1 000 MW 火力发电机组主吊机械布置方案的选择

李 浩

（国能龙源电力技术工程有限责任公司，北京 100036）

近些年国内火力发电发展进入了“上大压小”的建设格局，火电厂的建设也从大范围覆盖向“集中力量干大事”转型。如何保证机组正常工作且又节约工程成本成为大多数电建施工企业所要考虑的问题。在大型火电建设施工中，投入到吊装机械设备方面的费用在成本预算中占有非常大的比例，选用何种吊装方案直接关系到配备机械设备的数量、起吊能力大小和使用时间，从而影响施工成本。因此，在选择和布置施工机械时要以满足施工要求为准则，以经济效率最大化为目标，在充分考虑人员、机械及环境等因素的情况下编制最为合理的方案。

1 大型施工机械的布置原则

综合国内各类大型火电机组的场地布置特点可知，各类大型火电机组的场地布置虽然各有不同，但所实现的功能却并无差别。布置相关设施时，可利用其通用布置形式选择主吊机械，再根据不同点合理优化，同时采用常见的塔吊、履带吊、汽车吊等设备，结合各机组大型设备和组件就位的情况，选择可行的吊装方案，以压缩机械成本[1]。

2 主吊机械布置方案的选择

2.1 组合场施工机械布置

根据施工场地的实际情况，通常大型火电机组的组合场占地面积较大，兼具锅炉、汽机设备组合、堆放、铆焊修配以及配管等功能。根据以上特点，组合场的吊装机械应具有覆盖面积大，起吊高度低，起吊质量在60 t 以下等特点。

龙门吊作为传统厂区、库区用的起重机械，完全满足火电组合场的吊装需要，而且龙门吊租赁价格相对较低，针对1 000 MW 大型火电机组，可考虑多台龙门吊公用轨道进行布置。现以广东台山百万机组为例进行布置说明。

组合场施工机械布置时，要将组合场设置在机组扩建端，并在其内部同轨布置2 台分别为40 t/42 m和63 t/42 m 的龙门吊，轨道布置方向垂直于锅炉施工区，该区域内龙门吊轨道总长度约为480 m。该场地主要用于锅炉专用钢煤斗的配制、烟风道的制作、烟风道组合、受热面设备组合和小型设备临时存放等。为提高机械以及场地的利用率，该区域前期可作为建筑周转用地[2]。需要注意的是，组合场的一端应该尽量靠近锅炉布置，以减少设备二次倒运的运输距离；靠近扩建端施工的项目，可以将组合场龙门吊轨道延长至施工道路上，便于组合设备装车；场地标高比较统一的项目，可以将轨道延伸至炉后施工区域，从而直接将组合好的烟道、管排等吊至锅炉施工区域，不再需要二次倒运。

2.2 主厂房吊装机械布置

主厂房吊装机械布置需考虑的因素较多，如在土建施工阶段应考虑布置建筑平臂吊，需要将其布置在能够覆盖全部主厂房区域，且在后期有附着的位置，另外还要提前避开主厂房大门、除氧间设备托运通道等关键位置。现以广东台山百万机组为例进行布置说明。

汽机房土建结构布置有2 台H70/30 平臂吊，其布置方式均为附着式，其中一台平臂吊布置在A 列外15 轴处，回转中心距离A 列中心6 m，塔高70 m，臂长70 m，能覆盖大部分厂房结构；另一台平臂吊布置在扩建端转运站南侧，回转中心距离转运站附着混凝土结构中心6 m，塔高75 m，臂长70 m。两平臂吊互相配合，能覆盖整个厂房结构[3]。

汽机基座施工主要机械为H70/30 平臂吊，20 t 汽车式起重机施工过程中根据需要，布置在汽机房内进行配合。汽机房钢屋架、屋顶风机以及行车轨道梁采用250 t 履带吊在汽机房A 列外进行吊装。高、低压加热器、除氧器吊装采用布置在汽机房一侧的履带吊完成。除氧器体积较大、质量较重，但就位位置在最高层，吊装时除氧间顶棚要暂缓施工，然后采用600 t履带吊将除氧器吊至提前布置好的滑道上，再用卷扬机牵拉至就位位置。高、低压加热器件数较多，且就位位置层具有楼板，只能采用双机配合穿装的方式进入布置层，然后采用提前布置的滑道托运至就位位置，因其质量较轻，采用一台250 t 履带吊和一台150 t 履带吊配合即可完成吊装。

钢煤斗组件吊装采用锅炉主吊机械MK2500 塔吊和LS368RH-5（250 t）起重机吊装。在选择塔吊时，应充分考虑覆盖钢煤斗的就位位置。由于钢煤斗就位位置为锅炉和汽机房中间，无法布置机械，锅炉主吊无法覆盖，钢煤斗安装只能采用散装。

2.3 锅炉吊装机械布置

大型火电机组锅炉吊装机械布置主要应考虑吊装覆盖范围（钢架全覆盖、煤仓间覆盖率80%、炉后空预器覆盖30%）。辅吊应考虑覆盖中控楼、锅炉电梯间、主吊覆盖外的煤仓间和炉后空预器钢架等[4]。根据百万机组塔式锅炉的结构特点，锅炉设备吊装选择MK2500（140 t）塔吊、FZQ1250（50 t）塔吊、LS368RH-5（250 t）履带吊以及P&H7150（150 t）履带吊为主力吊机，QUY（50 t）履带吊为辅助吊机的吊装方案。

钢架主吊机械的选择既要满足起吊钢架组件质量和锅炉钢架区域全覆盖的要求，又要满足不影响覆盖范围内建筑和安装施工等的要求。主钢架的主吊装机械选用MK2500（140 t）塔吊，起重机布置于炉膛正中心，伸臂装配36.6 m，该起重机能够随着钢架的增高进行自顶升，达到指定高度后按说明书要求安装附着于锅炉副钢架。辅助机械为LS368RH-5（250 t）履带吊，锅炉主钢架设备由250 t 履带吊在炉后卸车，即在MK2500（140 t）塔吊起重幅度21 m，额定起重量为120 t 的位置。

在吊装完大板梁以及塔吊作业半径内的次板梁后，MK2500（140 t）塔吊从锅炉中心拆除然后布置在锅炉左侧F1～G 列之间，并采用64.2 m 的伸臂，回转中心距离副钢架外侧6 m 的结构继续进行辅助构架、炉后空预器受热面、管道、风道以及联箱等设备的吊装及炉顶各类吊装机具的布置及拆除作业。

布置P&H7150（150t）履带吊炉顶时，要在大板梁及部分次梁安装完后，MK2500（140t）塔吊拆除前，将其 吊至炉顶。炉顶上要提前布置该履带吊站车平台，且应满足履带吊可以在平台上左右行走。该履带吊选用36.6 m 的伸臂，额定起重量为77.8 t，以满足剩余次梁的吊装。同时，该履带吊作为MK2500（140t）塔吊拆除的主吊机，又可进行加热面吊装及炉顶卷扬机的布置及移动。

LS368RH-5（250t）履带吊在吊装主钢架阶段时作为辅助机械，主要承担主钢架组件的卸车、翻转及配合抬吊工作。FZQ1250（50t）塔吊布置于锅炉右侧E3～F1 列之间，其回转中心距离3 轴6 m，该塔吊装配全工况主要负责锅炉右侧以及尾部钢架的吊装，期间穿插预存部分锅炉设备。该塔吊作为主力塔吊的辅助机械，主要承担锅炉副钢架组件、锅炉电梯钢架和集控楼施工的吊装。

50 t 履带吊作为辅助吊车，主要工作为在炉架吊装时配合板车倒运至现场的小构件卸车；加热面吊装时在炉膛内作为炉内受热管排卸车和抬吊的配合机械；锅炉施工后期，由于散件多，且质量都不是很大，只需将一台50 t 履带吊布置于炉顶，配合吊装锅炉散件及小管件即可。锅炉吊装机械布置示意图如图1所示。

图1 锅炉吊装机械布置示意图

受热面设备安装期间，采用锅炉顶部布置多台卷扬机滑车系统的方式进行吊装，此种方式避免了长时间占用主力塔吊的问题。根据锅炉刚性梁及尾部烟道组件的特点，需要在炉后悬挑梁上布置2 台200 t 的液压提升装置，从而将炉后烟道组合成整体进行提升就位。前期锅炉左侧前角布置1 部SC200/200D（2 t）型施工升降机，施工高峰前期锅炉右侧前角再布置1 部SC200/200D（2 t）型施工升降机运送施工人员。

2.4 脱硫施工主要施工机械布置

脱硫吸收塔需要用传统的密封罐体组合吊装，液压顶升倒装法、外部吊车正装法等方式已经十分成熟，但是台山项目另辟蹊径，采用了内部电动倒链倒装法。该方法在桶内布置28 台30 t 电动倒链，分别连接于塔筒内壁底段，统一控制28 台倒链同步提升。脱硫烟道采用LS368RH-5（250 t）履带吊塔式工况进行吊装。

2.5 汽机房内的机械布置

汽机间检修用130（235 t/32 t）桥式起重机提前安装完成，投入汽机基座的土建施工，其轨顶标高30.7 m，跨度33.0 m。

2.6 砼搅拌站机械布置

一台百万火电机组的主机主炉标段，自建砼搅拌施工区域考虑布置1 台HZNT-60 搅拌机和1 台HZS-25 搅拌机，同时配备2 台汽车式输送泵、1 台拖式泵和10 辆罐车等施工机械，以满足工程需要。

2.7 电除尘吊装机械布置

火电厂电除尘安装技术已经非常成熟，660 MW以上规模的电除尘安装采用一台50 t 汽车吊和一台20 t 汽车吊即可完成全部吊装作业。

2.8 其他吊装机械布置

250 t 履带吊、50 t 履带吊、50 t 汽车起重机和20 t 汽车起重机在施工中作为机动用车，主要作用是设备材料卸车或吊装。另外，机动布置服务性吊车有中小型汽车吊等用以施工现场的设备卸车、组合、运输、吊装[5]。

2.9 厂内运输车辆

火电厂基建期，场内设备和组件的倒运主要运输车辆采用1 辆25 t 低驾平板车，2 辆20 t 平板车和2辆12 t 半挂车，大型设备（锅炉主钢架，定子，变压器和除氧器等）由甲方指定运输单位运输至主吊机械范围内，部分设备采用履带吊带载行走的方式短距离运输。

3 结语

随着大型火电机组模块化程度越来越高，设备尺寸和质量逐渐加大，大型机械吊装选型和布置直接影响了项目整体施工进度和成本控制。本文通过分析施工平面布置图，确定了吊车布置的可利用位置，并合理策划施工顺序，以便于施工可缓建部分土建工程，同时根据设备自身质量和尺寸特点结合布置高度和位置，合理选择了既满足质量需要又便于拆装的吊装机械。该机械布置方案选择的优劣程度直接影响了火电厂基建期的施工进度，所以在项目投标阶段就应由专业人员编制大型机械布置方案，为项目建设施工做好机械保障。