摘要：随着电力市场的快速发展，火力发电依然是目前电力供应的主要电源形式，烟囱作为火力发电厂核心的构筑物，其内部多采用钢内筒结构形式。根据市场调查和资料查询，传统的钢内筒施工方法均采用单段吊装的形式，该方法存在施工工期长，施工成本高，安全风险大等弊端，因此研究一套烟囱钢内筒多段组合快速安装技术已势在必行。
关键词：烟囱钢内筒 提升 快速安装 三角组合 变轨小车
前言
随着电力市场的快速发展，火力发电依然是目前电力供应的主要电源形式，烟囱作为火力发电厂核心的构筑物，其内部多采用钢内筒结构形式。根据市场调查和资料查询，传统的钢内筒施工方法均采用单段吊装的形式，该方法存在施工工期长，施工成本高，安全风险大等弊端，因此研究一套烟囱钢内筒多段组合快速安装技术已势在必行。
由于烟囱外筒的门洞尺寸受设计的限制，不能预留太高，所以钢内筒在烟囱外部不能进行多节组合，且传统施工方法钢内筒施工方法均采用单段吊装的形式，运输采用人力或者机械拖拽，并且小车只能直线行走，运输速度慢，不能实现变向的运输，这就使其具有了施工工期长，施工成本高，安全风险大等弊端，因此研究一套烟囱钢内筒多段组合快速安装技术已势在必行。
为了能够缩短施工工期，降低施工成本，提出了三角组合安装提升技术，研制了电动变轨小车技术和自动升降平台，并且在印度和巴西两个国际市场成功应用，具有很大的推广意义。
一、三角组合快速安装技术的研究
按照传统的施工方法钢内筒在烟囱中心位置进行提升，在上一节钢内筒提升完成之后才能进行下一节钢内筒的提升，两节钢内筒提升之间存在时间间隔，造成施工工期延长，根据烟囱外筒零米直径，增加两个工作平台，这两个工作平台用来在烟囱内部进行二次组合，当一个位置的钢内筒组合完成进入中间位置进行提升时，这个工作平台就会闲置，所以研究再增加一个中转作业平台，当组合完成的钢内筒进入中间位置之前先进入中转工作平台，就可以保证多点同时作业，没有闲置的工作平台。
（1）建立钢内筒组合安装三维模型
通过施工图纸和现场场地情况将钢内筒的重量、尺寸、工况、所用机械设备的工况、烟囱外筒的尺寸及作业环境等相关的基本参数确定以后，输入到相应软件中。通过建立三维吊装模型，模拟钢内筒整个提升过程，检查各个环节中存在的问题及不确定因素，提前将问题及在提升时存在的不可预见因素进行规避，确保整个提升过程的安全平稳。
（2）三角组合快速安装技术模拟
如下图所示，图中1、2号工作平台进行钢内筒的二次组合，3号平台用于钢内筒的暂时存放，中间作业平台进行提升作业，通过建立四个作业平台，利用三角组合技术，实现了钢内筒的快速组合安装提升。
图1 烟囱内部工作位置平面布置图
（3）施工流程：
①利用电动变轨小车3辆（#1、#2、#3），将钢内筒分别运送到指定位置待命。
②#1小车先把一节的钢内筒运到1号位置，在此处利用卷扬机将钢内筒提升，然后#1小车退出将另一节钢内筒再次运至1号位置，将这两节钢内筒利用自动升降平台焊接组合在一起，同时#2小车在2号位置重复此流程。
③#1小车将1号位置上组合完成的钢内筒运送至中间位置然后转运至3号位置停放。
④#3小车运送一节钢内筒至1号位置进行提升，然后#3小车退出，运送另一节钢内筒至1号位置与之前提升钢内筒进行组合。
⑤3号位置的#1小车运送钢内筒至中间位置进行提升，提升完成后#1小车退出，#2小车运送2号位置的组合完成的钢内筒至3号位置。
⑥#1小车再运送两节钢内筒至2号位置进行组合，然后#2小车运送3号位置的钢内筒至中间位置进行提升，提升完成后退出。
⑦#3小车运送1号位置组合完成的钢内筒至3号位置，#2小车运送两节钢内筒至1号位置进行组合。
⑧#3小车运送3号位置的钢内筒至中间位置进行提升，提升完成后退出。
如此循环往复作业，保证多点可以同时作业。
二、“电动变轨小车”技术的研究
（1）电动变轨小车构造设计
常规的小车运输采用人力拖拽的方式实现小车的移动，小车的制作材料采用工字钢梁，就造成其本身的重量很大，给小车的移动增加了难度，在能满足承受荷载的前提下，研究出一套新的调动小车，车架采用板式端梁、桁架结构，采用Q235材料进行加工制作，其重量约为318kg。
研发的电动小车其中两个车轮装有驱动装置，小车利用驱动装置自动运行，驱动装置采用三合一驱动，电机型号为FA37-0.25KW，传动比为54.54，输出转速为26.6r/min，车轮直径为250mm，实际运行速度约为20.89m/min。
（2）电动小车变轨输送技术研究
电动小车需要利用安装在烟囱中心位置的转盘轨道实现变向，如果在转盘中间加装齿轮转轴，使转盘自动旋转，其造价在30万左右，通过对比研究，采用钢板、轨道坑、钢轨及钢球的结构加工制作转盘轨道，其造价在一万左右。将圆形的钢板放在底部，钢板上安装一圈轨道坑，轨道坑内按照相同的间距安装钢球，轨道在外力作用下，利用钢球进行转动。钢球之间的距离及钢球的型号要根据承受的荷载进行选择。
已应用和推广情况
目前，在国内其他单位及国际上还没有这种技术的前提下，该施工技术的应用保证了大口径烟囱多钢内筒的快速组合、提升，节约了施工工期；在实际施工应用中，加快了施工进度，提高了工程质量、降低了工程成本，取得了良好的经济和社会效益，具有较强的操作性和良好的推广应用前景。
参考文献:
[1]惠志成，沈琪。烟囱钢平台与钢内筒同步提升法[C]//中国电机工程学会电力土建专业委员会2013年“新能源、新技术、创新发展”学术交流会论文集，北京，2013：306-308
[2]姚志坚。带式提升悬挂变轨小车：中国，CN201320056993.5[P]。2013-08-21
论文作者:张作明
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/12
标签：组合论文; 小车论文; 位置论文; 烟囱论文; 作业论文; 平台论文; 工期论文; 《电力设备》2019年第14期论文;