000m，起吊扁担梁顶面至吊装承载梁上面1.62m。起吊时为确保因液压千斤顶提升不同步，可能导致抬吊梁的倾斜，故定子起吊时应离开地面0.2m。据此计算定子就位最小需要起吊高度：
h（最小起升高）=12.6+2.65+3.9+2+1.62+0.2=22.97m。
通过查图纸可知，汽机房行车行走轮的道轨轨顶标高距地面标高为23.85m，行车大车行走轮的道轨轨顶距行车顶部小跑车道轨轨顶距离是1.13 m，又测得上、下支撑梁连接拉板尺寸：上拉板孔对孔0.7 m，吊耳尺寸为0.2m，下拉板孔对孔1.1m，所以上下拉板连接时长度为：0.7+1.1+0.2ｘ2=2.2 m；理论最大起吊高度h理=23.85+1.13-2.2=22.78m < h需吊装高度余量为22.78-22.97=—0.19m。因此提升高度距就位点相差0.19m。
通过上面对起升高度校核分析过程，可以看出增大行车大车行走道轨轨顶至行车小跑车道轨轨顶的距离，同时缩短上、下支撑梁拉板之间的间距，就可以增加该装置的提升高度。 于是通过设计8个铁凳，分别放置在行车上支撑梁8个受力点下，增加上支撑梁高度，继而增大提升高度，与此同时缩短上、下支撑梁连接拉板的长度，来解决液压提升装置起升高度不足的问题。
3 可行性分析
3.1方案一：缩短上、下支撑梁连接拉板的长度
提升装置上、下支撑梁连接拉板下拉板孔对孔的尺寸由1.1m变为0.6m，其余尺寸未变。 拉板强度计算：拉板垂直方向只受拉应力，拉应力大小只与拉板截面积尺寸有关，因此拉板长度变化之后所受的拉应力不变。定子吊起离地后，附加在行车上的总重量：304+2+13+6.4+28+3.6+6+1.6+6+ 5.8+6=382.4t; 则单根行车主梁承受载荷（摘除行车小跑车），G单=G÷4=95.6t ；单个拉板受力95.6÷2=47.8t。
主梁的局部压应力为бF=F/S =47.8*10000/30*300=53.1mpa；许用应力[б]=бs/1.5=230mpa
бm<[б]；符合要求，方案可行。
3.2方案二：设计制作8个铁凳，分别放置在行车上支撑梁下8个受力点处
定子吊起离地后，附加在行车上的总重量： 304+1.5+13+6.4+27.2+3.6+ 6+1.6+6+5.7+6=381t则两行车并车后，单根主梁承受载荷： G单=G÷4=95.25 t，单个支撑点受力95.25÷2=47.62t
铁凳由H型钢两侧各加一块腹板焊接而成，腹板尺寸为厚20m，高358m的钢板，H型钢（型号400*408*21*21）3块腹板横截面积为35.8×2×2+35.8× 2.1=218.38cm2，每个支点所受力F=47.62+0.2=47.82t（包括上支撑梁和型钢重）。
б=478200/21838=21.89N.mm2，型钢许用应力为170N.mm2；21.89≤170因此H型钢强度满足要求。
3.3汽机房行车A列受力为FA=47.82×（7.75+18.75）÷25.5=49.69t=496.9KN
B列受力为FB=47.82×（6.75+17.75）÷25.5=45.94t=459.4KN。
行车附加液压提升装置时，最大轮压为253.04KN（不考虑主梁重量），小于小跑车吊88t重物移动至B列时的轮压NB=254.8KN；最大弯矩为3559.57KN?M，小于小跑车吊88t重物移动至主梁中间时的弯矩M中=3601.8KN?M。所以行车满足定子吊装要求。
行车主梁受力分析：H型钢放于小车轨道上方，与轨道的接触长度a=400mm，集中载荷P=47.82t，行车轨道高度H=60mm，主腹板厚度=10mm。由此得出集中载核分布长度：C=a+2h=400+2*60=520mm。主梁的局部压应力为： бm=p/c=47.82*10000/10*520=91.96mpa；许用应力[б]=бs/1.5= 230mpa；бm<[б]，符合要求。
4 具体设计制作及布置
4.1缩短拉板
4.3铁凳及拉板在行车上的布置
在上支撑梁与行车主梁8个接触点处各垫一个铁凳，上支撑梁与铁凳焊接成为一体，在其两侧用[20槽钢在桥架上焊接U型抱箍，外侧加焊斜撑，固定在桥架上。缩短后的拉板与上支撑梁用销轴连接固定。
5 方案的具体实施
5.1施工工艺流程如下：
施工准备→吊装系统地面组合→铁凳制作并与上支撑梁焊接为一体→液压提升装置的布置调试→吊装系统整体设置→2台行车并车→定子卸车吊装→吊装系统恢复
具体步骤：在发电机定子就位中心线正上方的行车主梁上各附加一套千斤顶提升系统，两套提升系统与抬吊扁担梁连接。千斤顶提升系统在行车上布置方式为：在行车主梁上以发电机定子就位中心线为中心左右5.5m位置各布置一根支撑梁，铁凳子与上支撑梁焊接为一体，并焊接在行车主梁上，支撑梁通过钢绞线与下面分配梁连接，在分配梁两端安装千斤顶，在主厂房运转层平台上布置液压泵站及控制系统，两行车进行机务、电气并车，吊装系统进行整体调试。
5.2 定子吊装就位
定子从汽机房进料口进入后，停靠位置应确保定子吊攀中心与发电机组纵向中心线重合，偏差不大于20mm。通过千斤绳将抬吊扁担梁上的吊钩与定子吊攀可靠连接，一切准备到位，发出起升信号，将发电机定子起升离地约100mm停止起升，观察其带载启动能力，同时测量行车梁的挠度值，符合要求后在发出连续起升信号，将定子吊至高于运转层时停止，再指挥两台行车同时连续向定子就位方向行走至就位位置正上方。指挥定子下降，当定子临近就位位置500mm左右时停止下降，根据定子的就位位置指挥行车行走将定子停放到就位位置，缓慢下降将定子正式就位。
6 效果综述
该方案在中山火力发电有限公司2×300MW“上大压小”热电联产扩建工程中实施后，定子安全、平稳、快速、准确的吊装就位。采用上述方法，成功解决了液压提升装置起升高度不足的问题，对600 MW、1000 MW机组定子吊装时，采用液压提升装置再遇到类似问题时，提供了宝贵的范例，十分适合电厂建设实际情况需要，具有良好的社会效益和经济效益。
7 定子吊装示意图
参考文献
[1]《发电机供电站设计用图纸》济南发电设备厂.
[2]《桥式起重机QD80/20总图》河南起重机器有限公司.
[3]《电力建设施工及验收技术规范》（汽机篇）.
[4]《火电施工质量检验及评定标准》（汽轮机组篇）.
[5]《电力建设安全工作规程》（火力发电厂篇）DL5009.1-2014.
论文作者:郑龙建,白丰鹏,刘华东,张玉超,贾宝珍
论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/6
标签：定子论文; 行车论文; 汽机论文; 液压论文; 在行论文; 装置论文; 高度论文; 《防护工程》2017年第30期论文;