大型火电厂发电机定子吊装方法浅析

曹雪斌

（中国电建湖北省电力建设第二工程公司，湖北 武汉 4 3 0 0 3 0）

大型火电厂发电机定子吊装方法浅析

曹雪斌

（中国电建湖北省电力建设第二工程公司，湖北 武汉 4 3 0 0 3 0）

发电机是大型火力发电厂的三大重要设备之一，发电机定子又是汽机厂房内起吊重量最重的设备，吊装方案的可行性关系到人身和设备的安全。本文根据某大型火电厂定子吊装实例，阐述发电机定子吊装的过程及校核计算过程。

大型火电厂；发电机定子；吊装技术；强度计算

发电机定子吊装是大型火电厂施工的一个重点，也是一个难点。定子吊装的方案的科学性、合理性和可行性对于保障施工安全、控制工期和降低成本有着重要的作用。

1 工程概况及难点

某大型火电厂6×6 6 0 MW高效超超临界燃煤机组。汽轮发电机由东方电机股份有限公司设计制造，发电机定子包装尺寸（长×宽×高）9 6 7 5×5 4 3 4×3 8 7 5 mm，定子分三段到现场，分别是定子中段（2 7 0 t）、端罩（3 2 t），其中定子最重段为发电机定子中段，该定子就位于汽机房内运转层1 3.7 m基础上，，其就位中心线在（3/A排）距离A排1 5 3 0 0 mm，汽轮发电机中心线上。该发电机定子(中段)由大型平板车运输至现场汽机房内检修通道后，采用两台1 0 0/2 5 t行车配合四台小车大钩及3 5 0 t定子专用起吊装置在检修间卸车和吊装工作。业主要求工期紧，行车顶部至汽机房屋顶支撑架距离特别小，场地狭小等。

2 吊装作业方法

（1）行车小车安装。

将两台行车大车开至汽机房检修通道上方，用7 0 t汽车吊将另外两台主小车安装在两台汽机房行车小车轨道上，加装的小车卷扬机用小钩驱动回路进行驱动。两台小车间用工字钢进行连接加固。安装后吊装大钩的纵向中心在汽轮发电的中心线上。

（2）定子吊装专用工具的安装（图1）。

行车四个大钩与箱形梁Ⅰ连接后，在行车上部桥架与大钩承力梁间加垫板增大小车与行车桥架间的接触面，用角钢将行车大车与小车进行焊接连接，以防止小车发生位移。

（3）两台行车连接加固。

本次吊定子两台行车并车后距离为1 0米，用双拼的2 0 a槽钢在A、B排两行车端梁上进行焊接，将两行车联接为一体，保持两行车大钩之间距离为1 0 m。两台行车主梁按照跨中左右2 m范围内抬吊2 9 5 t载荷。

（4）模拟吊装。

行车大车、小车加固完毕后，大钩升降速度、限位调试完毕后，行车开至组合好的专用吊装工具上方，挂钩进行空钩模拟吊装。

（5）定子卸车。

定子由大型拖运车拖至汽机房检修通道内，定子起吊中心在定子就位中心线上，定子吊装模拟试验完后使用两根Ф6 5×3 6米钢丝绳将定子的4个吊攀和箱型梁Ⅱ的3 5 0 t吊钩相连，钢丝绳共1 6股受力，将定子绑扎牢固。同时起升两台行车四个大钩，提升定子离平板车1 0 0 mm，停止提升作业，检查定子吊装装置整体受力情况，测量两台行车扰度值并做好记录，将定子卸下放在检修间0米规定位（图2）。

图1 定子吊装工具的安装示意图

图2 吊装定子箱形梁Ⅰ截面图

（6）定子转向。

定子卸车时的定子方向是与就位的方向成9 0°，需要转至就位位置的同向，定子卸车时在落至离地面还有1 0 0 mm时，需要用人工进行定子转向工作。

（7）定子吊装。

同时启动两台行车四个大钩，提升定子离地面1 0 0 mm，停止提升作业，全面检查定子吊装工具及行车整体受力情况，测量两台行车扰度值并做好记录，确认无误后继续提升至定子下平面超过1 3.7 m平台标高3 0 0 mm后停止提升。两台行车同时走动大车将定子吊至就位位置上方同时下降，只至落到就位位置，定子就位完成。

（8）拆除。

行车行至定子吊装工具事先放置位置，松下吊装工具，解除行车电气部分线路，掉下增加的两台小车，行车恢复，拆散吊装工具。

3 定子吊装相关计算

3.1 定子吊装用钢丝绳强度校核

在吊装定子过程中，定子吊攀与构件锚间连接选用6×3 7+1-1 7 0 0-φ6 5mm×3 6 m钢丝绳两根；每根8股受力，定子在吊装时的最大起吊重量为2 7 0 t。

查表得φ6 5mm钢丝绳的破断拉力为S b=2 1 9 t，该钢丝绳的折旧系数取ξ=0.8 2，钢丝绳在吊装过程中的夹角为7 0度，则单股钢丝绳受力为：

安全系数为：

故选用以上钢丝绳吊装定子，钢丝绳强度满足吊装要求。

3.2 定子吊装时行车的轮压计算

定子吊装时，行车承受的外力有行车大车自重G=6 3t（7 5-1 2），定子吊装工具重量3 0 t、小车重量1 2 t，行车在吊装定子时受力简图如图3所示。

图3 吊装定子时行车受力简图

由图3可知：

行车最大轮压为B支点处，为：

行车设计最大轮压3 7 5 k mm，行车轮压满足吊装要求。

3.3 定子吊装工具计算

箱形梁Ⅰ校核：

发电机定子吊装时，两根箱形梁Ⅰ承受发电机定子重量2 7 0 t，箱型梁Ⅱ重量6 t，受力按2 8 0 t计算，其截面如图4所示，系数计算如下：

单根箱形梁两端受力的计算距离为1 0 m，计算如下：

L 1梁弯曲应力值：σ=Mmax/Wmax=7 2 6 k g/c m2

当看作中点集中载荷时，弯曲变形f c=P·L 3/（4 8 E·I x）

其中P=2 8 0/2=1 4 0 t

箱形梁Ⅱ校核：

箱形梁受力2 7 0吨。箱形梁Ⅱ尺寸见图5。箱形梁Ⅱ截面图，截面系数计算如下：

图4

箱形梁两端受力的距离为4 m，计算如下

L1梁弯曲应力值：

当看作中点集中载荷时，弯曲变形f c=P·L 3/（4 8 E·I x）

其中P=2 8 0/2=1 4 0 t

3.4 发电机定子提升高度校核

行车大钩底部至1 3.7米平台最高点实际测量数据为1 1米，抬吊扁担上平面至定子吊攀距离7.2米，定子底面距吊盘高度为2米，定子底部距离1 3.7米平台0.5米，高度总计为9.7米。起升高度满足吊装要求。

4 结语

大型火电厂发电机定子吊装的方法很多，有用履带吊直接就位的，有用液压提升装置吊装就位的，也有用行车吊装就位的。本次我们是用两台行车的大梁和四台1 0 0 t的行车小车吊装的，通过以上方案的实施，我们安全、优质的将发电机定子顺利的吊装就位。克服了现场行车顶部与屋架间隙小、业主要求工期紧的种种困难，吊装时间短，大大节约了成本。

图5

此方案的安全性、可行行、工期的保证、成本的降低都一一的验证了。同时，它为今后该类大型火电机组安装中提供了参考意见和依据。

[1]机械工程师手册编委会.机械工程师手册[M].机械工业出版社，2 0 0 7.

[2]邱鹤年.新编钢结构设计手册[M].中国电力出版社，2 0 0 5.

[3]刘鸿文.材料力学[M].高等教育出版社，2 0 1 1.

[4]汽机房QD 1 0 0/2 5-2 9通用桥式起重机图纸.杭州华新机电工程有限公司.

[5] 蒋向华，张辉. 某大型火电厂煤斗振动故障研究[J]. 振动与冲击，2 0 0 9(1).

[6] 蔡东升，刘荣桂，曹予，梁松. 1 0 0 0 MW大型机组发电机定子吊装工艺[J]. 起重运输机械，2 0 0 8(5).

[7] 朱国庆，卢军，韩晓琴. 复式床处理在发电机定子冷却水系统中的应用[J]. 安徽电力，2 0 1 2(3) .

T M 6 2 1.3

A

1 6 7 1-0 7 1 1（2 0 1 7）0 1（上）-0 1 1 0-0 3