大唐陕西略阳发电厂技改工程179 t发电机定子吊装

吴千平

(西北电力建设第三工程公司，陕西 咸阳 712021)

0 引言

在火电厂安装项目中，发电机定子是单件质量最大的设备，其吊装方案的优劣，直接影响吊装的安全及施工成本。因此，应在综合考虑汽机房结构特点、汽机房内力能设施、现场可利用的力能设施等因素后，确定发电机定子吊装方案，再经详细的核算、论证，最终形成安全有保证、技术有创新、成本较低、工期较短的吊装方法。

1 工程概况

大唐陕西略阳发电厂位于陕西省略阳县菜籽坝，由大唐陕西发电公司和陕西省电力投资公司共同投资建设，装机容量为1×330 MW。主厂房采用2000年示范电站模式布置，汽机房独立横向布置，为钢筋混凝土结构。汽机房分为0.00 m，6.00 m，12.00 m 3层，运转层为大平台布置方式。汽轮发电机组纵向布置，其中心线距A列中心15 m。汽机房及房内各建筑的主要结构尺寸见表1。

表1 汽机房及房内各建筑的主要结构尺寸 m

发电机型号为T255-460(388.2 MV·A)。定子的外形尺寸为7 660 mm×3 800 mm×3 930 mm(长×宽×高)，质量为179 t(包括吊攀)，由平板车运送到现场。汽机房内安装1台750/200 kN行车。

汽轮机平台已交付安装施工，发电机台板找正结束。A排外设置挡土墙，距离A排3.5 m，挡土墙外回填至汽机房0 m标高下-1.5 m。

2 发电机定子吊装方案确定

在汽机房仅布置1台750/200 kN行车的条件下，300 MW(含330 MW)发电机定子吊装方法主要有2种：一种是采用双支撑缩短桥架跨距提高桥架的承载能力，同时增加起重小车起升能力，完成定子的垂直提升，即利用汽机房行车的吊装方法；另一种是通过安装提升架，利用滑轮组或液压提升装置完成定子的垂直提升，即不利用汽机房行车的吊装方法。第1种方法虽然需要进行繁杂的计算，但因措施工作量小、施工工期短、施工成本低等优点被广泛采用；第2种方法虽然计算简单，但因存在措施工作量大、施工工期长、施工成本高等缺点而很少使用。

大唐陕西略阳发电厂技改工程选择第1种吊装方法进行发电机定子的吊装，具体方案为：将发电机定子由A排外拖运至汽机房0 m待吊位置，其纵向中心线距安装中心线9.2 m，横向中心线与发电机横向中心线重合；在距发电机安装中心线12.0 m，3.7 m处加装2组临时支撑；将行车起重小车停到B排端头，在行车桥架安装自制小车；利用布置在汽机房0 m层的2台160 kN卷扬机，通过导向牵引悬挂在自制小车上的2套2 000 kN滑车组抬吊定子垂直提升；当定子底部超过12 m平台200 mm后，停止垂直提升，通过2个50 kN倒链牵引自制小车将定子平移到发电机基础上方，另外2个50 kN倒链仅起溜放作用，在平移过程中，A排侧160 kN卷扬机下落，B排侧160 kN卷扬机起升，减少平移定子所需水平牵引力；下落定子就位。发电机定子吊装示意图如图1所示。

图1 发电机定子吊装示意

3 吊装方案中的临时设施

3.1 吊装系统

整套吊装系统分为主吊系统和牵引系统2个子系统。主吊系统为2套， 每套由1台160 kN卷扬机和1套2 000 kN滑车组组成， 2 000 kN滑车组悬挂在自制小车上。自制小车由承重框架梁和4台600 kN重物移运器组成，布置在行车主梁上。牵引系统主要由4个50 kN倒链组成，其中2个作为牵引，另外2个作为溜放，具体布置形式如图2所示。

图2 吊装系统布置示意

3.2 临时支撑

临时支撑主要材料均选用ø426 mm×11 mm的无缝钢管。A排侧支撑由于高度达24 m，采用带中间支承的结构形式，即在6 m，12 m，18 m层处用ø159 mm×4.5 mm的无缝钢管与A排立柱相连进行横向加固，提高其承压能力；B排侧支撑高度仅12 m，单管支撑即可满足定子吊装的承压要求，结构简单。

3.3 托梁及找平梁

A排侧支撑正好位于桥架的变截面处，为简化施工，A排侧支撑通过由工字钢拼装而成的托梁将力传递给行车桥架及行车轨道梁(钢梁)。找平梁是专为解决行车桥架与行车梁下平面高差而设置的。

4 方案的难点及创新点

4.1 难点

汽机房内安装1台某公司生产的750/200 kN行车，为了节约材料，桥架采用变截面箱型梁，桥架两端梁高较小，最大梁高的起点到端梁的距离为4.0 m，远大于其他厂家2.2～2.5 m的距离，因此A排侧支撑正好位于桥架的变截面处。由于行车生产厂家拒绝提供桥架内部结构，方案设计时又必须清楚该部位的内部结构，以便核算该处桥架结构能否承受吊装时产生的集中载荷(约2 000 kN)；A排侧支撑顶部顶在变截面箱型梁下翼板上，增加了该结合部位的制作难度。

4.2 创新点1

该项目行车轨道梁为钢梁，钢梁可承受双向弯矩(有些电厂行车轨道梁为预应力混凝土梁，仅能承受单向弯矩)，因此大胆设想使用托梁，使吊装过程中产生的支撑力通过托梁传递给行车桥架和行车轨道梁。

4.3 创新点2

在定子平移过程中，通过A排侧160 kN卷扬机下落、B排侧160 kN卷扬机起升，保持定子在空中的高度不变，减少平移定子所需水平牵引力。传统的施工方法是：在定子平移前，将卷扬机钢丝绳锁死，卷扬机不受力，定子平移到位后再将卷扬机钢丝绳锁死解除，卷扬机重新受力。两种施工方法所需牵引力相同，但传统施工方法明显费工、耗时、不科学。

5 强度校核结果

由于该方案是对传统方案的优化，方案中的力学计算不是本文的重点，故略去其详细的计算过程，仅引用计算结果。

5.1 行车主梁强度校核结果

在正常使用条件下，行车主梁承受的最大弯矩为9 260 kN·m，在定子吊装过程中，行车主梁承受的最大弯矩为5 870 kN·m，因此行车主梁强度满足定子吊装需要。

5.2 临时支撑强度校核结果

A排、B排侧支撑在吊装过程中的最大承载力分别为2 000，2 100 kN，临时支撑安全使用许可承载力为3 140 kN，因此临时支撑满足定子吊装需要。

5.3 牵引系统核算结果

方案中主吊装系统使用刚完成锅炉汽包吊装工作的2套2 000 kN滑轮组，远远超出定子吊装的需要；牵引系统使用2个50 kN倒链，远大于自制小车移动阻力30 kN，降低了施工人员劳动强度。

6 实践效果

经过4 d的施工准备，该公司于2007年2月6日完成发电机定子的吊装，吊装过程安全顺利。该方案充分利用主厂房行车桥架和刚完成锅炉汽包吊装的机具，大大降低了发电机定子吊装的施工成本；充分考虑主厂房结构特点，大胆使用托梁，大大降低了施工难度；优化了定子平移过程，省时省力；行车固定时间仅为2 d，为汽轮机安装工作节约了时间，满足了业主提出的2月15日汽轮机扣缸的要求。

参考文献：

[1]大唐陕西略阳发电厂.大唐陕西略阳发电厂技改工程179 t发电机定子吊装方案计算说明书[Z].

[2]蔡东升，刘荣桂，李建康.大型发电机定子吊装用横梁结构有限元分析[J].起重运输机械，2007(6):14-16.

[3]王运法.汽轮发电机定子吊装[J].山西电力，2009(4)：32-34.