双行车平衡梁全液压提升装置组合吊装发电机组的新工艺.pdf

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设备创新 第3 4 卷2 0 1 6 年第2 期 总第 1 8 2 期 设备创新 双行车平衡梁全液压提升装置组合吊装发电机组的新工艺 姜长平张德操宋长芬 鞍钢建设集 团有限公司 鞍 山 1 1 4 0 1 0 【 摘要】 通过对多台大型汽轮发电机组 超超临界6 6 0 MW 和I O 0 0 MW 本体设备吊装条件和吊装工艺、 方法的归纳, 总结出采用比较先进、 安全、 可靠的双行车平衡梁全液压提升装置 吊 装发电机组的新工艺。阐述了 对行车主梁采用优化荷栽分布的计算方法。阐述了行车大梁承栽分析、 强度校核及轮压强度等计算方法。 【 关键词】 大型汽轮机本体设备安装双行车平衡粱全液压提升装置轮压强度 Ne w Co mb i n a t i o n Ho i s t i n g P r o c e s s o f Do u b l e Cr a n e Eq u a l i z e r Fu l l Hy d r a u l i c Li f t i n g De v i c e f o r P o we r Ge n e r a t o r J I AN G C h a n g - p i n g , Z HANG De - c a o , S O NG C h a n g - f e n A n g a n g C o n s t r u c t i o n G r o u p C o . , L t d . , A n s h a n 1 1 4 0 1 【 A b s t r a c t 】 T h r o u g h c o n c l u d i n g t h e h o i s t i n g c o n d i t i o n a n d p r o c e s s o f s e v e r a l l a r g e s c a l e tu r b i n e p o w e r g e n e r a t o r s s u p e r e r i t i c al 6 6 0 MW a n d I O 0 0 MW , d e v e l o p a n e w p r o c e s s w h i c h a d o p t s a d v a n c e d a n d r e l i a b l e f u l l h y d r a u l i c l i f t i n g d e v i c e w i t h d o u b l e c r a n e e q u ali z e r . De s c rib e t h e o p t i mu m c alc u l a t i n g me t ho d ab o u t c r a n e ma i n b e a m l o a d d i s t r i b ut i o n a n d me t h o d o f l o a d b e a r i n g a n aly s i s ,s t r e n g t h c h e c k a n d wh e e l p r e s s u r e s t r e n gth c a l c u l a t i o n . 【 K e y w o r d s 】 L a r g e s c a l e t u r b i n e , b o d y e q u ip m e n t i n s t al l a t i o n , d o u b l e c r a n e e q u a l i z e r , f u l l h y d r a u l i c l i f t i n g d e v i c e 1 引言 目前 , 在我 国大 型模 块式超 超临界 6 6 0 MW、 1 0 0 0 M W汽轮发电机组本体是国外引进或联合设 计制造的。汽轮机高压缸为筒形结构, 整体组装 供货, 现场整体吊装。中压缸为水平中分结构, 整 体组装供货 , 现场整体吊装。发电机定子和转子 都是分别整体包装运输供货 , 现场分别整体安 装。发电机定子、 汽轮机高压缸、 汽轮机中压缸正 由分体式向整体式发展, 向大型、 重载、 模块化发 展。电力设备安装工程的重点不仅是设备找平 、 找正技术, 而核心是吊装工艺技术。这给设备现 场吊装提出了问题, 即现有汽机厂房行车的有效 吊装能力往往不是考虑新设备吊装 , 而只是考虑 设备投产后的维修需要, 双行车总和的起重能力 往往不能满足直接抬吊发电机定子需求。比如田 集电厂二期2 x 6 6 0 M W发电机组和安庆电厂二期 2 1 0 0 0 M W发电机组就存在不同结构特点和双行 车吊装起重量严重不足的问题。而双行车平衡梁 全液压提升装置 吊装新 工艺 , 具有安全 、 快速 、 经 济、 优质 、 高效的特点, 适用于这类大型模块式汽 轮发 电机组的吊装 。 2 吊装条件与吊装方法 2 . 1 汽机厂房行车的 吊装高度满足 吊装条件 汽机房行车的吊装高度满足 吊装条件是指双 行车的钩头提升高度 , 能够满足大型模块式汽轮 发电机组所有设备的吊装要求 , 通常采用在双行 车钩头上配置平衡梁的方法实施吊装。 2 . 2 汽机厂房行车的吊装 高度不能满足 吊装条件 当双行车的钩头提升高度不能够满足大型模 块式汽轮发电机组的吊装要求时, 通常采用在双 行 车起 重 小 车 上 配 置 起 重平 衡 梁 的方 法 实 施 吊装。 2 _ 3 双行 车的起重量和起升空间不足 双行车的起重量和行车起升空间不足是指双 栏目编辑 邵廷环 一 3l 一 第3 4 卷2 0 1 6 年第2 期 总第 1 8 2 期 设备创新 行车的总起重量和钩头提升高度不足, 以及在双 行 车起 重小车上配置起 重平衡梁 后空间不足 , 不 能够满足吊装大型模块式汽轮发电机组的吊装要 求 。这时要采用 以下方法。①采用全液压提升装 置组合吊装新工艺, 既在地面基础上及发电机组 安装基础上设置固定或活动框架, 在其上敷设固 定基础导轨 , 长度是从 吊装孔至发电机组基础处 , 在其上安装全液压提升装置或全液压升降框架, 配置液压站及其控制设备。整个吊装工艺过程复 杂, 通常采用进口全液压提升装置, 价格昂贵。② 采用双行车平衡梁全液压提升装置组合吊装新工 艺, 既在双行车大梁上配置起重平衡梁的方法实 施 吊装。 这里通过在汽机厂房同跨 、 并列布置的两台 1 3 0 d 3 5 t 行 车 吊装超超 临界 汽轮发 电机组 的工程 实例介绍一种成熟 、 通用的吊装方法 。 3 超超临界汽轮发电机组吊装实例 3 . 1 发 电机组安装工艺流程 基础检查验收一设备台板、 垫板安装一轴承 座安装找正一二次灌浆一发电机定子安装找正一 发电机转子穿装找正一低压外缸拼装一低压下内 缸安装找正一汽轮机转子安装找正一低压缸扣盖 一高压缸安装找正一 中压缸安装找正一轮系同心 度找正一工艺管道安装、 试验一系统调试。 3 . 2 低压缸 吊装 3 . 2 . 1 低 压缸 外缸 组合 安装 1 低压外缸散件供货质量检查验收 。 2 低压外下缸 吊装组合 , 低压外缸在凝汽器 和轴承座基础板上拼缸组合 。 3 . 2 . 2低 压缸安 装 1 低压内缸吊装就位 清理内缸 , 检查是否 存在设备缺陷, 采用单台行车直接吊装就位。 2 低压 内缸安装就位 , 通过穿越外缸 的猫爪 直接支撑在低压缸前后轴承座上 。 3 . 2 - 3低 压汽轮 机 转子 吊装 1 汽轮机转子吊装前必须认真检查和吹扫 干净。 2 检查设备本体质量, 确认没有问题。 3 汽轮机低压转子吊装采用单台行车, 利用 专用平衡梁吊具吊装就位。 3 . 3 高、 中压缸吊装 高压缸及中压缸均为整体运输至施工现场, 超超临界 1 0 0 0 M W大型模块式汽轮发电机组设备 一 3 2 一 重量见表 1 。根据现场条件确定起重吊装方案, 对钢丝绳和吊具的相关计算校核已经完成, 直接 采用汽机厂房两台行车 单台起重量 1 3 0 d 3 5 t 同 步联机配置平衡梁的抬吊工艺, 使高、 中压缸一次 吊装就位 。 表1 发电机组设备重量表 同步联机是对两台行车缓 冲器实施机械刚性 连接 , 由一 台行车的主令控制器 同步控制两 台行 车。两个行车主钩同步下降到地面与承重平衡梁 机械连接, 实施两个行车主钩同步升、 降, 承重平衡 梁同步纵横直线运行, 完成高、 中压缸吊装。 3 . 4 超超 临界发电机组 吊装 超超临界发电机组定子吊装 , 存在双行车总 起重量和行车上升空 间严重不足问题 , 根据现场 吊装条件, 决定采用双行车平衡梁全液压提升装 置组合吊装新工艺。首先, 对行车主梁采用优化 荷载分布计算技术, 有效提升行车原有吊装能力, 为快速吊装设备提供有效地安全保障, 既是在双 行车行车大梁上直接配置起重平衡梁 , 实施相互 之间分开一定距 离布置的工艺方法 吊装 。其次 , 采用一种液压提升千斤顶 钢绞线千斤顶 , 均匀 分布四个吊点, 被安装在承重平衡梁中间处上或 下, 解决空间不足的问题 , 这样有利单 、 双行车任 何条件下对大型重力设备实现全液压快速吊装找 正。再次, 对两行车的行车大梁实施刚性机械连 接 , 同步机 电控制和运行 。发 电机转子采用直线 定 向滑板牵引法穿装技术 , 实现安全 、 环保 、 快速 、 高效定位装配。 3 .4 . 1 对行车主梁进行优化荷载分布计算、 校核 1 工况条件为21 0 0 0 MW机组扩建工程 ; 汽 机厂房桥式起重机起重量 1 3 0 3 5 t ; 同跨两台行车 布置 。 2 发电机定子起重所需索具重量、 数量等确 定。经计算, 总起重力 P 4 8 2 4 . 7 3 6 k N 两台行车大梁受力达到4 9 0 0 k N 才能满足吊装 设备创新 第3 4 卷2 0 1 6 年第2 期 总第 1 8 2 期 要求 , 汽机厂房行车轨距 L 2 9 .9 5 m, 受力分析见 图1 , 发电机中心线与A排轴中线距离为 1 4 m , 与行 车A 侧轨道中心线距离为 1 3 . 1 5 m。 3 行车走行轮轮压计算。两台行车总负荷重 力 P 4 8 2 4 .7 3 6 k N。两台行车的四根行车大梁受 自身重力与整个吊装系统的重力 , 单台行车的单 根 行 车大 梁 受 力 分析 见 图 1 , 图 中 F F 2 4 8 2 4 .7 3 6 / 8 6 0 3 .0 9 2 k N , 单 根 行 车 梁 自重 Q 大 4 3 6 . 1 k N 附属结构按平均分布 , 小车自重 Q 小 1 2 7 . 4 k N, 定子吊装时将起重小车尽可能开到靠近 B 侧轨道 , 取4 m距离, 特殊情况起重小车可临时 拆除。 因此 , 根据公式 Q 大 Q 小。 F R l2 9 9 5 0 F 28 9 0 0 F 11 7 4 0 0 I 大 1 4 9 7 5 Q 小2 5 9 5 0 。 2 9 9 5 0 求得 F R 1 8 5 7 . 9 9 k N, F R 9 1 1 . 6 9 4 k N。 现场单根行车梁由4 个行走轮承重, 分别对称 分布在行车梁的两侧, 因此, 靠近A 排的单个走行 轮承重 ’轮 9 1 1 . 6 9 k N / 2 4 5 5 .9 k N 。根据 汽机厂房 桥式起重机采购合同书附件一 技术协议 , 行车设 计轮压为 4 9 0 k N, 满足定子 吊装要求。 4 经行车大梁承载分析、 强度校核计算得行车 大梁的剪力及弯矩图, 根据计算所得进一步求得 各个受力截面的弯矩 , 确定危险截面处的最大弯 矩 , 根据材料力学进行强度校核。 5 1 5 0 t 承重平衡梁校核, 单根 1 5 0 t 承重平衡梁 长 L 6 . 8 m, 重力 G 2 3 . 8 1 4 k N, 承重梁 中间位置悬 挂液压提升千斤顶, 承重梁材料为Q 3 4 5 钢 , 抗弯强 度[ 】 2 9 5 MP a , 抗剪强度[ 丁 】 1 7 0 MP a , 弹性模量 E 2 0 0 G P a , 采用箱型梁结构。计算承重平衡梁中 一 ’ l 4 0 O O 4 0 0 0 1 2 0 0 8 5 0 0 8 5 0 B 发 l\ 电 厂 ’ 机 定 粱 子 中 中 心 心 线 线 、 白重 t r Fl Q ★ 自 重 1 r 1 r 1 r 图 1 行车大梁受力分析 间集 中载荷 F 粱 1 4 7 0 k N时产生的最大弯曲应力 和最大剪应力 , 根据钢结构设计规范 G B 5 0 0 1 7 2 0 0 3 第4 .2 .4 条规定 , 箱型截面简支梁 , 其截面尺 寸满足条件 h / b 。 ≤ 6 , L / b ≤ 9 5 时, 不计算整体稳定性。 故此 , 只进行梁中点处最大弯曲应力 和最 大剪应力 .r 的计算、 校核。 3 . 4 . 2 吊装工艺步骤 单台行车检查验收 下部承重平衡梁装配 上部四个承重平衡梁分别与行车装配安装定位 四组钢绞线千斤顶分别与上部承重平衡梁装配 液压站系统安装调试 两台行车同步联接_ 四组 钢绞线千斤顶与下部承重平衡梁 钢绞线 装配一 A 索具同步运行验收 发电机定子人场 发电机定 子索具安装 、 平衡调 整一 吊装起升发 电机定子一 倒运 至汽机 厂房基础平 面 定 子调 向一 吊装对 正、 就位一吊装索具拆除一行车同步联接解除一 定子试验一发 电机转子穿装 。 4 结语 首先, 根据 自由度定位控制原理, 设计、 制造 和完善的各种承重平衡梁, 设置在行车上 , 对双行 车实施机械刚性连锁控制后 , 行车在承载吊装机 具和被吊设备的重量同时, 使起重钢绞线在全液 压钢绞线千斤顶作用下 , 只能按垂直给定方向上 [ 下转第3 7 页] 一 33 设备创新 第3 4 卷2 0 1 6 年第2 期 总第 1 8 2 期 经费、 劳动保险费、 董事会费、 咨询费、 审计费、 排 污费、 税金、 土地使用费、 业务招待费、 毁损和报废 减盘盈 损失 , 以及其他管理费用 , 年合计 2 6 2 万元。 9 其他费用 不可预见费以及上述未包括的 各类费用 , 按营业收入的4 %计算 , 年合计 2 1 9 万元 。 5 . 3 财务分析 根据以上基础数据 , 本项 目相关财务指标 如下 1 项目投资回收期为5 .6 6 年。 2 项目财务内部收益率为 1 8 %。 6 结论 1 本项 目建设规模适中, 技术装备先进 , 所 处理的废旧汽车种类和规模与市场接轨 , 可有效 提高区域的报废汽车回收利用能力。项目实施后 将促进当地资源综合利用整体水平。 - 蠕 ; [ 上接第3 3 页] 下平稳运动 , 实现全吊装过程的高度安全可靠和 快速稳定。其次 , 对行车主桥大梁采用优化荷载 分布方式, 使其起重量提升2 倍左右, 完成了设备 吊装。对发电机定子的吊装综合运用该项工艺技 术 , 避免了采用成套全液压提 顶 升机技术要增 2 项 目以节约资源、 保护环境为目的, 运用 先进技术 , 将生产和消费过程 中产生 的废物转化 为可重新利用的资源和产品, 是实现各类废物再 利用和资源化的资源再生产业。 3 项 目有较好的投资利润率 , 社会效益显 著, 环境影响较小 , 能耗较小, 能解决项 目区部分 剩余劳动力的就业问题, 有利于推进本地区的经 济发展和社会进步, 在技术、 经济、 环境保护等方 面均是可行的。 参考文献 [ 1 】 刘雪飞, 刘文阳. { 艮 废汽车富集的资源及效益分析. 中国资源综合利用, 2 o o 5 7 3 1 ~ 3 3 . 【 2 】 张宇平. 报废汽车拆解处理及资源回收技术研 究进 展 . 行业 , 2 0 1 1 5 3 8 4 2 . [ 3 】 龙少海. 我国汽车回收产业现状及市场前景分析. 中 国资源综合利用, 2 0 0 5 4 2 - 5 . 2 0 1 5 1 1 - 1 2 收稿 加敷设水平运行轨道、 安装提升机框架、 安装液压 缸系统和全液压钢绞线千斤顶系统的大量复杂工 作, 节省了大量资金, 为企业提高了经济效益。 2 0 1 5 1 卜 0 1 收稿 一 3 7
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