S109E型雙軸制機組汽輪發電機吊裝工藝

摘要：燃機機組集成度高，單件重量大，其安裝工藝與燃煤機組有很大區別。本文介紹了如何利用先進的吊裝工具進行汽輪機和發電機吊裝，在保證大件設備吊裝安全可靠的基礎上縮短了安裝周期、降低了安裝成本，具有一定的創新性，可供國內同行在進行同類機組安裝時借鑒參考。

關鍵詞：汽輪機 汽輪發電機 800t門架

1 工程概況

浦鋼搬遷工程CCPP發電廠為一套由GE提供的出力為169.45MW、主燃料COREX煉鐵副產品煤氣的近似于S109E型雙軸制機組。其中燃機為IG9171型，用輕油作為啟動點火的輔助燃料。燃機扣除了煤氣及空氣壓縮機耗功后的額定功率為101.25MW。燃氣輪發電機型號為102988G2，全封閉空冷式交流發電機，在啟動時作為同步電動機實現變頻冷拖，空氣壓縮機為軸流式17級。煤氣壓縮機由全離心低、高壓壓縮機組成。余熱機組配有一臺雙壓無再熱、臥式、自然循環鍋爐。帶有一臺額定功率為68.2MW、兩級進汽、兩級抽汽、軸向排汽凝汽式汽輪機，其額定功率為68.2MW，又裝有一臺空冷式同步交流發電機。其中汽輪機重136t，汽輪發電機重145t，外形尺寸910×356×350。中心標高5.000m。蒸汽發電機、蒸汽輪機船運到寶鋼大件碼頭，利用碼頭吊起吊裝上大型平板車，同時運輸到施工現場。

2 難點分析

根據現場具體情況，汽輪發電機基礎標高3.51m，中心標高5.0m；汽輪機基礎標高4.22m，中心標高5.0m，如圖1所示。

主廠房配套的是一臺55t/15t行車，其負荷遠遠不能滿足汽輪機、汽輪發電機吊裝。如圖2所示，因此，汽輪機、汽輪發電機吊裝工作成了本工程的重點和難點！

3 其他工程的吊裝實踐

首先簡單介紹一下以往9E燃機工程中采用較多的拖運方案。比如奉賢燃機發電工程蒸汽輪機發電機定子重為54噸，外形尺寸為5004*3135*2930mm；布置在汽機房A～B排+8.00m的平臺上。其安裝中心距A排9000mm，距2#軸線4798mm。根據主廠房結構，最終決定用200噸履帶吊將發電機定子吊裝到事先布置在8.00m層平臺上的拖運走道上，再水平拖至安裝位置上方，最后用主廠房行車下降就位。該方案中考慮到座架材料可利用余熱鍋爐包裝材料（H400），同時該工程中可被反復利用4次。具有較高的重復利用率。在安全上應注意以下幾個細節：①履帶吊及臨時座架下方應堅實、平整，并鋪設路基箱或鋼板。②履帶吊回轉時應緩慢、平衡，在回轉過程中應拉好溜繩。③拖運走道的兩端應設置牢固的阻進器。④重物移運器與定子接觸部位須墊以橡皮墊或堅實的薄木板。⑤在依次拿掉定子下的支座或鐵板時，受力一邊和定子底部接觸部位要墊以木板。⑥重物移運器與下降用的支座應放置在吊耳的內側，以保證行車受力的合理。

4 本次安裝設計思路

通常情況下，使用吊籠配4組液壓頂升裝置的方法吊裝，通常有兩種形式：

4.1 縱向推移吊裝法 利用汽輪機基礎，從排汽端安裝設備拖運走道。拖運走道用φ1100立柱和H700橫梁，但需改造公司原有的300t吊籠。因為原300t吊籠的設計用途與此次有所不同，這次我們要在走道上作長距離水平拖運，需要增加吊籠前后方向的穩定性和底筐的強度。在300t吊籠頂部布置4根600#H型鋼，擱置4組液壓提升裝置，平板車運汽輪機或汽輪發電機進入拖運走道下方，利用液壓提升裝置提升設備，水平推移到安裝位置，下降液壓提升裝置，設備就位。如圖3所示。縱向推移吊裝法存在的缺點：①汽輪機水平排氣，因此凝汽器布置在汽輪機端部，端部的凝汽器坑影響拖運走道的布置。②拖運走道對地基要求較高，而且附近有循環水管。③拖運走道安裝工作量較大，周期較長，約130t，安裝需要15天左右。④液壓提升裝置剛絞線下錨與汽輪機、汽輪發電機吊點連接是個難點。

4.2 側向吊裝法 在基礎上布置拖運走道，如圖4所示。在汽輪發電機或汽輪機中心兩側，運轉層上安裝兩根拖運走道，走道梁用H700箱型梁制作。直至汽輪發電機或汽輪機安裝位置，拖運走道立柱為φ1200*12的鋼管，立柱基礎澆筑整塊鋼筋混凝土基礎，平板車運輸發電機從廠房軸線外側，A、A1之間倒入主廠房。用液壓水平推桿推動吊籠，使其與發電機定子移至安裝位置，拆除發電機下方的拖運走道斷開段，操作液壓提升裝置使發電機定子下降至就位高度。側向吊裝法存在的缺點：①拖運走道安裝工作量較大，周期較長，約60t，安裝需要10天左右。②拖運走道立柱地基處理將影響附近輔機基礎的進度。③液壓提升裝置剛絞線下錨與汽輪機、汽輪發電機吊點連接是個難點。

考慮現場實際情況和設備到貨狀態，經細致研究和討論，我們初步決定用800t液壓門式起重架吊裝。

5 方案實施

5.1 性能參數 800t液壓門式起重架外型尺寸，如圖5所示。①最大起升高度：5955mm；②最大起升速度：720mm/min；③最大橫移速度：0～1100mm/min；④最大縱移速度：0～1100mm/min；⑤最大跨距：8500mm；⑥門架總重量：121.6t；⑦最大橫移距離：配24m走道；⑧第一節伸出雙塔單梁最大起重量400t；⑨第一、二節伸出雙塔單梁最大起重量250t；⑩第一、二、三節伸出雙塔單梁最大起重量150t。

5.2 主要功能 ①自動調平功能：它是通過起重橫梁平衡傳感器→中央控制器接受信號→中央控制器輸出信號→步進電機接受信號→旋轉式油路分配閥→實現兩起升油缸的同步。②液壓推進功能：反力油缸的活塞具有銷軸的功能，并與推進油缸相聯接。③液壓平移功能：由梁上壓緊油缸與梁上推進油缸組成，它是由壓緊油缸產生反力，推進油缸實現重物的平移。

5.3 方案實施 利用800t液壓門式起重架最大跨距8500mm和最高凈高度9825mm，4塔雙梁，最大起重量300t，最大提升高度5955mm。可橫跨汽輪機基礎（寬度8400mm）。滿足汽輪機和汽輪發電機吊裝。汽機房1#軸線10m以下緩裝，對1#軸線外10m以內，汽輪機中心軸線兩側7m以內地基進行處理。敷設30cm大石塊和20cm小石塊。鋪平夯實，處理后地基與汽機房基礎平。

安裝800t液壓門式起重架，用水平儀測量路基箱水平度，誤差控制在10mm以內。路基箱安裝完成，連接門架走道、安裝門架以及連接液壓系統。

平板車載汽輪發電機行駛至吊裝位置，調整門架高度。連接門架吊攀下掛4根周長為6m的環形鋼絲繩與汽輪發電機吊耳。通過液壓系統，頂伸門架，緩慢提升汽輪發電機，平板車退出。緩慢提升發電機使其底部超出覆水器中心，停止提升。通過液壓系統，下降門架，使汽輪發電機就位。同樣方法吊裝汽輪機，如圖6所示：

6 總結提高

燃機機組與其它火電機組安裝相比，具有單件體積、重量大等特點。對我們如何布置和使用大型機具提出了很高的要求，在施工過程中我們克服了施工場地狹窄、機具吊裝能力不足等困難，經過精確的計算，以科學的設計為后盾，以嚴格的措施為保障，利用現有機具設備進行創造性改裝，在保證汽輪機、汽輪發電機吊裝安全可靠的基礎上大大降低了成本，同時我們采用了先進的液壓提升裝置并進行了合理地改進，成功地把構件吊裝到位。在施工過程中暴露的問題主要是拖運走道安裝平行度沒有嚴格要求，導致推運過程中門架走偏，設備到達安裝位置時軸線已偏離軸線。本臺機組安裝中遇到的問題和我們在解決問題中所積累的經驗，為今后同類型機組安裝提供很好的借鑒。

參考文獻：

[1]趙新.汽輪機調節系統的故障診斷與排除[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2009（10）.

[2]賈英權.北重330MW機組汽輪機安裝技術難點及應對措施 [J].價值工程，2013（18）.

[3]趙瑜.變形量測量在大型汽輪機組總裝過程中的應用[J].機械工程師，2013（07）.