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C 7 0 5 0塔式起重机在 1 0 0 0 MW 火电机组炉顶安装设计 陈超华 福建第一电力建设公司 福 州3 5 0 0 0 1 摘要在石狮鸿山二期 4号 1 0 0 0 M W 机组锅炉大板梁安装结束后，因受现场的场地及区域规划限制及工 期紧迫的现状 ，仅靠固定端的 1台Q T Z 2 5 0 0塔式起重机无法如期完成整个锅炉区域的吊装任务，因而考虑在锅 炉炉顶的次梁上设计安装 1台C 7 0 5 0塔式起重机，以解决 Q T 7_25 0 0塔式起重机无法吊装到位的设备和提高锅炉 上大量小件吊装的效率 ，确保锅炉水压顺利完成。 关键词塔式起重机；次梁；横担；安装；设计 中图分类号T H 2 1 3 ． 3 文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 7 8 5 2 0 1 5 0 1 0 0 2 9 0 3 Ab s t r a c t M t e r i n s t a l l a ti o n o f t h e b o i l e r ma i n g i r d e r o f S t o n e l i o n Ho n g s h a n P h a s e - I I 1 0 0 0 MW Un i t 4， d u e t o l i mi t a - t i o n o f t h e s i t e a r e a a n d r e o n al p l a n n i n g ， a s w e l l a s u r g e n t c o n s t r u c t i o n p e r i o d ， i t ’ S i mp o s s i b l e t o c o m p l e t e h o i s t i n g o p e r a - t i o n i n t h e w h o l e b o i l e r a r e a w i t h o n l y o n e Q T Z 2 5 0 0 t o w e r c r a n e o n t h e fi x e d e n d ， S O i t ’ S c o n s i d e r e d t o d e s i g n a n d i n s t a l l a C 7 0 5 0 t o w e r c r a n e o n t h e s e c o n d a r y b e a m o f t h e b o i l e r f u r n a c e r o o f ，i n o r d e r t o h a n d l e t h e f a c i l i t i e s u n a b l e t o b e l i f t e d i n p l a c e b y Q T Z 2 5 0 0 t o w e r c r ane ， i mp r o v e t h e h o i s t i n g e f f i c i e n c y f o r l a r g e q u a n t i t i e s o f s m all p i e c e s o n t h e b o i l e r ， a n d g u a r - an t e e s mo o t h c o mp l e t i o n o f w a t e r p r e s s u r e o f t h e b o i l e r ． Ke y wo r d s t o w e r c r a n e ；s e c o n d a r y b e a m ；c r o s s b e a m ；i n s t a l l a t i o n；d e s i g n 1 工程背景 石狮鸿山二期 4号 1 0 0 0 M W 机组锅炉是 由东 方锅炉厂生产 的超超临界参数 、变压直流 炉、对 冲燃烧方式 、固态排渣 、单炉膛 、一次 中间再热、 平衡通风、露天布置、全钢构架 、全悬 吊 Ⅱ 型结 构。整个锅炉钢架从炉前到炉后设 置了 K 1 、K 2 、 K 3 、K 4 、K 5 、K 6、K 7共 7排 ，总深 度为 7 4 8 0 0 m m，其 中主构架 K 1 一K 5 深度 4 8 3 0 0 m m；从 炉左 到炉 右设 置 了 G 1 、G 2 、G 3 、G 4 、G 5 、G 6 、 G 7共 7列 ，总宽度为 7 0 0 0 0 m m。 因锅炉的外形尺寸大 ，工程初期各层 钢架安 装 由固定于扩建端 K 3和 K 4之间 的 1台 Q T Z 2 5 0 0 塔式起重机 以下简称塔机和 C C 2 5 0 0履带起重 机及 7 1 5 0履带起重机共 同完成 5层钢架安装 ，并 与租赁的 6 5 0 t 履带起重机来完成 大板梁 的安装 ， 炉后钢架 开 口侧随即封闭。靠锅炉 固定 端侧 的缓 装件、汽机管路、锅炉设备等靠 Q T Z 2 5 0 0塔机是 无法实现安装 ，又钢架整体 结构安装完成 后 ，在 水压工期压 力下 ，炉 内的大量管 排、水冷 壁、进 起 重运输机械 2 0 1 5 1 出 E l 集箱 、连通管等 吊装靠 1台 Q T Z 2 5 0 0塔机无 法如期保证 ，故 必须考虑再安装 1台履 带起重机 来解决塔机无 法 吊装的设 备 ，并分担塔 机无法单 独完成的水压工作量。 根据锅 炉 后 续 工 作量 ，即低 再 管 排水 平 段 约 3 ． 5 t ／ ／ 单件2 9 6件 、低再垂直段 7 4件 、低过 1级及低过 2级与省煤器组件共 5 9 2件、后烟井管 排悬 吊梁 、U形抱箍 、炉顶连通管、固定端侧汽机 管路 、炉顶大罩 等。在大量 1 0 t以内物件 吊装工 作量的情况下 ，要能高效率的完成吊装 ，C 7 0 5 0塔 机是相对 较理 想 的起 重机 械 ，不 管是 载荷性 能 ， 还是起升速度及高度 、变 幅速度及 回转 速度方面 都非常灵活 、迅速 。 2 C 7 0 5 0塔机工况及安装位置考虑 因受现场施工场地布置的限制 ，C 7 0 5 0塔机安 装无法从 地面升至炉顶施工 ，只能考虑将该起重 机械安装在锅炉炉顶。因为该起重机既要完成管 排 最重组 合件 约 6 ． 4 t 从炉后 脱 销基础 区域 K 6一K 7 起吊，又要满 足炉前靠 固定端侧 K 1 2 9 一 I 2 ，G1 ～G 2 的主 汽热段 最重件 9 ． 6 t 吊 装 。从现场 吊装需求 出发 ，确定 了 C 7 0 5 0塔机 的 工况为 031 ，即 0为基 础采用 固定方式 ，3 为 1节基础节和 2节标准节 ，1为 1节内塔身节。 其中，总塔 身高度 2 9 0 4 0 m m，伸臂 的长度选 4 1 8 5 0 m m， 该 工况最大半径 4 0 0 0 0 m m下 的 额定载荷为 1 0 ． 1 t ，半径在 3 9 0 0 2 3 4 0 0 m m以内 的额定载荷为该 C 7 0 5 0塔机 的最 大载荷 2 0 0 k N。 在 C 7 0 5 0塔机的这种工况前提下 ，再结合锅 炉炉 顶次梁分布 、C 7 0 5 0塔机的底座框架尺寸以及与之 对望 的 Q T Z 2 5 0 0塔 机 之 间 防碰 撞 问题 ，确 定 了 C 7 0 5 0塔机的安装位置应是横 向 I 3～K 4之间，竖 向 G 2一G 3之间靠 G 2方 向，2塔机在锅炉炉顶的 具体位置分布俯视图见图 1 。 固定端 幅 ； ll j J } 窭 磐 美 U 扩建端 ／ ， ， T、 ＼ l ／ 图1 塔机在锅炉炉顶的具体位置俯视图 3 C 7 0 5 0塔机基础 固定方式设计 3 ． 1 次梁 C 7 0 5 0塔机坐落位置的次梁为 H 2 4 0 0 ，该次梁 宽为 4 0 0 mm，而塔机基础底座的尺寸为 8 0 0 m m 8 0 0 m m，且基 础底 座之 间的间距为 2 5 0 0 mm 2 5 0 0 m m，支座与次梁 不但在尺寸 上 的差距达 一 半 ，且如果直接 坐落 ，底座 中心与次梁 中心存 在 偏移 ，这样坐落形式不稳也不牢。具体见图 2 。 3 ． 2 过 渡 结构 无法直接坐落 ，要设 计过渡结构。根 据次梁 与塔机底座之间的结构尺寸，该过渡结构应能稳 稳地坐落在次梁上 ，塔 机的基础底 座也能够坐落 于过渡结构上。在购买 Q T Z 2 5 0 0塔机时 ，厂家多 配了 1 套 共 4件 枕头座、横担和螺栓 ，见 图 3 。该枕头座单件在设计上可承受 2 0 0 0 k N拉压力 ， 一 3 0 一 一 3 5 1 5 l I 一 一 4 3 5 9 一 I I H 2 4 0 o 氢 I l I T } l l H2 40o ／ f l 2I500 T ＼ 、 l 图2 C 7 0 5 0塔机次梁坐落布置图 中心线 枕头座下部有设计一个槽 ，能很好地 坐落于次梁 上 ，上部 9 5 0 mm9 5 0 m m平面完全满足 8 0 0 mm 8 0 0 m m的底座坐落。因而该枕头座是理想 的过 渡结构 。 一 { l I 图 3 Q T Z 2 5 0 0塔 机配套件 3 ． 3 枕头座与塔机底座及次梁之间的连接 固定 根据枕头座的上部平台厚度 4 0 mm，考虑该厚 度厚 ，故塔机底 座与枕头座的连接固定不采用螺 栓固定而选择焊接 的形式 。又枕头座 的下部结构 是中通的，且 中通的方 向刚好 与次梁 的方 向是垂 直的，也就是枕头座可 以利用横担穿过中通结构 ， 再由螺栓 固定抱在次梁上 ，具体见图 4 。 ＼ I1 一 ⋯ ＼ ＼}{ l ⋯ ⋯ l l 图4 枕头座于塔机底座及次梁固定连接示意图 起重运输机械 2 0 1 5 1 4 C ／ 0 5 0 塔机安装的验收方式及效果 4 ． 1 安装过程中的验收 1 底座水平度测量。从 2个不 同方向测量塔 机底座水平度 ，其 中一对角线 的 2个底座在 同一 高度 ，另外 2个底座一个高 2 m m，一个 高 3 m m， 达到规范要求的水平度 1 ／ 1 0 0 0 。 2 基础底座对角线误差不大于 3 mm。 3 底座焊缝质量检测。塔机底座与枕头座之 间的焊缝进 行探伤检测 ，焊缝无 裂纹、气孔 、杂 质。焊缝的有效厚度 1 4 m m达到设计要求。 4 ． 2 安装完成后的验收 1 塔身垂直度测量 。塔机无载荷状态下 ，从 2个 不 同 的侧 面 进 行 塔 身垂 直 度 测量 ，分 别 为 3 6 m m 和 4 2 mf la ，满足小于 4 ／ 1 0 0 0安装高度的范 围 小于 1 1 6 r n m 。 2 载荷试验。分空载、额定载荷试验。在空 载试验时， 塔机在起升、回转、变幅过程中无存 在异常，各控制器、接触器、继电器的动作灵敏、 可靠、准时。在做额定载荷试验时，选用 2 块 1 0 t 配重作为试吊物，塔机起升试吊物过程中，起升 机构启动、制动平稳，钩子停稳后无 出现下滑。 在额定载荷半径范围内操作变幅，变幅机构起动、 制动过程平稳 。在进行整机 3 6 0 。 回转时 ，回转起 动和制动过程平稳， 无异常。 3 由技术监督局工作人员采用专用测量仪器 重新测量塔 身垂直 度。分别 为 3 8 m m 和 4 3 mm， 满足规范要求。 4 再次进行额定载荷试验 ，其中通过 3次 的 起 吊载荷 、停止动作 、卸载来 检测平衡臂 和起 重 臂是否存在永久性变形。 5 检验各安全装置动作灵敏 、正常。 6 检查吊钩、跑车 、整机回转制动正常。 7 整机电气接地等符合规范要求。 因而 ，整 机安装质量达 到设 计要求 ，在 技术 监督局发证后 ，投入现场使用 。 5 总结 C 7 0 5 0塔机于 2 0 1 4年 1月开始使用到 5月底 锅炉水压 ，该塔机完成了锅炉后烟井低再、低过、 省煤器管排约 1 0 0 0吊左右，完成炉顶大量连通管 穿装 、顶棚拼装 ，安装 U形抱箍、部分汽机管道、 调整刚性梁、固定端钢架缓装件及平台等。基于 该塔机 的轻便 、灵 活 ，使得锅 炉大量小件能够高 效率地完成 ，从而保证 了鸿 山二期 的水 压工期节 点如期完成 ，创造实 际仅用 3个 半月 吊装时间完 成水压施工任务 的奇 迹。因而 ，像 C 7 0 5 0塔机在 炉顶的这种安装方式可以广泛适用于6 0 0 M W 以上 火电机组、大型钢结构 厂房等工程施 工中 ，能够 充分解决高处 吊装的一些难题。 参考文献 [ 1 ]杨达夫主编．金属结构设计[ M] ． 第一版 ．武汉水利 电力 出版社 ，1 9 9 5 ． [ 2 ]刘鸿文主编 ．材料力学[ M] ． 第 3版 ．北京高等 教育出版社，1 9 9 3 ． [ 3 ]华玉洁主编 ．起重机械与 吊装[ M] ． 第 1版 ．北 京 化学工业出版社 ，2 0 0 6 ． [ 4 ]章应霖主编 ．焊接结构工程 [ M] ． 武汉水利 电力 出 版社 ，1 9 9 5 ． 作者地址 福州市台江区达道路 1 1 7号电建大厦 B 4 0 7室 邮 编3 5 0 0 0 1 收稿 日期 2 0 1 4 0 8 2 3 MY Q 型 5 0 0 0 t 起 重机研 制成 功 2 0 1 4年 1 2 月底，由中国石油天然气第一建设公司研发制造的世界单门吊装能力最大的 M Y Q型5 0 0 0吨门式起重 机在 1 2 0 m高度吊起 6 2 5 0 t 重物，并实现了横向、纵向行走 ，在计算机控制下实现了对重物的准确就位，广泛应用于 煤化工、炼化、冶金、电力等行业超大型设备的整体 吊装以及桥梁、机场、港 口等大型建筑物项 目内的大型结构吊 装 。该 起重机的试验成功 ，填补 了国内百米 5 0 0 0 t 重物 吊装 的技术 空 白。 该起重机采用模块化设计 ，可根据现场设备吊重、作业场地等灵活预组装 ，具有常规门式起重机不可比拟的优越 性。其 自安装系统上设有 1 6个提升液压缸和 1 6个水平液压缸 ，可精确顶升已安装的塔节，成为顶升后塔节的可靠支 撑点。在系统底部设置了牵引小车和滑移轨道，能将塔节 自 行滑移到塔架下实现标准节准确定位，可保证塔架的强度 与稳定性。可拆卸的桁架横梁、缆风绳悬挂机构、穿销式液压行走机构等创新共获得了国家知识产权局授予的 l 0项 实用新型专利。 起重运输机械 2 0 1 5 1
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