光热项目吸热器吊装方案分析

邹旋

摘要：光热项目吸热器安装高度高，重量大，方案复杂，吊装方案的选定并不仅仅是考虑现场安装，还包括从光塔的设计、吸热器的组合及运输等多个方面综合分析，结合现场人力、吊具、环境等实际情况，考虑工期、费用、风险等多个因素。

关键词：光热、吸热器、吊装

国外某光热项目塔式熔盐太阳能热发电工程的熔盐蒸汽发生系统，包含光塔、吸热器、镜场、SGS、汽轮机等系统等。光塔布置在发电区的中央，底层主要布置空压机和储气罐。冷、热熔盐管道自储换热区域通过管架到达光塔底部，然后进入光塔，在光塔内部，冷、热管道成Л型沿塔内壁环绕上升、下降，与塔顶吸热器接口管线连接。厂区布置有泄盐坑，满足故障时疏盐的需求。光塔主要设备管道有：冷热熔盐管道、入口熔盐罐、出口熔盐罐、过滤器、紧急压缩空气罐、仪用压缩空气罐，熔盐吸热器等。吸热器整体采用表面圆柱式，由多个管屏组成，每个管屏模块均包括有上、下集箱、受热管组、及支撑装置等。为保证熔盐吸热器的安全稳定运行，其进、出口均设置有缓冲罐。

由于吸热器吊装是光热项目安装的重点工程，安装高度高，重量大，方案复杂，涉及因素多，因此对于可能的方案进行了分析，以供现场参考使用。

1采用分体吊装：

吸热器管屏吊装采用40t附着吊进行吊装，150t履带吊配合抬吊。待光塔上部钢结构吊装完成后进行吊装就位，在吸热器顶部钢架悬挑梁下方安装临时轨道梁和手动单轨行车，用于吸热器管屏的安装就位;吸热器管屏运输到指定位置后，采用专用工具进行卸车，吊装时用两台起重机械配合作业，由水平慢慢将其立起，然后使用附著在光塔外侧的40t附着吊将其吊装到安装位置，再利用临时轨道梁上的手动单轨行车接钩，缓慢将吸热器管屏牵引至就位位置，同时，采用手动将其移至就位位置，避免设备损伤的风险。第一片管屏就位后，后续管屏依次向两侧对称进行吊装，全部吊装到位后进行整体调整。由于吸热管壁厚较薄、管屏长度较大，为了保证运输、吊装安全，管屏需与钢结构进行预组装，且需要临时包装架进行加固;为了管屏能够安全竖立，临时包装架上设临时吊装横梁，在管屏竖立后需对其进行拆除，且需要两台吊车进行倒钩，由于管屏竖立后上部包装架位置较高，因此需搭设脚手架平台进行临时包装架拆除及倒钩作业。

在吸热器顶部钢架悬挑梁下方，安装临时轨道梁、焊接吊耳、安装手动单轨行车、安装花篮螺栓及倒钩、临时吊挂所需绳索等，用于吸热器管屏的安装就位。将吸热器管屏运至指定位置，使用专用工具进行卸车。

采用40t附着吊和150t履带吊配合进行吊装，起吊时40t附着吊吊装吸热器管屏下部包装架临时吊点，150t履带吊吊装吸热器的上部包装架临时吊点;两车抬吊提升至一定高度后，150t履带吊继续提升，40t附着吊配合将管屏逐渐竖立。

40t附着吊吊挂管屏正式吊点，倒钩完成后，检查管屏与绳索、建筑物等无碰撞后开始提升，直至就位高度。

2采用整体吊装

采用整体吊装：如果采用上部钢结构、管道、设备（吸热器）整体吊装方案，需要在钢筋混凝土筒施工的同时，地面开始组合和安装上部结构和设备，待混凝土筒到顶后，可以整体吊装上部组件。锅炉组装在塔前的一块专门空地上进行，锅炉组装和塔体施工同时进行，平移轨道从吸热器组装区域通入塔体，转运设备采用气垫APS 滑动支撑装置，在吸热器提升过程，提升钢缆连接吊耳，特殊轮子保持吸热器稳定提升。

根据项目实际情况，对于两种方案分析如下：

从项目工期分析，根据制订的施工计划看，钢结构、管道等到货至少在6个月以后，尤其是吸热器在开工10个月以后才能到达现场。如果采用整体吊装，10个月后上部结构才能吊装，而筒内钢结构、管道和设备在11个月方能开展，工期浪费约3个月。如果采用分片吊装方案，根据当前工期计划，筒体在6个月到顶后，钢结构和管道等也已经到达现场，在上部钢结构平台吊装后，可以迅速分成筒外和筒内两个工作面展开吊装工作。

从光塔设计上分析，整体吊装和分片吊对混凝土筒的设计是完全不同的两种结构设计形式。前者是内部无支撑的纯钢筋混凝土结构，由筒体单独承载上部结构，对筒体的稳定性要求高，这样势必增加筒体厚度，增加投资成本（这个筒上部承重，不能简单地看成是烟囱的结构形式，烟囱在竖直方向是仅仅承受自重的，整体吊装不是仅仅将筒体直径放大）。经过初步计算，吸热器散吊比整体吊装节省大量的混凝土和钢结构。

从施工经验来看，目前整体吊装可参考以色列项目，其吊装的方案依托上部钢筋混凝土设计，在上部设计了混凝土吊装环梁，作为20台液压千斤顶的作业面，吊装方案需要设计、吊装和吊装设备厂家等多方配合。因此，单独的筒体结构需要重新建模，从技术成熟度和设计工期上看，都存在很多未知。而散吊的下部筒体结构是钢结构和钢筋混凝土混合结构，钢结构平台对混凝土筒的结构稳定性发挥关键作用，承受上部结构传递的剪力。经过以往的努奥项目的锤炼，在总结施工经验教训的基础上，无论从吊装技术成熟度还是施工组织上，分开吊装更具有优势。

经过分析及多方讨论，考虑到项目的实际情况，吸热器分片吊装有较成熟混合结构设计方案，设计模型较成熟，施工也有较多经验，工期、费用及风险等均可合理控制，因此建议用分片吊装的形式。

光热项目吸热器安装高度高，重量大，方案复杂，吊装方案的选定需考虑现场安装，还包括从光塔的设计、吸热器的组合及运输等多个方面综合分析，结合现场人力、吊具、环境等实际情况，考虑工期、费用、风险等多个因素。需要严格制定方案审批并经专家论证执行。