常规岛汽轮机厂房行车选型研究

1、常规岛汽轮机厂房行车选型研究摘要：汽轮机厂房行车作为主厂房内主要的起吊设施，应满足设备检修的需要， 同时还应满足设备安装的要求，其选型配置及安装布置与工程的造价密切相关。针对 600MW 级核电机组，从行车容量的选择、行车轨顶标高的优化、行车起吊高度的选择等方面对汽机房行车选型进行分析研究,主要分析了发电机定子及汽水分离再热器(MSR)吊装方式的不同，对行车容量及工程造价的影响，并得出了适 用于本工程的行车配置方案。关键词：常规岛，行车，定子吊装引言本项目为示范工程，一期工程只建设一台600MW 级核电机组，二期工程规划建设一台1000 MW 级核电机组。一期工程常规岛厂房主要由汽机房、除氧间

2、和辅助间组成。汽机房AB 列跨度为 39m，除氧间跨度为 12m，二者长度均为 96m。汽机房运转层标高为 8.5m，该层布置有汽轮发电机组和两台汽水分离再热器（MSR），发电机纵向中心线位于 3/A 轴线上， 横向中心线位于 78 轴之间。汽轮机厂房行车在安装及检修阶段需要起吊发电机转子、低压转子、低压缸外缸上下半、汽水分离再热器、7 号高压加热器、4 号低压加热器等部件。发电机定子由于重量较大，其起吊方式需要根据经济技术比较后确定。行车容量选择行车的起吊重量主要由行车需起吊的设备重量及吊具重量确定。本工程汽轮机拟选用3 缸 4 排汽、中间汽水分离再热、凝汽式全转速汽轮机，发电机采用水氢氢静

3、态励磁发电机。厂房内最重件为发电机定子，重量为290t；其次为 MSR，重量为 135t；再其次为低压内、外缸上半，重量为 78t。可见，只有发电机定子和 MSR 超过 100t，是否用汽机房行车抬吊发电机定子成为行车容量选择的关键。发电机定子长 10.35m，宽 4m，高 4.277m，其吊装应在满足安全、经济、工期短和施工方便的前提下，选择最优的吊装方案。核电机组发电机定子在安装阶段通常采用如下几种吊 装方案：（1)配置两台同等重量的行车吊装；（2)单台行车两台小车吊装；（3)不考虑用主厂房行车起吊，由液压提升装置完成安装。采用两台同等重量的行车吊装发电机定子该吊装方案主要是利用汽机房两台

4、同容量的行车加联合起吊梁来完成重件的抬吊，岭澳一期、红沿河、宁德核电项目采用此方案。本工程厂房布置具备两台行车联合抬吊发电机定子的条件，采用此方案，可选择两台170t 的行车抬吊，发电机定子利用平板车从汽机房0m 厂房大门处引入至吊装孔下方，然后利用两台 170t 行车联合抬吊定子至运转层发电机基础处就位。该方案的优点是：吊装工序简单，可以一次性抬吊发电机定子和MSR，不需要临时加 固；采用此方案吊装，设备安装工期短，不影响其他子项的施工及安装。该方案的缺点是：行车容量选择较大，一次性投资较大；土建结构费用稍有增加。采用单台行车两台小车吊装发电机定子该方案设置一大一小两台行车错层布置，设备安装

5、期间，给大行车增加一台临时安装小 车，并对行车梁及行车轨道梁、牛腿柱进行加固。利用大行车的两台小车联合起吊发电机定子。田湾核电站 3、4 号机组工程采用的是该方案。该方案的优点是安装完成后，将大行车上的一台小车卸下，可用于其他机组安装时使用。由于本项目一期工程只建设一台600MW 级核电机组，二期工程规划建设一台1000MW 级核电机组，因此设置临时安装小车方案在本工程中不具有经济性。采用液压顶升装置吊装发电机定子不考虑用主厂房行车起吊发电机定子，由液压顶升装置完成其安装。福清一期、方家ft 核电、三门核电工程采用的是该方案，同时，MSR 采用大行车和小行车联合抬吊方案。液压顶升方案需缓浇发电

6、机尾部A 排柱B 排柱间运转层以上梁及外墙，从此区域引入发电机定子。该方案 MSR 的吊装可以根据现场施工安装进度选择，可以选择从吊装孔吊入， 采用大小两台行车联合抬吊的方式；也可以采用履带吊和汽机房两台行车连锁抬吊的方式完 成。根据本工程主要重件设备重量，如采用该方案，则需配置一台90t/20t 的主行车和一台50t/20t 的辅助行车，用主行车 90t 吊钩和辅助行车 50t 吊钩联合起吊 MSR。此方案虽然减小了厂房行车的容量，但也给施工带来了一定的影响。首先该方案对核电 厂整体施工进度影响较大，一是本工程发电机采用直出线方案，液压顶升装置的固定架安装 区域布置有变压器相关子项，因此该吊

7、装方案需缓建变压器相关子项；二是采用该方案需缓 浇发电机尾部A 排柱B 排柱间 8.5m 以上梁及外墙。其次需进行液压提升装置吊装钢结构固定架柱脚箱摆放区域地基承载力试验。再次，需要根据液压提升装置的占地情况对地下的综 合管廊结构进行加固。最后，该方案设备安装工期较长，从基础加固到安装调试、拆除等需 要约 2 个月左右；且液压提升装置的设计、运输、安装调试、拆除和保养费用，以及地基加固及承载力试验费用初步估算约 250 万元。发电机定子吊装方案的比选由 1.2 节知，设置临时安装小车方案在本工程中不具有经济性，以下只对方案一和方案三进行对比。方案一和方案三中所选用的行车跨度相同，起吊高度相同，

8、经济性对比如下： 方案一一次性投资费用（含行车费用和土建结构增加费用）比方案三增加约290 万元，方案三液压提升装置的设计、运输、安装调试、拆除和保养费用，以及地基加固及承载力试验费用比方案一增加 250 万元。经济性对比结果显示方案三略优，但是方案三施工周期较长，对其他物项的影响较大；方案一施工周期短（约减少2 个月时间）、吊装工序简单快捷，高空作业少，便于现场安全管理和控制，且对其他物项没有影响；故综合考虑，行车容量推荐采用方案一，即汽机房选择两台 170t/40t 容量的行车。行车轨顶标高的确定汽机房行车轨顶标高是由需起吊设备的最大起吊高度确定的，选择合适的行车轨顶标高， 采用新型整机高

9、度低的行车，可大大降低汽机房高度，减少主厂房体积，降低工程造价。本工程汽机房行车起吊设备中，低压缸上半需要的起吊高度最大，从厂家提供的资料知， 从运转层（+8.5m）算起，吊车大钩至运转层高约为13m，则行车主钩中心线需要的高度为8.5+13=21.5m。汽机房行车的机身结构由于厂家的不同差异较大，为降低汽机房屋架下弦标 高，可选择整机高度低、结构可靠、整机自重轻的新型行车，该类型行车轨顶标高比主钩中 心线高约 0.50m 左右，则轨顶标高为 21.5+0.50=22m，考虑预留一定的裕量，本工程汽机房行车轨顶标高定为 22.5m。3 行车起吊高度的确定由第 2 节知，行车轨顶标高定为 22.

10、5m，则主钩中心标高为 22m，行车需起吊的最低设备为凝结水泵的抽芯检修，凝结水泵筒袋上端法兰标高为-10m，因此行车起吊高度为22+10=32m。4 结论汽机房行车的选型配置及安装布置与工程的造价及工程进度密切相关。根据工程特点， 合理选择汽机房重件设备的吊装方案，设置合理的行车轨顶标高以及选择先进的行车型式可大大降低工程造价并节省工期。参考文献陈侃，金欣，程建棠.AP1000 三门核电站常规岛大件吊装J. 工程机械与维修,2013,04:179-180.GB 50660-2011.大中型火力发电厂设计规范S.北京：中国计划出版社，2011.任希，周文江.600MW 机组及以上火电厂发电机定子吊装探讨J.机电信息，2009， 36:195-196.作者简介