火电工程大型机械选型布置研究

刘德余

【摘 要】“十三五”计划期间，我国大力规划火电建设，推动火电产业升级更新，促进小机组转变为大机组的改革换代。利用大型施工机械可轻易完成施工过程中的众多难题，具有较高的工艺要求。在火电建设的各个阶段都有可能用到大型施工机械，如土石方工程、混凝土工程、吊装工程等，先进施工技术的实现在提高效率、获得经济效益的同时也造福于人民。

【关键词】火电工程；大型机械；选型布置

1火电施工的主要设备

火电厂核心设备主要有锅炉、汽轮机、发电机。锅炉设备主要包含钢构架、本体受热面、辅助机械、脱硝、烟风系统管道等；汽轮机设备主要包高压缸、中压缸、低压缸、轴承座、主油箱等汽轮机本体设备；发电机设备主要包含定子、转子、出线罩、励磁机等设备。火电工程大型设备主要有锅炉板梁、发电机定子、除氧器、高压加热器、低压加热器、凝汽器、主变、启备变、高厂变等设备。

2大型机械选型布置

2.1土方施工机械

挖掘机作为重型工程机械，多用于火电厂、基坑开挖、地表平整等，大大提高的人力物力。配合此工程多使用大、中型挖掘机，机重大于十吨，有利于提高工作效率，缩短工期，且减少施工成本。推土机亦发挥着至关重要的作用，它的主要作用是铲、运土，具有施工灵活、运转方便的特点，推刀位置以及角度可根据实际施工情况自行调整，配合挖掘机工作，可大幅提高工作效率。在火电建设时，若基坑的开挖深度不大、面积较小时，可代替挖掘机进行基坑回填作业。

此外，装载机具有运行速度快的特点，多用于在已铺设道路上转移土壤、砂石、混凝土等物料，轮式装载机可在不伤害路面的条件下，超额完成工作任务，机动性能好，多用于火电建设开发中。

2.2混凝土施工机械

在使用混凝土施工机械时，要根据工程量大小合理选择施工机械，对于独立水房等单位工程，可选用普通的搅拌机。搅拌机有许多种，如自落式和强制式。在火电厂建设中多使用双卧轴强制式，此种搅拌机易于安装，移动方便，在长期使用过程中，本身的磨损程度较小，多用于干硬性、流动性以及轻骨料混凝土，还可拌合各种砂浆。正是由于此种搅拌机的可独立工作，多用于小型工程，在节约成本的同时，生产时间较短，能耗相对较低。

若建设中的机组电站工程量较大且大于300MW，就需要选用搅拌站。一般600MW机组火电站基础混凝土用量大约为20万m3，加上附属工程总计约为30万m3混凝土。在对混凝土搅拌站选址过程中，一定要综合考虑，既不影响施工现场施工，又能缩短现场与搅拌站之间的距离，减少时间损耗。管理人员要根据结构特点、混凝土浇筑量、运距、道路情况等进行选择，若距离较短可用双轮手推车、机动翻斗车，如果长距离运输必须使用混凝土搅拌运输车，垂直运输设备中，一定要准备好各种升降机、卷扬机以及塔式起动机，配合各种混凝土灌装设备协同作业。

2.3大型机械选型布置要点分析

2.3.1根据机械吊装能力综合考虑选择

大型机械选型布置要根据机械吊装能力综合考虑选择，具体如下：（1）根据自有机械资源的实际情况，以单件设备最大重量（锅炉顶板梁）和就位位置考虑主吊机械是否满足吊装要求。（2）综合考虑锅炉储水箱、省煤器大灰斗、空预器及受热面组合件等大件的吊装。（3）考虑机械吊装覆盖范围、机械吊装高度、对钢架作用力能否满足、机械附着的标高位置是否与钢架吊装进度相符。（4）考虑其他大型机械的搭配（比如抬吊板梁、抬吊预热器大梁、吊装除氧器、高低加等大件设备），并从时间和空间上考虑主吊机械的配合模式。（5）考虑当地的地质条件及气候特点，比如海边、沙地、台风、高寒地带，机械性能应满足其特殊环境要求。有些机械在该地区不能使用，有些可以使用但安全风险很高，有些使用后投入成本太大，需要认真分析，选择最合适的吊装机械。

2.3.2结合现场空间环境、机械结构特点选择

吉林水工DBQ4000塔式起重机，自身占地面积近150m2，双轨道中心间距12m，最小作业半径30m，有很大范围的吊装盲区，为了克服盲区就必须铺设几十米的行走轨道，这就基本占据了锅炉附近最宝贵的吊装场地；再考虑主臂69m，副臂51m，主副臂铰接处高度81m，加上防后倾装置，如果满足锅炉吊装需要只能缓装钢结构顶部的边梁，一般施工现场的条件很难满足此种起重机安装、行走、使用的需求，在电力建设施工现场这种起重机正在逐步退役。

国电郑州机械设计研究院FZQ型附着式起重机安装方便、简单，覆盖起吊半径大，起重机的主要参数起重量、幅度、高度等都能满足600MW机组、1000MW机组的施工要求，此类起重机的基础为压重式，因此基础占地面积较大，为了保证能将锅炉全覆盖，必须使基础中心尽量靠近钢架，内测的两个独立基础要伸进钢架内，这就要求在选择位置时必须兼顾钢架基础的空间情况。很多火电施工企业都购置了这一类起重机，在项目实际施工中也发挥了较好的作用。

大型平臂式塔吊近年来应用比较广泛，该类型起重机附着推力、起升高度、起升速度、变幅速度、变幅半径、附着点的层数均能够满足施工要求，且以起升速度快、變幅速度快、效率高著称，此类型起重机覆盖幅度比较大，基本能覆盖锅炉整体，选择时需考虑起重臂回转高度在其他起重机之上，并制定合理的起重机防碰撞措施，该机型在火电施工中正逐步成为主流配置。除了机械自身的布置空间之外，还应考虑机械使用时的活动空间、与其他机械的交叉作业空间、使用后拆除时的升降和拆除机械的站位空间；考虑机械作业时相互作业范围、作业高度从空间和时间上能否错开；移动式吊车是否有通道、地基承载力能否满足使用要求等。现场空间条件对机械布置的影响极其重要，要理清大型机械与机组设备、其它吊装机械、场地的空间位置关系，最有效、最直观的办法是绘制机械布置平面图、立面图，多角度模拟空间关系，确保现场空间环境满足使用要求。

2.3.3综合考虑各项指标是否满足施工要求

不同厂家、不同型号的起重机械，它的钢架附着力、抗风能力、抗弯强度、安全性能、安拆程序均可能不同。我们在考虑使用性能的同时，也需分析它的安全性、吊装效率，在符合安全需求，满足吊装要求的情况下，充分考虑机械的经济性实用性；原则上自有机械能满足的优先考虑，无法调配的尽量考虑就近资源，控制机械总体费用（月租赁费、进出场费、安拆费等）。在机械安装位置布置时，重点考虑在机械覆盖范围内进行地面组合，直接起吊，减少设备组件的平面运输，这样可以有效地加快吊装进度，降低场内设备运输费用。

结论

火电建设过程中大型施工机械的合理运用关系到整个工程的质量，也能体现一个施工企业的技术水平。在我国改革的新形势下，大型机组的不断创新完成为大型施工机械的施工提供动力，在效益中谋发展。随着我国经济水平的提高以及用电量的增加，火电建设机组的革新将会为大型施工机械提出新的要求，促进施工机械的产业升级。大型施工机械的合理运用，是管理与操作双重结合的结果，在未来将会推动火电建设的技术优化。

参考文献：

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[5]王运法，张晓红.大型施工机械在火电建设中的应用[J].建筑机械化，2017，31（01）：35-39+7.

（作者单位：哈尔滨哈锅锅炉工程技术有限公司）