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1、重庆大学硕士学位论文300MW燃煤机组大型设备吊装方案的设计与应用姓名:李坤申请学位级别:硕士专业:动力工程指导教师:陈清华;雍福奎20061001重庆大学工程硕士学位论文中文摘要摘要本文针对且前国内电力基本建设的现状,结合电建施工企业现有的机械装备能力,以马莲台发电厂单机容量3 3 0 M W 机组的建设为例,借鉴其它电厂已实旌的大件设备吊装方案,设计、研究并制定了适合当前国情、科学合理的重大设备安装方案,使其具有适应性和可行性,为大多数电建施工企业提供相应的理论依据。文中对电建师公过程中重大设备( 构件) 的吊装方法进行了符合客观实际的选择,因地制宜地制定了相适应的方法:当起重能力满足要求
2、,有足够的施工场地和空间时,应优先采用起重机起吊或两台起重机抬吊的方法安装设备;当起重能力不能满足要求,亦或在场地限制、作业空间不足等的情况下,对于设备( 构件) 的安装,采取液压提升方法,充分借助结构本身的承载能力,实现液压提升、安装设备( 构件) 的目的;以上两种方法均无法实现时,采用拖运就位的方法。尤其突出了对于电厂重特大设备的整体吊装而言,利用卷扬机( 或液莲) 提升装置进行吊装作业,该方法更具有安全性、可行性和适应性,对于目前我国大多数电建施工企业实际的起重能力不足的现状来说更为适宜。文章还给出了使用卷扬机( 或液压) 提升装置,在借助结构本身的承载能力时,如何复核验算原结构的强度,
3、不满足时应采取怎样的加强或加固措施;不借助结构本身的承载时,如何单独设计和研制承重结构,从而实现电厂重大设备的吊装工作。通过在马莲台电厂2 3 3 0 M W 机组建设工程的实践运用,以及在其它大型火电厂的施工经验证明,文中给出的几种吊装方案安全可靠、便捷有效。马莲台电厂两台机组分别于2 0 0 6 年1 月2 0 日、2 0 0 6 年6 月2 3 日顺利完成,所有吊装作业均未发生任何安全质量事故,并且全部移交生产,目前生产情况良好。本文不但对吊装方案的理论基础进行了研究,还对方案中承重部分的构件进行了强度和稳定性验算。同时对吊装所需的辅助系统也进行了设计和校核,所给出的方案同样也适用于单机
4、容量大于3 0 0 M W 机组的建设工程,因此对电建施工企业火电建设中重大设备( 构件) 的吊装具有实际的指导意义和重要的参考价值。关键词:火力发电厂,重大设备( 构件) ,吊装方案,设计校核重庆大学工程硕士学位论文英文摘要T h i sp a p e rd e s c r i b e st h et e c h n i q u e so f h o i s l i n gf o r t h ek e ye q u i p m e n t si nt h ep r o c e s so ft h ep o w e rp l a n tc o n s t r u c t i o na c c
5、o r d i n gt ot h ec u r r e n tm e c l m i c a lc a p a c i t yo ft h eb u i l c t i n gc o m p a n i e sa n dc o n s t r u c t i v es i t u a t i o no fd o m e s t i cp o w e rp l a n t s I td e s i g n s ,s t u d i e sa n de s t a b l i s h e st h em e t h o d so f t h ek e ye q u i p m e n t si
6、n s t a l l a t i o nw i t ht h ea ( p e r i e n c eo nt h e3 3 0 M Wu n i to f M a l i a n t a iP o w e rP l a n t , w h i c hi ss u i t a b l ef o rt h ec u r r e n ts i t u a t i o no ft h ec o u n t r ya n dr e a s o n a b l e ,m a k e st h em e t h o d sa d a p t i v ea n df e a s i b l e I tp
7、r o v i d e sc o r r e s p o n d i n gt h e o r yb a s i sf o r t h em o s tp o w e rp l a n tb u i l d i n ge l t e I p r i s e $ T h eh o i s t i n gm e t h o d so fk e ye q u i p m e n t s ( c o m p o n e n t s ) i np o w e rp l a n tc o n s t r u c t i o np r o c e s sa I ea n a l y z e da n dc
8、h o s e ni nt h i sp a p e r T h ec o r r e s p o n d i n gm e t h o d sw h i c h 眦a d j u s t e da c c o r d i n gt ot h el o c a lc o n d i t i o n s 黜e s t a b l i s h e d 船b e l o w :( a ) I ts h o u l da d o p tp r i o r i t yt h em e t h o d so fh o i s t i n gb yo n e 咖】eo rt w oi no r d e rt
9、 oi n s t a l lt h ee q u i p m e n t , i fh o i s t i n gc a p a b i l i t y 湖m e e tt h ed e m a n dt h a tt h e r ei se n o u g hf i e l da n dr o o m ;I ts h o u l da d o p tm e l h o do fh o i s t i n gb yh y d r a u l i cp r e s s u r e ,i fi tc a n n o tm e e tt h ed e m a n d ;( c ) a n di f
10、b o t ha 糟n o ts u i t a b l e t h em e t h o do fh a u l i n gs h o u l db ea d o p t e d E s p e c i a l l y , t h i sp a p e rg i v e sp r o l n i n e n c l :t ot h em e t h o do fh o i s t i n ge q u i p m e n tb yw i n d l a s s ( o rl a y d r a u l i ep r e s s 哦) ,w h i c hi su s e di nt h ei
11、 n t e g r a t e dh o i s t i n gk e ye q u i p m e n ti np o w e rp l a n tc o n s t r u c t i o n T h i sm e t h o di ss a f e r , m o l f e a s i b l ea n ds u i t a b l ef o r t h es i t u a t i o no fm o s tp o w e rp l a n tc o n s t r u c t i o ne n t e r p r i s e s ,w h i c ha r en o tc a p
12、 a b l ee n o u g hi nt h eh o i s t i n gk e ye q u i p m e n t T h i sp a p e ra l s od e v e l o p st h em e t h o d so ft h es t r u c t u r a li n t e n s i t yc h e c k i n gm e t h o d si nh o i s t i n gb yw i n d l a s s ( o rh y d r a u l i cp r e s s u r e ) 一T h em e t h o d sw h i c ha
13、把m e n t i o n e di nt h i sp a p e rh a v eb e e np r o v e dt ob ec o n v e n i e n ta n de f f e c t i v ei nt h ev i e wo fs a f e t yt h r o u g hc a r r y i n go u ti nt h er e a lc o n s t r u c t i o no fM a l i a n t a ip r o j e c ta n do t h e rl a r g ep o w e rp l a n t s T h el w ou n
14、i t si nM a l i a n t a ip o w e rp l a n th a v ep u ti n t op r o d u c t i o nO i l2 0 t hJ a n u a r y2 0 0 6a n dO i l2 3 r dJ u n e2 0 0 6 r e s p e c t i v e l y T h e r ei s1 1 0s a f e t ya c c i d e n tm a dq u a l i t yp r o b l e mi na l lt h eh o i s t i n gw o r k sa n dt h ep r o d u
15、c t i o nc o n d i t i o ni sg o o d T h ep a p e rs t u d i e sn o to n l yo nt h et h e o r e t i c a lh o i s t i n gm e t h o d sb u ta l s o t h ec a l c u l a t i o nf o rt h es t r e n g t ha n ds t a b i l i t yo f b e a r i n gc o m p o n e n t s I na c c o r d a n c e , i tv e r i f i e sa
16、 n dd e s i g n st h ea c c e s s o r i a ls y s t e m sw h i c ha r en e c e s s a r yf o r t h eh o i s t i n gp r O c e S S A n dt h em e t h o d sd e v e l o p e di nt h i sp a p e rc a l la l s ob ea p p l i c a b l et ot h ep o w e rp l a n tw h o s ec a p a c i t yi so v e r3 0 0M Wp e ru n i
17、 t T h e r e b y , t h e yc o u l db eu s ef o ri m p o r t a n tr e f e r e n c ea n d重庆大学工程硕士学位论文英文摘要g u i d a n c ei no t h e rc o n s t r u c t i o n so f p o w e rp l a n t sf o r t h ep o w e rp l a n tb u i l d i n gc o m p a n i e s K e y w o r d s :p o w e rp l a n t ;k e ye q u i p m e n t
18、 ;l i f t i n gp r o j e c t ;d e s i g na n dc o l l a t i n gm独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得重麽太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名弯砷I签宁日期:为D 6 年。月2 ,日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全r 解重瘥盔堂有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国
19、家有关部门或机构送交沦文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权重迭盍堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密() ,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密( ) 。( 请只在上述一个括号内打“4 ”)学位论文作者签名:哮甘签字日期:巧轨月侈H翩繇她、硝签字日期:。b 年【。月H重庆大学工程硕士学位论文l 引言1引言1 1 电力工业发展概况1 1 1 世界电力工业发展概况电力工业起源于1 9 世纪后期。世界上第一台火力发电机组是1 8 7 5 年建于巴黎北火车站的直流发电机,用于照明供电。1 8 7 9 年,
20、美国旧金山实验电厂开始发电,这是世界上最早出售电力的电厂。1 8 8 2 年,美国纽约珍珠街电厂建成发电,装有6台直流发电机,总容量是9 0 0 马力( 6 7 0 k W ) ,以1 1 0 V 直流为电灯照明供电。经过约1 0 0 年的发展,到1 9 8 0 年全世界发电装机总容量达到2 0 2 4 亿千瓦,年发电量达到8 2 4 7 3 亿千瓦时;1 9 9 7 年全世界发电装机容量超过3 2 亿千瓦,年发电量达到1 3 9 4 8 7 亿千瓦时据联合国能源统计资料,截止至1 9 9 7 年,全世界发电装机容量超过3 2 亿千瓦,年发电量达到1 3 9 4 8 7 亿千瓦时,其中火电占6
21、 4 0 ,水电占1 8 4,核电占1 7 2 ,地热及其它能源发电占0 A 。世界发电量的变化为:3 0 年代的年增长率为3 1 ,而9 0 年代以来年增长率下降为2 1 ;但在亚洲,8 0 年代年增长率为6 3 ,9 0 年代为6 5 ,仍维持较高的增长速度。自2 0 世纪7 0 年代以来,世界各国的电力工业从电力生产、建设规模、能源构到电源和电网的技术都发生了较大变化。进入9 0 年代后,其发展逐渐形成了以下三个突出的动向:l 、世界发电量的年增长率趋缓,而一些发展中国家,特别是亚洲国家仍维持较高的电力增长速度;2 、电力技术的发展向效率、环保的更高目标迈进;3 、电业管理体制和经营方式
22、发生变革,由垄断经营逐步转向市场开放。1 9 9 6 年末全世界年发电量超过2 0 0 0 亿千瓦时的国家有1 2 个,其发电量的总和约占世界总发电量的7 1 3 。如按国家排序,美国当年的净发电量为3 4 5 9 9 7 亿千瓦时,居世界首位;9 0 年代初期居第四位的中国在1 9 9 4 年和1 9 9 5 年分别超过俄罗斯和日本,上升至第二位;日本居第三;俄罗斯排第四位:韩国在1 9 9 5 年超过乌克兰,排在第十位。2 0 世纪以来世界上约有半数以上的国家和地区电力生产和消费仍处于很低的水平。工业发达国家与发展中国家,人均用电量存在着很大差距。据国际能源机构( m A ) 1 9 9
23、7 年对全球用电状况的统计分析,该年度世界电力总消费量为1 2 8 2 6 4亿千瓦时,其中以工业发达国家为主体的经济合作与发展组织( 0 E c D ) 2 9 个成员国的电力消费量占到6 5 - 2 ,但其人口总数仅占全球人口的1 9 3 ;而人口总数占世界人口8 0 7 的非O E C D 国家( 其中大部分是发展中国家) ,其电力消费量仅占世界总消费量的3 4 8 。另据联合国1 9 9 6 年对世界2 0 4 个国家和地区人均年用电量的统计分析,低于1 0 0 k W - h 的国家和地区有3 0 个,在1 0 1 1 0 0 0 k W h 之间的有5 3 个,在重庆大学工程硕士学
24、位论文1 引言1 0 0 1 1 0 0 0 0 之间的有1 0 9 个,超过1 0 0 0 0 k W h 的有1 0 个,除美属维尔京群岛外,9 个国家的排列顺序是:挪威( 3 8 3 0 0 k W h 人) 、冰岛( 1 8 9 3 4 k W h 人) 、加拿大( 1 7 4 5 5 k w h人) 、瑞典( 1 6 4 2 1 k W h 人) 、芬兰( 1 5 5 1 5 k W h 人) 、科威特( 1 5 3 6 8 k W - h 人) 、卢森堡( 1 5 0 7 5 k W h 人) 、美国( 1 2 9 8 1 k W h 人) 、卡塔尔( 1 1 3 6 2 k w
25、h 人) 。纵观2 0 世纪的社会和经济发展,一个突出特点是,电力的使用己渗透至日社会经济、生活的各个领域。由于电力具有便于转换能源型式,能高度集中和无限划分,清洁干净和易于控制,以及可大规模生产和远距离输送等特性,因而使得电力发展和应用的程度,即一个国家的电气化程度成了衡量其社会现代化水平高低,以及物质文明和精神文明高低的重要标志之一。特别是在进入以信息、电子、生物技术为代表,从集中到分散,从等级结构到网络结构,从简单选择到多种选择的2 l 世纪,电力将继续发挥其他能源形式所不能替代的作用,而且对电力的依赖程度将更高,对电力供应的数量和品质也将提出更大、更高的要求。1 1 2 中国电力工业发
26、展概况中国电力工业始于1 8 8 2 年,至2 0 0 0 年已有1 1 8 年的历史。1 9 4 9 年新中国成立以前的6 7 年中,中国电力工业发展极其缓慢,到1 9 4 9 年底,全国发电装机容量仅有1 8 5 万千瓦,发电量4 3 亿千瓦时,分别居世界第2 l 位和第2 5 位新中国成立以后,电力工业的发展可以分为1 9 5 0 1 9 7 8 年和1 9 7 8 年以后2 个阶段。在1 9 5 0 1 9 7 8 年期间,新中国的建立为电力工业的发展创造了有利条件,电力生产和建设发展迅速。在此期间,国产1 0 万千瓦、1 2 5 万千瓦、2 0 万千瓦、3 0万千瓦汽轮发电机组和国产
27、1 5 万千瓦、2 2 5 万千瓦、3 0 万千瓦水轮发电机组相继制成并投产。1 9 7 8 年后,中国开始实行改革开放政策,电力工业更是以前所未有的速度向前发展。在国家确定的“政企分开、省为实体、联合电网、统一调度、集资办电”方针的指引下,电力工业逐步走出了长期以来中央政府独家办电的格局,加强了地方政府和用电企业办电的责任,电力工业利用外资的渠道不断拓宽,利用外资的方式逐步多样化,初步形成了多种形式利用外资的格局,从而为电力工业持续发展创造了条件。1 9 8 7 年全国发电装机容量突破1 亿千瓦;1 9 9 0 年以来,每年投产大中型发电机组超过1 0 0 0 万千瓦;1 9 9 5 年3
28、月全国发电装机容量达到2 亿千瓦;1 9 9 6 年中国的装机容量和发电量跃居世界第2 位:到2 0 0 0 年3 月,全国发电装机容量又跨上3 亿千瓦的新台阶,长期严重缺电的状况得到相对缓解,基本上适应了国民经济和社会发展的需要。至2 0 0 0 年底发电装机容量达3 1 9 3 2 1 万千瓦,年发电量达1 3 6 8 5亿千瓦时,分别比1 9 4 9 年增长了1 7 2 6 倍和3 1 8 3 倍,均居世界第2 位。截止到2 0 0 1 年,全国电力装机容量和发电量的构成比如表1 1 、人均指标如表1 2 。从表1 2 中可以看出:人均占有装机容量仅为0 2 6 5 3 k W ,发电量
29、只有2重庆大学工程硕士学位论文1 引言11 6 2 7 k W h ,这一水平只相当于世界平均水平的1 ,3 左右,为发达国家的1 6 1 1 0 ,与富裕的小康生活水平对电力的要求也相差甚远。因此,进入2 1 世纪后,我国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展,电源和电网建设的任务仍很重,同时,电力的发展还要合乎可持续发展战略,并受到环境的严重制约。表1 1 电力装机和发电量的构成比装机容量发电量比重( )比重( )年份( 万千瓦)( t Z 二F - 瓦时)水电火电水电火电水电火电水电火电2 0 0 18 3 0 12 5 3 1 42 4 57 4 82 6 6 11 2 0 4 51 7
30、 68 1 2表1 2 人均指标人均国民生产人均国民生产人均发电短量人均净用电量( 千人均生活用电量( 千总值总值份( 千瓦时,瓦m A )瓦时从)( 元从)( 千瓦从)人)2 0 0 17 5 1 6 7O 2 6 5 31 1 6 2 79 9 5 21 4 4 1按照十六大的精神,在2 1 世纪前1 0 年,国民经济要翻一番,即要求其增长速度年均将要达到7 8 ,一般来说,相应的电力增长按6 左右的速度是必要的。由此可见,到2 0 1 0 年全国总装机容量预计将达到5 4 0 G W ,其中火电装机容量约为4 0 0 G W以上,可以说,要使电力供应能充裕地满足需要,仍需要有相当长的时间
31、才能达到。因此,2 l 世纪前1 0 年到2 0 年,是我国电力发展的关键时期,是中国电力发展规模最大的时期。1 2 重大设备安装在火电建设中的重要性重大设备的安装系统作为一项实践应用技术,在解决工程建设的实际问题中起到了极其重要的作用,这已被广大工程建设者充分认识,并在实践活动中加以利用。而对于重大设备( 构件) 的安装,在火电工程建设中却是举足轻重的,其地位往往也是里程碑式的。因此,对重大设备( 构件) 安装方案进行设计、研究和校核,已成为工程建设者解决这些具体问题不可缺少的手段。3重庆大学工程硕士学位论文1 引言随着国民经济的不断发展和科学技术的进步,作为国民经济的支柱产业一电力工业也有
32、了长足的发展。大容量、高参数、高性能的机组逐渐取代了小容量、低性能的发电机组,成为当今电力工业的主力机组。然而由于发电机组的不断增大,大型设备( 构件) 的安装也给电力基本建设的施工企业带来了新的问题和困难,如若不能解决这些问题和克服这些困难,势必会阻碍电力基本建设的向前发展。尤其是改革开放二十多年来,国民经济高速发展,我国无论在基础理论和技术上,还是在材料科学上都发生了令人瞩目的深刻变化。但将这些科学技术转化为生产力,即在工程实践中的应用还存在较大的差距。因此。对于重大设备( 构件) 的安装方案而言,进行针对性的设计,使其更加适合我国当前国情,并总结一些科学合理的和具有相应理论基础的安装方法
33、,是十分必要的,对解决工程实际问题也具有重要的现实意义。1 3 火电主要设备概况及施工企业的机械装备能力1 3 1 火电主要设备概况目前,我国电力工业的主力发电机组是3 0 0 M W 、6 0 0 M W 机组,在今后一定时期内,单机容量为3 0 0 M W 等级的发电机组,仍将是火力发电厂建设的主要设备。因此以3 3 0 M W 发电机组为例,其主要的重大设备( 构件) 的几何尺寸和重量如表1 3 。表1 33 3 0 M W 机组主要的大型设备( 构件)名称规格尺寸( n u n )重量( t )安装高度( m )备注大板粱2 1 2 0 0 1 2 0 0 x 3 8 0 07 0 4
34、 97 1 4构件汽包2 2 3 9 4 2 0 3 31 6 6 7 0 86 2 8设备磨煤机0 1 9 0 0 x 7 7 4 51 0 8 2 0 57 7 4 5设备发电机定子7 6 6 x 3 8 0 x 4 0 8 5 m2 5 41 2设备发电机转子0 1 1 0 0 1 0 6 3 04 8 31 2设备除氧器及水箱0 3 8 5 4 x 1 9 8 4 m8 01 2设备高、低压加热器中l - 5 7 2 ,L l O 8 3 14 6 61 2设备变压器1 6 0 0 0 5 8 0 0 x 9 0 0 02 l9 19设备注:表中数据是以马莲台电厂为例,按武汉锅炉厂、北
35、京重型机械厂和辅机厂设备统计1 3 2 电建施工企业的机械装备能力在电力基本建设过程中,作为施工安装的电力施工企业目前所拥有或正在使用4重庆大学工程硕士学位论文1 引言的起重机械,已基本上代表了我国在起重能力方面当今的实际水平。而在现有的电力施工企业中,主要的和常用的大型起重机械基本上有以下几种类型【l 嘲。1 3 2 1 具体可分为:扳起式塔式起重枫,主要机型有D B Q 型系列和B T Q 型系列塔式起重机。具有自行扳起、装拆方便、起重能力大、作业范围广等特点,主要用于电厂及工业厂房吊装等施工作业。自升式塔式起重机,主要机型有Q T S 型自升式塔式起重机、F Z Q 型附着自升式塔式起重
36、机、D Z Q 型自升折臂式塔式起重机。自升式塔式起重机具有自重轻、重心低、液压顶升接高等特点,特另4 适用于电厂安装场地狭小的吊运安装作业。门座炉顶塔式起重机,主要有D M Q 型炉顶( 门座) 起重机。具有行走机构位置可调、起升高度大等特点,适用于电厂炉顶起重作业和厂房构件吊装。转柱式塔式起重机,主要机型是T Q 型塔式起重机。具有自装性能好的特点,适用于电厂2 0 0 M W 以下机组的安装作业。苏制塔式起重机,主要机型有C K P 型和B K 型塔式起重机。具有自提升性能,目前国内已很少见到。门座起重机。主要机型为M Q 型、D M Q 型、S D M Q 型门座起重机,具有较好的抗扭
37、性能。适于电厂的卸车、码头或组合场等起重作业。门式起重机( 即龙门起重机) 主要机型有L Q 型、S L Q 型及M G 型龙门起重机。适于电厂组合场构件组合及装卸车等起重作业。桥式起重机。主要用于汽机房设备安装起重作业。履带式起重机。主要有日本神钢K o B E L C 0 7 0 0 0 型系列和德国曼尼斯曼德马格公司的C C 型系列履带式起重机,美国的曼尼托瓦克起重机等,起重量从5 0 t 、1 0 0 t 、1 5 0 t 、2 0 0 t 、2 5 0 t 、3 0 0 t 、3 5 0 t 、4 0 0 t 到6 5 0 t 、7 5 0 t 不等。具有装拆方便、自行扳起、机动性强
38、等特点。根据不同的起重量要求选择各种吨位的吊车,可适用于电厂各种设备( 构件) 的安装起重作业。汽车式起重机。主要有Q Y 型、T G 型、A C 型等系列汽车起重机,起重量从8 t 、1 2 t 、2 0 t 、2 5 t 、5 0 t 、7 0 t 、9 0 t 、1 3 6 t 、1 5 0 t 到2 0 0 t 、2 5 0 t 、3 0 0 t 不等。可公路运行,现场转移迅速,有自动拆卸、速度调整等特点。主要用于设备( 构件) 的装卸车、倒运以及中小型设备( 构件) 的安装起重作业。钢索液压提升装置。主要是G Y T - - 5 0 型、G Y T 一1 0 0 型和G Y T 一2
39、 0 0 型三种,起重量分别为4 x 5 0 t 、4 x 1 0 0 t 和4 x 2 0 0 t 。液压提升装置不同于常规起重设备的起重机理、性能特点,而是借助于卡紧机构卡住承载体,由液压千斤顶反复顶升,使载荷间歇升或降。具有体积小。重量轻,起重能力大,安装、拆卸简捷,占用场地小;同时自动化程度高,调整性能好,吊装平稳,安全可靠,操作维护简单,省工省时重庆大学工程硕士学位论文1 引言省力等优点。但该装置必须借助结构本身的承载能力( 必要时还需要对结构进行承载力校核计算或进行加固) ,在无结构构件的部位或不能借助结构本身承载的情况下,需要设计并制作专门的承载结构桁架来满足设备( 构件) 的安
40、装。特别适合于特大笨重件的整体吊装,如电厂施工中的锅炉汽包、锅炉尾部省煤器组合件、塔式炉受热面组合件、发电机定子、主变压器等特大笨重件。施工升降机。主要机型有S C D 型、S C T 型、Q W T 型、S D T J 型等。多数施工电梯是采用齿轮、齿条驱动方式的垂直运输机械,具有性能稳定,安全可靠,无须另设机房、井道,拆装方便,搬运灵活,提升高度大,运载能力强等特点。适用于高层建筑、电厂烟囱、冷却水塔等工程施工中建筑材料和施工人员的垂直上下运送,可大大提高劳动生产率。以上几种起重机械在电厂的施工过程中基本上都要用到,对于一些重大设备( 构件) 的就位安装而言,最主要的是一些超大型施工起重机
41、械的使用,而这些主要的大型起重机械的主要技术参数及起重性能如下表1 4表1 4 主要大型起重机械性能额定起重量及其半最大幅度及其起重量径类型规格型号及工况最大起半径最大起重量备注重量( m )半径( t )( t )( m )主臂工况1 9 0 2 0 02 06 58 7D S Q 4 0 0 0设备吊装塔式起重塔式工况1 2 52 35 81 4 8机主臂工况1 6 01 2 76 02 7 5D B Q 3 0 0 0设备吊装塔式工况1 0 01 6 86 02 0主钩1 2 52 05 03 2Q T 3 1 5 0设备吊装幅钩1 62 2 55 81 6自升塔式主钩5 02 75 2
42、1 8F Z Q l 2 5 0设备吊装起重机幅钩1 02 75 21 03 6 m 臂1 4 01 4 32 8 86 3F Z Q 2 0 0 0设备吊装6 0 m 臂6 02 8 ,45 22 0履带式起神钢7 6 5 0主臂工况6 5 06 07 01 2设备吊装重机( 6 5 0 t )塔式工况2 3 01 68 51 1 7神钢7 2 5 0主臂工况2 5 056 82 1设备吊装6重庆大学工程硕士学位论文1 引言( 2 5 0 I )塔式工况5 01 45 82 4神钢7 1 5 0主臂工况1 5 056 43 7设备吊装( 1 5 0 t )塔式工况2 01 31 55 4L
43、M Q 6 0 1 0跨度4 2 m主钩6 0 I幅钩1 眦龙门式起L M Q 4 0 1 1 0跨度4 2 m主钩4 0 t幅钩1 0 t现场组装重机L M Q 3 0 1 0跨度3 2 m主钩3 0 t幅钩l o t汽车式起主臂工况1 5 02 84 43 8A C 4 3 5现场倒运重机塔式工况3 184 21G 1 5 5 0主臂工况5 533 4O 5N K - 4 0 0 E主臂工况4 033 00 7现场倒运N K 8 0 0主臂工况8 02 53 11 7T G - 9 0 0主臂工况9 0 73 54 52 3用于3 0 0 6 0 0 M W 机组G 二2 0 04 x 2
44、 0 0 单缸起重量2 以上的吊装钢索液压用于2 0 0 3 0 0 M W 机组提升装置G y r - 一1 0 04 x 1 0 0 单缸起重量1 0 0的吊装2 0 0 M W 机组以下的吊装G Y l :5 04 x 5 0 单缸起重量5 0专用吊装2 x 1 5 卷扬机2 0 0 t用于2 0 0 6 0 0 M W 机组G T r 姗2 0 0装置滑车以上的吊装1 4 本论文的主要工作1 4 1 课题来源目前,对于多数的电建施工企业来说,重大设备( 构件) 的吊装仍缺乏充分的理论基础作为施工依据,属于经验性的吊装方法,因此,导致设备损坏及人身伤亡事故的不乏其例。另外,在实际的工程建
45、设中,设备安装往往会受到各种客观因素的制约,诸如:施工企业的施工机械起重能力不足;一个项目多家施工造成的作业场地狭小,限制了起重机械的站位,导致了即使起重能力满足要求,却无法实现设备安装的现实;工程工期所限而产生的工序交叉的影响:购置或租赁大型施工起重机械成本的制约等。由此可见,结合当前电建施工企业自身的客观实际,因地制宜地设计、研究并制定重大设备的安装方案是十分必要的。本课题正是基于这种具体需要而提出的。1 4 2 本论文的主要工作根据目前的客观实际,设计、研究并制定适合当前国情的科学合理的重大设备7重庆大学工程硕士学位论文1 引言安装方案,使其具有适应性和可行性,为大多数电建施工企业提供相
46、应的理论依据。本论文将完成以下工作:1 以建设中的宁夏马莲台发电厂( 2 x 3 0 0 M W 机组) 为例,对重大设备的安装方案进行设计校核,给出具有广泛适用的几种大型设备吊装方案。2 充分运用C A D 软件技术,对重大设备的安装系统进行计算机辅助设计。3 结合当前大多数电建施工企业对电厂重大设备( 构件) 起重能力不足的现状,着重对卷扬机配合滑轮组提升方法进行理论分析和设计校核。突出了该方法可充分利用和借助结构本身承载能力的特点。4 本课题方案的设计将具有较强的适用性和扩展性,便于掌握,可适用于单机容量大于3 0 0 M W 机组的建设工程和其他建设工程。3重庆大学工程硕士学位论文2
47、重大设备吊装的理论基础2 重大设备吊装的理论基础在整个火力发电厂的施工过程中,重大设备( 构件) 的吊装是一个非常重要的工作,占有举足轻重的地位。而在重大设备( 构件) 安装方案的设计、研究及校核中,将应用到地基及基础、材料力学、结构力学、钢结构以及金属结构设计等基础理论知识。本论文就是依据这些基础理论,完成了对3 0 0 M W 机组建设中重大设备安装方案的设计、研究和校核工作。2 1 土力学与地基基础理论在重大设备( 构件) 的吊装过程中,首先需要对起重机械下的地基和承重结构下的基础进行设计或复核计算,这是确保机械设备或承重结构稳定的前提条件。对于起重机械而言,需要验算其支点下的地基承载力
48、,若地基不能满足承载要求时,一般需采取换填地基( 如换填三七灰土) 或铺设路基板的方法,来提高地基承载力或降低对地基的压强;而对于承重结构来说,要根据地基承载力的情况设计确定承重结构的基础,具体而言基础的几何尺寸应满足下式要求嘲:N A S 口q( 2 1 )式中:A 一基础底面积,m ? ;正方形( 边长为a ) 时A = a 2冈地基的允许承载力,t m 2 :N 一基础传给地基的荷载,t ;基础设计时,一般设计为钢筋混凝土基础。基础中需要配置构造钢筋,或根据基础的受力特点,按钢筋混凝土结构理论,计算配置受力钢筋。而对于地基,按规范规定,若基础设计埋深大于1 5 m 或基础底面宽度大于3
49、m 时( 基础宽度小于3 m按3 m 考虑,大于6 m 按6 m 考虑) ,地基承载力需要修正,此时地基的允许承载力按下式计算确定:R = R + m B y ( B - - 3 ) + m 研K D - - 1 5 )( 2 2 )式中:R 正后地基的允许承载力。t m 2 ;m B 、m D 分别为基础宽度和埋深的承载力修正系数;傩础底面以下土的天然容重( 地下水位以下取浮容重) ,t m 3 ;“础底面以上土的加权平均容重( 地下水位以下取浮容重) ,t m 3 ;啦础的底面宽度,m ;啦础埋置深度,m ;9重庆大学工程硕士学位论文2 重大设备吊装的理论基础2 2 结构力学的理论基础最早
50、的承重结构或吊装用的材料是木结构,后来随着建筑材料的不断发展,承重结构的材料取而代之为钢筋混凝土结构。近几十年来,随着科学技术的不断进步,金属钢结构逐渐成为了结构承重的主要材料,其优点是:钢材的材质均匀、强度高、韧性好、结构轻,因此,被广泛地应用到了各种承重结构中。本文在吊装用的承重结构材料上将选用国产Q 2 3 5 和Q 3 4 5 材质的钢材。2 2 1 轴心受力构件的受力性能轴心受力杆件有受拉和受压两种形式,对于受拉杆件而言,其极限承载能力是以截面的平均应力达到钢材的抗拉强度吼为依据的i 7 1 。但现行规范对轴心受力杆件的强度计算,规定净截面的平均应力不超过钢材的屈服强度o y ( 即
51、允许应力【o 】) ,因此受拉杆件的强度计算公式是:o = N ,A 组o 】( 2 3 )轴心受压杆件的受力性能与受拉杆件不同。轴心受压杆件的承载能力是由稳定条件决定的,除需要按式( 2 3 ) 计算其强度外,还应该满足整体稳定和局部稳定的要求。则轴心受压构件的整体稳定应按下式计算:o = N ( 币A ) S 【叨( 2 4 )式中:N 一轴心受压构件的计算压力,k g ;A 一受压构件的截面面积,C l r l 2 ;Q 一轴心受压构件的稳定系数; o 】一材料的抗压设计强度( 即允许应力) ,k g f e m 2 ;上述式( 2 4 ) 既用于核算已经设计好的轴心受压构件的整体稳定,
52、同时也用于设计轴心受压构件时确定截面的形式和尺寸。而对于结构式受压构件,其局部稳定仍需按上式计算确定,但式中的N 、A 、Q 分别为局部杆件的计算压力、截面面积和稳定系数。式中的稳定系数Q 取决于构件的长细比k 可根据长细比查表而得。而构件的长细比又取决于构件的计算长度1 0 ( 1 0 = 山,p 为长度系数,与构件杆端的支承方式有关:两端铰接时t t = l 、一端固定一端自由i , t = 2 、一端固定一端铰接t t = 0 7 、两端固定O 5 ;l 为构件长度,e m ) 和构件的回转半径i ( c m ) ,即:X = l o i = m i( 2 5 )而式( 2 5 ) 中的
53、回转半径i 可以通过构件的截面惯性矩I ( 型钢时可查表获得,其它形式可计算而得,c m 4 ) 和截面面积A ( e r n 2 ) 计算获得,如下式:而( 2 6 )2 2 2 受弯构件的受力性能作为受弯构件的各种梁在承受外力对,一般来说,有两种破坏方式;一是受弯1 0重庆大学工程硕士学位论文2 重大设备吊装的理论基础曲破坏,二是受剪切破坏。因此,对梁进行复核验算和设计时,主要是计算梁的截面正应力和剪应力能否满足要求。梁在受弯的情况下,其最大弯矩多数发生在跨中部位,而其最大剪力常在梁端支座部位,所以,只要计算梁的最大弯曲应力和最大剪应力能否满足允许应力即可。2 2 2 1 粱的正应力计算梁
54、在承受外力时,有两种情况:一是承受静态荷载,二是承受动态荷载。在现行钢结构设计规范中规定:对承受静态荷载或间接受动态荷载的受弯构件的计算,可适当考虑截面的塑性变形,即钢结构梁在弹塑性状态工作;而对于直接承受动力荷载的粱,以其最外纤维到达屈服强度o y 作为到达最大承载能力的极限状态,即钢结构粱在弹性状态工作。而重大设备吊装系统的承重结构基本上都是直接承受动态荷载的,因此,其设计允许应力M 均按屈服强度a y 取值。则梁在受到外力作用时的正应力计算应满足:a ,。= M 。W 5 a 】( 2 7 )式中:M 。一梁承受外力时的最大弯矩,k g c m ;W 一受弯构件在受弯方向的抗弯截面模量(
55、 型钢时可查表获得,其它形式可计算而得) ,C I l l 3 ;o 一梁承受外力时的最大正应力,I q ;f c m 2 ;【o 】一材料的抗弯设计强度( 即允许应力) ,l 【g 钬岔;2 2 2 2 梁的剪应力计算受弯构件的各种梁在承受外力时,其最大剪力多数发生在梁端的支座部位,因此,最大剪应力也发生在该部位,则最大剪应力应满足下式要求:m * = Q 一A ! 羽( 2 。8 )式中;Q 。一梁承受外力时的最大剪力,l 【g ;A 一梁的截面面积,c m 2 :再。一梁承受外力时的最大剪应力,k g f c m 2 ;啊一材料的抗剪设计强度( 即允许剪应力) ,k g f , c m
56、2 ;2 2 3 挤压构件的受力性能在吊装系统的设计中,承受挤压力和剪切力的构件主要是各种销轴和与其连接的耳板。销轴和耳板在承受剪切力时,需满足式( 2 8 ) 的要求;销轴和耳板在承受挤压力时,应满足:o h s = N A b s 2 0 m m ) ,应采用U 形缝、K 形缝或x 形缝。对于V 形缝和U 形缝的根部还需要进行补焊。对接焊缝的应力分布情况,基本上与焊件原来的情况相同可用计算焊件的方法进行计算1 0 1 。2 4 1 1 轴心受力的对接焊缝计算o = N 1 w t 5 f l w 或f 2 w( 2 1 1 )式中:N 一轴心拉力或压力,k g ;1 w 一焊缝计算长度,c
57、 m ;当采用引弧板施焊时,取焊缝实际长度;当1 3重庆大学工程硕士学位论文2 重大设备吊装的理论基础未采用引弧板时,每条焊缝取实际长度减去l c m :t 一在对接连接中为连接件的较小厚度,在T 形连接中为腹板厚度,C E l l ;、铲一对接焊缝的抗拉、抗压设计强度,k g 疗c m 2 ;一般情况下,焊缝的强度高于焊件的强度;当正焊缝连接的强度低于焊件的强度时,为了提高连接的承载能力,可改用斜焊缝。2 4 1 2 受弯受剪的对接焊缝计算o = N W 舀f l ”( 2 1 2 )z = Q S w 1 w t _ f 2 ”r 2 1 3 )式中;W f 一焊缝截面的抗弯截面模量,c
58、m 3 ;1 w 一焊缝截面对其中性轴的惯性矩,c n , 1 4 ;s w 一焊缝截面对其中性轴的面积矩,c m 3 ;龟w 一对接焊缝的抗剪设计强度,k g 群c m 2 ;对于工字型钢梁的对接焊缝,除按式( 2 1 2 ) 、式( 2 1 3 ) 分别验算正应力和剪应力外,在同时受有较大正应力( 0 1 ) 和剪应力( f 1 ) 处( 如腹板与翼缘的交接处) ,还应按式( 2 1 4 ) 验算其折算应力。矿+ 3 砰s L l ( 2 1 4 )式中1 1 是考虑到最大折算应力只在局部出现而将设计强度适当提高的系数。2 4 2 角焊缝的构造和计算角焊缝共有两种型式,即正面角焊缝( 垂直
59、于力作用方向的角焊缝) 和侧面角焊缝( 平行于力作用方向的角焊缝) 。一般来说,侧面角焊缝主要承受剪力作用:而正侧面角焊缝的应力状态比侧面角焊缝复杂,但正面角焊缝的承载能力高于侧面角焊缝,这是两者受力情况不同所决定的。因此,轴心力平行于焊缝长度方向( 即侧面角焊缝) 时,应满足;唧= N 眨1 w = N 0 砌w s “”( 2 1 5 )而轴心力垂直于焊缝长度方向( 即正面角焊缝) 时,应满足:o f = N h 。1 。= N O 7 h f 1 w 5 5满足安全使用要求【1 7 1 1 1 S l 。3 1 1 2G 、H 、J M 主梁吊装彰警5 9 t图3 2 钢丝绳受力图F 嘻
60、3 2S t e e lr o p ef o r c e以J 主梁( 设备重量5 7 2 2 2 6 + 1 2 0 进行钢丝绳校核。钢丝绳夹角5 6 0 。卡环5 5 t ,4 个。钢丝绳选用:6 x 3 7 + 1 1 4 0 西5 2 ,L _ 3 3 m ,一对,6 股受力。6 3 7 + 1 1 4 0 - m 5 2 钢丝绳公称抗拉强度为1 4 0k g m m 2 时,破断拉力为1 1 5 t 。钢丝绳受力如图:钢丝绳安全系数:K = Sa F = 1 1 5 x 2 + 3 3 3 8 = 6 8 9 5 5满足安全使用要求0 9 1 。G 、H 、J 、K 板梁吊装工况为主臂
61、工况,臂长9 1 m 。3 1 1 3 吊装机械性能U t l 4 0 0 履带吊臂式工况9 1 m 主臀机械性能:1 8重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用表3 2 履带吊工况表T 曲I e 3 2W o r kc o n d i t i o no f m o b i l ec r a l o作业半径m额定起重量t作业半径m额定起重量t作业半径m额定起重量t1 48 71 67 61 86 62 05 92 25 32 44 72 64 2 52 83 8 53 03 4 53 1 1 4D B Q 3 0 0 0 塔式起重机主臂6 6 3 2 m ,副臂5 4 m 机械性能:表
62、3 3 塔式起重机丁况表T a b l e 3 3W o r kc o n d i t i o no f t o w e rc r a n e作业半径m额定起重量t作业半径m额定起重量t作业半径m额定起重量t3 04 03 43 33 82 7 94 22 44 81 9 35 21 6 65 61 45 81 2 66 01 1 2以上是按目前国内电建施工企业所拥有的起重能力的起重机械考虑的吊装方法,如若有较强的起重能力( 如图3 3 吊耳受力示意图) D B Q 4 0 0 0 t m 塔式起重机,3 0 0 t 、3 5 0 t 或6 5 0 t 等履带式起重机械) ,则该方法更容易实现
63、。3 2 锅炉汽包的吊装汽包是发电厂锅炉岛最重要的设备,也是发电厂锅炉中最重和最大的设备之一。从表1 3 可以知道:汽包的几何尺寸为0 2 0 3 3 x 2 2 3 9 4 m m ,内径为西1 7 4 3 r n m ,壁厚为1 4 5 m m ,自重达1 6 6 7 0 8 t 。就位后中心标高为6 2 8 m 。由于汽包重量较大,同时受锅炉钢架的影响,作业半径比较大,且安装位置也比较高,因此,目前国内电建施工企业还没有相应的起重机械能够完成其安装就位工作。但是,在锅炉汽包安装就位前,锅炉纲结构已经安装完毕,我们完全可以充分利用锅炉钢结构自身的承载能力,同时,借助卷扬机配合滑轮组提升系统
64、( 或液压提升装置) 来实现汽包的安装就位工作。3 2 1 相关吊装参数汽包吊装载荷的确定:汽包吊装净重为1 6 6 7 0 8 t ( 包括汽包自重及吊杆重量) ,考虑附加重量( 吊具、索具等) 3 3 t ,则汽包吊装重为1 7 0 t 。液压提升装置起吊较平稳,动载系数取1 1 ,则汽包起吊动载为:G = 1 7 0 x 1 1 = 1 8 7 t 取整后,汽包吊装载荷取C j ;- 1 8 7 t 。3 2 2 汽包吊装倾斜角度的确定1 9重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用由于汽包总长度为2 2 3 9 4 m m ,而锅炉炉膛内起吊净空间仅为1 8 9 6 0 m m
65、,起吊时考虑汽包与钢架粱间的安全距离为3 0 0 m m ,则汽包需倾斜提升,因此倾斜的角度为:e o s c t = ( 1 8 9 6 0 - - 3 0 0 x 2 ) - - 2 2 3 9 4 - 卸8 2则a = 3 5 0 ,取1 t = 3 8 0 。3 2 3 锅炉顶部吊装梁的设计及校核由于汽包在提升时,需要倾斜3 8 0 ,至就位标高后再恢复水平,因此从汽包倾斜到恢复水平的过程中,两个悬挂汽包的吊点之间的水平距离将会有:从正常一减小一保持一增大一恢复正常的变化。为保证提升时钢丝绳始终处于垂直受力状态,位于锅炉顶部大板梁上的吊点也需要作相应的水平调整,因此要设计成可移动的吊装
66、梁。2 0 0 t 提升装置是一台主要用于汽包吊装的全组合吊具,它是一台由可移动的机架,上装二台1 5 t 级慢动卷扬机,穿绕2 0 0 t 滑轮组,可以通过自带梁系运移的装置刚。本计算书包括卷扬机性能介绍、滑轮组性能介绍,穿绳方法、钢丝绳选用计算,机架的设计计算、运移梁的设计核算等。3 2 3 1 卷扬机部分A 性能参数1 、本机具选用中国巨力集团有限公司生产的J M l 5 电控卷扬机二台,额定起重量1 5 t 。电动机轴功率4 5 K W ,电压3 8 0 V卷扬机速度8 2 n d m i n ,容绳量8 0 0 m出厂编号0 3 0 5 2 0 2 ( 0 3 0 5 2 0 1 )
67、出厂日期2 0 0 3 年5 月2 、主电机为起重及冶金用Y Z R 2 8 0 M - 1 0 ,4 5 K W ,5 0 H Z 三相异步电机:定子Y 、3 8 0 V 、1 0 7 A 、s 3 4 0 、J m 3 9 8 k s m 2 、6 次,J 、时F 级绝级5 6 0 r l m i n 、I P 4 4 、环境温度4 0 、重量8 4 0 k g 、出厂日期2 0 0 3 年4 月、标准编号J B 几1 0 1 0 5 - - 1 9 9 9 。山西电机制造有限公司。3 、抱闸a 、三相异步电动机A S F l 0 7 A 型、2 8 0 0 转份、功率2 5 0 瓦。Y
68、接法、3 8 0 V 、5 0 H Z 、0 6 2 A 、I P 4 4 连续、E 级。沈阳市环宇电机厂。b 、电力液压推动器重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用型号Y T l 9 0 ,行程8 0 m m ,标准推力9 0 0 N ,操作频率7 2 0 次J 、时。J C 4 0 。电压3 8 0 V ,出厂日期2 0 0 3 年4 月。海阳市凯达制动器有限公司。c 、制动架Z D J l 4 0 0 ,制动轮直径4 0 0 m m ,配用M Y T O O M Y I 制动力矩1 6 0k g t m 。4 、交流凸轮控制器K T J 广1 5 0 1 ,额定电流1 5 0
69、A ,操作频率6 0 0 次小时,电压3 8 0 V 。上海立德低压开关厂3 2 3 2 滑轮组部分3 2 1 3 2 1 滑轮组选用中国巨力集团有限公司生产的H Q D l 0 - - - 2 0 0 型铜套滑轮组,轮槽直径3 5 5 m m ,额定载荷2 0 0 t ,重量1 5 5 2 k g 只, 。3 2 3 2 2 钢丝绳穿绕方法见图3 3 。图3 3 钢丝绳穿绕方式图F i g 3 3C i r c l eS h a p eo f s t lr o p e3 2 3 2 3 滑轮组相关的选择计算【1 9 2 ”。选择滑轮穿绕2 0 支绳,使用1 0 片动滑轮。两台卷扬机同时启动提
70、升2 0 0 t 时,每台卷扬机牵引1 0 支绳,引出绳拉力s 的计算:S = Q E + 1 ( E 1 ) 0 S * - 1 ) = 1 0 0 0 0 0 x 1 0 4 1 0 - 1 ( 1 0 4 一l 狄1 0 4 1 0 - - 1 ) = l l S 5 5 k g一台卷扬机开动,一台卷扬梳停止,起重量Q 的计算:Q = S - f E - I 矿1 ( E - 1 ) = 1 5 0 0 0 x ( 1 0 4 2 0 - - l y l 0 4 2 0 - - 1 ( 1 0 4 - - 1 ) = 2 1 2 0 0 9 k g重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设
71、计与应用说明用一台卷扬机牵引也可提升2 0 0 t 重物一台卷扬机开动,一台卷扬机停止,提升2 0 0 t 时,引出绳拉力s 的计算:s = Q E m l ( E 1 ) ( E n - 1 ) = 2 0 0 0 0 0 x ( 1 0 4 2 0 - 1 ) ( 1 0 4 一1 ) ,( 1 0 4 加一1 ) = 1 4 1 5 1 k g3 2 3 2 4 钢丝绳的选择计算:选用4 5 、6 3 7 + 1 、1 8 5 k g f c m 2 的钢丝绳1 6 0 0 m ,重量6 7 1 0 k g 。Sf 町8 2 8 2 5 0 0 = 6 7 6 5 0安全系数的计算乱两台
72、卷扬机同时起动,提升2 0 0 t 重物时K = 6 7 6 5 0 11 8 5 5 = 5 7 ( 倍)b 一台卷扬机起动,另一台停止时,提升2 0 0 t 重物K = 6 7 6 5 0 1 4 1 5 1 = 4 7 8 ( 倍)由以上计算可知:提升2 0 0 t 重物时,严禁单台卷扬机独自起升。3 2 3 2 5 滑轮组连接板、销轴计算嘲:连接板采用Q 2 3 5 、销轴采用4 5 # f 1 日连接板计算Q = 2 0 0 0 0 0 + 4 1 9 4 x 1 6 0 0 l O O + 1 5 5 2 x 2 + 1 7 0 + 1 8 6 8 + 7 3 x 6 + 6 3=
73、 2 11 9 7 3 k ga 、定滑轮连接板( 外形尺寸如图)厂B厂A厂。 ,:一延下):图3 A 定滑轮连接板外形尺寸图F i g 3 4S i z eo f c r o w nb l o c k j o i n t i n gb o a r dA A 断面d D = 1 9 0 4 9 0 = 0 3 9查表应力集中系数码- - - 2 2 5重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用- - 2 2 5 x 2 1 1 9 7 3 4 r 4 9 - 1 9 ) 3 6 x 2 1= 5 5 2 k g 仃c m 2 a J l 7 = 2 0 7 6k g f f c m 2由
74、计算可知:下销轴的下连接板不允许紧靠在一起受力,均匀分布最小间距不得小于2 0 0m i l l ( 这种情况弯曲应力为2 0 0 0k g f c r n 2 )C 、连接板在原位置取代滑轮组的U 型吊环,所以滑轮组的销轴此处不再核算。D 、销轴2 在吊装时,必须根据汽包上吊耳的具体尺寸进行核算。3 2 3 4 机架的设计核算机架是一个刚性的焊接框架结构,内力计算比较复杂,一般按简支梁计算( 起重机设计手册) 设计时,不仅考虑要有足够的强度,而且要有足够的刚度,计算应力一般不应超过1 0 0 0 k g l T c m 2 ,挠度应控制在1 1 0 0 0 支梁长度内【l O l 。本机架包
75、括二根平移大梁( L 4 ) ,二根立梁( k ) ,一根主受力梁( L 1 ) 和四根联系横梁( L 3 ) 组成,结构见图3 9 。3 2 3 4 1L l 梁校核L I 梁截面如图图3 9 主受力粱截面图F i g 3 9T h ea 螂s e c t i o no f m a i ng 栅d e l J x - - j o + A d 2 = b h 3 1 2 + A d 2 = 3 2 3 7 5 5 c m 4J x - - - 9 3 3 1 2e m 4h - - - 2 ( W + J x f ,) = 8 3 4 1 3 4C E I l 4W m 。= 8 3 4 1
76、3 4 4 0 = 2 0 5 8 3 3 5c m 3L l 梁受力如图3 1 0 所示:重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用F ,。F 己i图3 1 0 主梁受力图F i g 3 1 0M a i ng i r d e rf o r c eM 。莳- F l x L i - - - 2 1 2 1 4 3 2 x 1 6 2 5 ;1 7 2 3 6 6 1 8 7 5 k g - e mM 自一P 8 = 1 8 x 3 2 9 5 3 6 0 3 2 5 2 = 1 2 0 8 4 5 3 k g - c mM = M m 【+ Mm r 2 1 7 3 5 7 4 6 4
77、 0 5k g 。锄L 1 梁弯曲应力值o = M W m - - 8 3 3k g f f c l D 2 o = 1 0 0 0 k g f f e m 2L l 梁挠度FF = p L 3 4 8 E J = 0 9 m m q = 3 2 5 r a mL l 梁下吊耳校核a 吊耳如图3 1 1 所示:一A图3 1 l 吊耳外形尺寸图F i g 3 1 1S i z eo f 【叩训i 1 1 9e ”由图示可知:轴孔有8 = 1 2 m m 的贴板,吊耳承受的载荷减小至6 ,( 6 + 6 ) Q 即Q = 4 0 ( 4 0 + 1 2 ) x 2 1 2 1 4 3 = 1 6
78、3 1 8 7 k gA - A 截面d b = 1 9 5 6 = 0 3 4 查表仉_ 2 3 5o & = a j Q 2 ( b - d ) & - - 2 3 5 x 1 6 3 1 8 7 2 x 2 x ( 5 6 - 1 外x 4口|皿卫蒌l匹重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用= 6 4 8 k g f f c m 2 o J l 7 = 1 3 5 2 k g 疗c m 2B B 截面o # = Q ( h 2 + o 2 5 d 2 ) 2 d 6 ( h 2 0 2 5 d 2 )= 1 6 3 1 8 7 ( 2 8 2 + 0 2 5 x 1 9 2 )
79、 2 1 9 x 4 ( 2 8 2 - 0 2 5 1 9 2 )= 1 3 5 3 k g 毋c m 2销孔挤压应力为o w = - Q 2 d 6 = 1 6 3 1 8 7 2 x 1 9 4 = 1 0 7 4 k g f c m 2b 吊耳焊缝的核算理论上焊缝只承受轴向拉力o = N A = 2 1 2 1 4 3 5 5 4 2 = 2 8 3 k g f c m z实际上,在水平移动过程中,重物会产生晃动,从而使吊耳产生横向剪力,故为安全起见,吊耳二侧各增加四块角板加强筋。L l 梁的稳定性根据起重机设计手册,箱形截面梁可不验算整体稳定性,但腹板的局部稳定性必须予以考虑,尤其是
80、在局部受集中力处,也就是吊耳的焊接部位。当腹板高度1 1 0 与腹板厚度6 的比h o 5 夕O 时( 采用Q 2 3 5 钢时) ,不设置任何加筋板即- j - 保证腹板的局部稳定性】。因为,h o 8 - - 7 2 0 3 0 = 2 4 7 0所以,可以不设置加劲板,但考虑箱形梁下翼板受集中载荷过大,需设置加筋板,防止因移动时重物晃动而使主受力梁扭曲变形。3 2 3 4 21 , 2 梁校核强度校核截面如图图3 1 2 立梁截面图F i g 3 1 2 S t a n d i n g g i r d e rs e c t i o nJ x = 3 3 4 3 1 2 + 3 3 4 3
81、 8 2 = 1 9 0 7 8 4 c m 4J = 2 x 7 2 3 1 2 = 6 2 2 0 9 e m 4J x - - 2J x + J x = 4 4 3 7 7 6 e m 4重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用w = J x y = 1 1 0 9 4 4 c m 3受力如图0p n 5 nrt。,。r 己图3 1 3 立粱受力图F i g 3 1 3s 倒i 1 1 9g i r d 盱f o r c e 五尸F a = 1 1 0 4 l1 9 7 5 k g e r no , r 蝴- - 9 9 5 k g f e m z由计算可知k 梁的弯曲应力已接近
82、规定值1 0 0 0 k g f e m 2 ,所以,此装置在吊装2 0 0 t 重物、k 梁正中间承力时,k 梁的设置间距不得大于4 1 0 0 m m 。如果吊重小于2 0 0 t 或k 梁承重不在正中间时,可适当放大k 梁的问距,但必须重新进行k 梁的弯曲应力核算,应力值必须控制在规定值之内,方可进行调整。钢度计算f = - p L 3 4 8 E J= 1 0 7 7 1 9 x 4 1 0 3 4 8 x 2 1 1 0 6 x 4 4 3 7 7 6= o 1 7 c m 式中;L = 4 1 0 c m6 :4 0 m m醅- - 2 0 m mb = 3 3 c mh = 8
83、0 c mJ x - - - 4 4 3 7 7 6 c n l 4J y - - 4 x 3 3 3 x 2 + 7 2 x 2 3 1 2 - w 2 8 7 5 4 4 锄4o l 对Q 2 3 5 钢取2 4 0 0 k g 眈m 28 8 0 = 2 O 8 时,甲取1a - M 。卵m W 砷9 5 k 敷 1 0 0 0 k g 眈一b 腹板局部稳定性重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用根据起重机设计手册中关于腹板局部稳定性的规定,当腹板高度b o 与腹板厚度6 的比值h o 6 = 7 2 0 2 0 = 3 6 0 时,可以不设置任何加筋板,或者按构造需要布置加筋
84、板 2 4 1 1 2 5 。根据现场实际情况,需要在受集中力的区域设置加劲板,具体布置如图Q B D Z _ - 5 中所示。3 2 3 4 3L 3 梁四根L 3 梁主要是连接k 梁,并使k 梁保持稳定,同时承受卷扬机自重和滑轮组出绳拉力,应力值较小,故此处不再计算。3 2 3 4 41 4 梁校核强度计算截面如图图3 1 4L 4 梁外形尺寸图F i g 3 1 4S i z eo f L g i f d e rj i = 】一a 矗= 8 9 2 1 1 7 3 c m 4J x - - 2 6 0 1 4 9 3 c m 4:j f J - - - 2 0 4 4 3 8 4 e m
85、 ,m 【- J x 6 2 = 3 2 9 7 4 c m J受力如图:R lR 2图3 1 5 k 梁受力图F i g 3 1 5 L 4g i r d e r f o r c eM n m = R 1 x 3 2 0 - P 1 x 1 8 0 = 8 0 5 0 0 0 0 k g c m:o 删一翮。印4 舔嗔懒刚度核算卢口l + P 2 ) l ( 0 7 5 n 聊1 2 E J= l 2 2 3 0 1 0 3 3 2 0 ( o 7 5 x 1 0 0 0 2 - 3 2 0 2 ) ( 1 2 x 2 1 x 1 0 6 x 2 0 4 4 3 8 4 )重庆大学工程硕士学
86、位论文3 吊装方案的设计与应用= o 4 6 锄 【f 】2 1 0 0 0 1 0 0 0 = l c m稳定性a 整体稳定性o = M 。旭。、畦M = l 0 0 0 k g 纨其中整体稳定系数v m K I ( K 2 + K 3 I 五b h ) ( J v J 。) 0 w ) 2 ( 2 4 0 0 6 。)式中:L = 1 0 0 0 e m 跚c m6 税c mb = 5 8 e mh = 1 2 0 e mJ x = 2 0 4 4 3 8 4 c n l 4J v = 1 3 0 1 5 2 c m 4酃鑫制2 = 2 妈K l - l查表K 2 = 1 4 8 0I (
87、 3 - - 1 2 0 0计算= O 8用取代,查表卸9 6 8o = M 。慨,W 砷4 0 1 2 5 0 0 9 6 8 x 3 4 0 7 3 - - - 2 8 5 k g f c m zb 腹板局部稳定性h o 8 = l1 6 0 2 0 = 5 8 7 0所以,可以不设置如筋板,根据构造需要设置加筋板。轨道轨道采用P 4 3 轨,固定方式用图示压板焊接固定3 2 4 锅炉汽包的吊装3 2 4 1 吊装必须具备的条件钢结构安装整体验收合格。汽包已运到起吊位置。2 0 0 t 汽包吊装专用装置在地面已检修、组合并吊装就位、加固结束,检查调整合格,卷扬机组的专用电源及其电缆已布置妥
88、当。对旖工人员已进行旌工安全技术交底,吊装前办理安全施工作业票。在汽包上搭设好就位、找正的平台,并经验收合格。零米牵引汽包的专用卷扬机已布置好。汽包吊带与汽包的吻合试验已做,情况良好并把汽包u 型吊带固定在汽包上。2 0 0 t 汽包吊装专用装置的专用电源已经接通,并经试运检查无误。在前期准备工作时,要派人监督维护,防止其它意外因素影响汽包吊装。3 2 4 2 吊装前准备l 预留梁在钢架吊装时,已经对影响汽包吊装的梁进行了预留,此处不再叙述。2 吊装装置2 1 吊装装置的组装2 0 0 t 汽包起吊装置运至现场后,滑轮组、排绳器、卷扬机已拆卸,必须现场组合。现场组合好后,在零米将钢丝绳平均分配
89、至每套装置上的两个卷扬机的卷筒上后再将2 0 0 t 汽包起吊装置布置到位。2 2 吊装装置布置位置2 0 0 t 汽包起吊装置布置的基准是距炉膛纵向中心线3 1 6 0 r a m 、横向中心线距G重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用轴3 6 7 4 m m 的位置,方向与汽包同。需注意的是由于2 0 0 t 汽包起吊装置布置于距G轴3 6 7 4 m m 的位置时,在纵向若对称布置,就不能保证3 1 6 0 m m ,所以两套装置中心错开布置,相错尺寸3 6 0 m m ,炉左侧向炉前方向偏1 8 0 m m ,炉右侧向炉后方向偏1 8 0 m m 2 s :靠近炉中心的两根轨
90、道梁纵向中心线分别距炉膛纵向中心线7 0 0 r a m ,靠近汽包吊带梁侧的轨道梁与汽包吊带梁外边距为5 0 r u r a l 2 7 1 。2 3 吊装装置吊装与拆卸吊装装置的吊装与拆卸用F z Q 1 2 5 0 自升塔式起重机,作业半径为3 2 5 7 m ,额定起重量为4 1 5 t ,吊装用钢丝绳为0 3 9 一对,四股受力,卸扣用四个1 3 5 t 。3 零米牵引卷扬机3 2 4 3 施工方法1 、吊装前的准备:将2 0 0 t 汽包吊装专用装置及配套设施按要求布置在炉顶,并进行可靠的加固。将汽包运输至锅炉零米,用2 0 0 t 汽包吊装专用装置卸车,水平吊起卸车后将平板车开走
91、,用卷扬机将汽包向炉左牵引,汽包中心偏左不小于2 0 0 0 r a m 后放置于零米。待一切安装、吊装工作准备完毕后即可以进行汽包吊装,吊装时注意在倾斜3 8 0 时,炉右侧汽包端头比炉左侧汽包端头高约1 4 0 0 0 r a m ,此时也满足倾斜吊装的要求。: Y 、j 、0K7 、,7:lj ,每卜、v :1 妄t 、,x 、l f ,7、| ,1 ,j 、 ,。f 0C ,I ,7u 、E = g图3 1 6 汽包吊装示意图F i g 3 1 6S c h e m a t i cd i a g r a mo f h o i s t i n ga n di n s t a l l a
92、t i o nf o rb o i l e rD r u m2 、吊装初始:在刚开始吊装时,两台汽包吊装专用装置同步起升,同时使牵引卷扬机向炉左牵引,防止汽包向炉右移动,在汽包离开地面l m 左右时,靠近炉右的一套一直提升,炉左的一套时起时停,保证汽包炉左端头始终离开地面,同时重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方寨的设计与应用注意调整牵引卷扬机,待汽包的两端全部进入钢架柱内( 汽包吊装倾斜角度约3 8 0 )时,停止起吊,将牵引卷扬机拆除。3 、继续起吊汽包:起吊角度控制在3 8 0 并匀速提升,直至汽包的左侧端头越过标高4 7 0 0 0 t u r n ,此时汽包的右侧端头达到标高6 1 0
93、 0 0 m r a 。这时就可将汽包调平。4 、汽包调平:汽包右侧的一套2 0 0 t 汽包吊装专用装置下落调整,左侧的汽包起吊专用装置提升,使汽包回摆至水平。5 、继续起吊:汽包回摆至水平后,继续起升汽包到达就位标高,用5 t 倒链牵引消除因提升装置交错布置而使汽包发生的轻微偏斜,从而使汽包处于就位位置的正下方后穿装吊带销轴。6 、吊装结束:销轴穿好后,进行汽包找正。找正结束即可松钩,拆除汽包专用装置和配套设施,工作结束。3 2 4 4 吊装受力计算l 、吊装装置的校验此次使用的2 0 0 t 汽包起吊专用装置在前面已经过校验和实际应用,结构强度和稳定性均能够满足安全使用要求,此处不再校验
94、。2 、滑轮组的受力计算、校核:滑轮组的受力计算、校核按照起吊过程中最大倾角进行校核,最大倾角为3 8 0 ,吊装重量按1 7 0 c 计算,如图所示;曳 F II 。r 址h 。乏k 汕摇藩写霉疆趟啦q图3 1 7 汽包吊装图F i g 3 1 7B o i l e rd r u mh o i s t i n gi n s t a l l a t i o n3 2重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用F I = G b ( 种b ) 2 1 7 0 x 2 3 6 4 2 3 6 4 + 3 8 7 7 】= 6 4 3 9 tF 2 = 1 7 0 - 6 4 3 9 = 1 0
95、 5 6 1 t其中:F l 为靠近炉左的汽包专用装置的滑轮组受力,tF 2 为靠近炉右的汽包专用装置的滑轮组受力,tG 为汽包的吊装重量,ta 为低侧吊点距汽包重心的距离,m mb 为高侧吊点距汽包重心的距离,m i l l3 、汽包重心的水平位移计算在倾斜吊装时,由于两套滑轮组受力不同,但在吊装过程中所产生的水平分力是相同的,汽包重心肯定向炉右水平移动,才能使两套滑轮组产生的水平分力相同。汽包重心水平移动是由提升装置的位置所决定的,根据C A D 图示法知:重心移动距离为7 9 5 m m 。炉左侧汽包最外边距钢架最里边的距离为1 7 0 3 m m :而炉右侧汽包最外边距钢架最里边的距离
96、为2 4 m m ,比较紧凑,因此在这一侧要求指挥人员、监护人员必须及时跟随汽包上升,并在汽包端头过每道横梁时倍加注意。4 、零米s t 牵引卷扬机钢丝绳的出头拉力:零米5 t 牵引卷扬机总拉力经计算为3 t ,实际操作时,加挂动滑车,使卷扬机引出绳有3 股受力绳,这样就加大了安全倍数。5 、汽包吊装专用装置的卷扬机同时开动时卷扬机出头的拉力。汽包吊装专用装置的每台卷扬机的额定拉力为1 5 t 。按右侧提升装置的最大受力1 0 5 6 1 t 计算,计算过程如下:( 1 1 x 1 0 5 6 1 t + 附加载荷= 1 1 6 1 7 t + 附加载荷,按1 2 0 t 考虑计算。其中1 1
97、 为动载系数。)A 、两台卷扬机同时起吊:载荷为1 2 0 2 = 6 0 t卷扬机引出绳拉力为S :s = Q 矿1 ( B 1 ) ( E n - 1 )= 6 0 x 1 0 4 9 ( 1 0 4 1 ) ,( 1 0 4 1 0 _ I )= 6 0 x 1 4 2 3 x 0 0 4 0 4 8= - 7 1 1 5 t其中Q 为滑轮的载荷量;E 为滑轮的阻力系数,铜套滑轮组的阻力系数取值1 0 4 ;n 为滑轮组数量钢丝绳的钢丝为1 8 5 k g f m m 2钢丝绳规格为6 x 3 7 + 1 - 0 3 4 5 1 8 5 0 查表得Sa = 8 2 5 0 0 k g钢丝
98、绳的破断拉力s 砷st 甲为钢丝绳中因钢丝捻向不均匀所引起的变载不均匀系数,当钢丝绳为6 x 3 7 + 1 时,币取0 8 2 。重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用S = 0 8 2 8 2 5 0 ( 卜6 7 6 5 0 k g安全系数K = 6 7 6 5 0 7 115 - - - 9 5B 、一台卷扬机停止,一台起吊:载荷为1 2 0 tS = Q E n - 1 ( E - I ) ,( E n 1 )= 1 2 0 x 1 0 4 1 9 ( 1 0 4 1 ) ( 1 0 4 2 0 - 1 )= 8 4 t钢丝绳的钢丝为1 8 5 k g f m r a 2钢
99、丝绳规格为6 x 3 7 + 1 - 0 3 4 5 18 5 0E s = 8 2 5 0 0 k g钢丝绳的破断拉力S = 0 8 2 L S # = o 8 2 x 8 2 5 0 0 = 6 7 6 5 0 k g安全系数K = 6 7 6 5 0 8 4 9 2 = 7 9通过计算说明每台卷扬机的最大出头拉力为8 4 t 小于额定拉力1 5 t ,满足安全使用要求。6 汽包吊耳的受力校验吊耳的校验以右侧最大受力1 2 0 t 计算,汽包上有四个自带的吊耳,左右侧各有两个,其位置是距汽包中心3 9 6 0 m m ,外形为;5 0 0 x 4 5 7 x 5 0 ( 长高厚) 衄,轴孔
100、直径为0 1 5 4 m m 。吊耳如图所示。图3 1 8 汽包吊耳外形尺寸图F i g 3 1 8S i z eo f b o i l e rd r u ms u s p e n d h ge a r最上面的剪切力:f P A = 1 2 0 0 0 0 ( 1 6 9 x 5 x 2 ) = 7 1 0k g f c m 2 o = 1 2 0 0 k g F c m 2两侧面的拉应力:o 矿- P f A = 1 2 删( 3 4 6 x 5 x 2 )= 3 4 7k g f c m 2 E - = 1 2 0 0 k g f e m 2焊缝强度计算。部加膏重庆大学工程硕士学位论文3
101、吊装方案的设计与应用。拉= 1 2 0 0 0 0 x e o s 3 8 。( 5 0 x 5 2 ) = 1 8 9 k g f f e m 2om j = M WM = P x a = 1 2 0x s i n 3 8 0 x 1 0 0 0 x ( 4 5 7 1 6 9 - 1 5 4 2 ) 5 1 5 5 8 8 5 4 8 k g c mJ - - - b h 3 1 2 = l O x 5 0 3 1 2 = 1 0 4 1 6 6 7 e m 4W = J y o = 1 0 4 1 6 6 7 ( 4 5 7 2 ) = - 4 5 5 81 矗of = M W = I5
102、 5 8 8 5 4 8 4 5 5 8 7 = 3 4 2 k g 仃e m 2o = o 水- j = 1 8 9 + 3 4 2 = 5 3 1 k g c m 2 0 2 = 1 2 0 0 k g f i e m 2其中:t 为吊耳所受的剪切应力P 为吊耳所受的最大拉( 剪) 力A 为吊耳所受的拉( 剪) 断面积。为吊耳所受的拉弯应力总和o 。为吊耳所受的拉应力。膏为吊耳所受的弯应力M 为吊耳所受的弯距J 为吊耳的惯性距w 为吊耳的截面系数【6 为材料的许用应力经校核本汽包上设计的吊耳在汽包倾斜3 8 0 时,能满足使用要求,结构安全可靠。3 2 4 5 吊装过程中可能出现的问题1
103、、卷扬机同步问题在汽包吊装过程中,虽然两套汽包吊装专用装置的卷扬机的起升速度相同,但由于盘绳等原因,在吊装过程中会引起起升速度的不同,因此监护人员必须认真监护角度指示器,确保两套专用吊装装置在计算角度内起升,调整汽包倾斜角度依靠起、停卷扬机来控制。2 、卷扬机的盘绳问题在汽包昂装过程中,每套装置在卷扬枫处安排一个人操作盘绳器进行卷扬机的盘绳工作,确保吊装全过程卷扬机的钢丝绳不出现混乱现象。盘绳点必须搭设盘绳平台,要求搭设的盘绳平台牢固、安全、可靠,搭设完成后经验收合格方可使用,注意搭设的平台不得影响汽包吊装。3 、电源问胚为保证汽包在吊装过程中的顺利进行,现场要求配备的电源必须可靠,且须有经验
104、的电工两名在现场准备随时应急电源必须满足四台卷扬机同时起吊的要求,四台卷扬杌韵龟功率为;4 x 4 5 k W = l $ O k W 。电源接口布置在炉顶,方便使用,确保在吊装过程中的用电不出现任何问题,4 、监护问题由于汽包吊装的时间较长,约需3 4 小时,要求现场安排的监护人员不得离开各自的监护岗位,并且在监护过程中兢兢业业、一丝不苟。发现问题及时向指挥通报,严禁隐瞒不报。3 5重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用5 、指挥问题由于汽包吊装过程涉及的范围大、人员多。因此。吊装过程中必须统一指挥,统一调动、统一安排。没有指挥的命令,任何人无权擅自进行操作;任何人无权随意进行指挥
105、。6 、安全问题由于汽包吊装锅炉设备吊装中的最重件,吊装难度大,技术性强、涉及面广,安全隐患相对较多,因此,在吊装前必须对吊装使用的各种设备进行详细、认真的安全检查。并在2 0 0 t 提升装置布置好后进行一次系统、彻底的检查。a 对吊装中使用的卷扬机要进行认真的检修,对刹车应特别检查;该更换的部件一定要更换,排除一切存在的隐患,确保吊装全过程卷扬机不出现任何问题,运行安全、灵敏、可靠。b 对吊装中使用的索具进行详细认真的检查,不合格的索具严禁使用。c 在汽包吊装前,钢架上的所有电焊机的电源必须全部关闭,并经检查确认。d 对吊装使用的吊耳应进行金属探伤。要求吊耳材料无裂纹等缺陷;焊缝无缺陷,并
106、出具检验报告。7 吊装过程中出现晃动问题在汽包吊装过程中,由于要经常起、停卷扬机,有可能出现汽包晃动,因此,要求角度监护人员要随时向指挥人员报告角度,及时对吊装角度进行调整,避免由于角度过大调整而带来的冲击、晃动。8 2 0 0 t 提升装置钢丝绳与钢架梁摩擦问题由于摩擦无法消除,只有在摩擦的钢架梁有棱角的地方加垫厚壁管皮,管皮长度为1 , 5 m ,共四个。管皮用3 m 长,7 6 6 m m 的管子切割后与钢架焊接。3 3 发电机定子的吊装发电机定子是发电厂汽机岛最重要的设备,也是整个电厂重量最大的设备。因此,发电机定子的吊装在发电厂的建设过程中,同锅炉汽包的吊装一样,是整个发电厂最主要的
107、设备安装之一。定子的安装从理论上来说有:移动吊车吊装或抬吊;采用设在汽机房内的行车抬吊;以及使用液压提升装置提升吊装等三种方法均可以实现。但从施工现场的实际情况看,现实中可供我们选择的余地很小,具体情况如下:1 ) 因为设备安装时,均有挡风、避雨等的具体环境要求和作业条件,因此当发电机定子安装时,作为建筑部分的汽机房已经施工完毕。由于场地和作业空间的限制,采用移动式起重机吊装或抬吊的方案已成为不可能。2 ) 一般来说,汽机房内设计安装有两台行车。如果行车有足够的起重量,则可重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用以采用两台行车抬吊的方法将发电机定子安装就位 2 s l 。例如邯峰发电厂
108、的发电机定子就是采用的这种方法吊装就位的:因为定子重约3 3 0 t ,而两台行车最大起重量均为1 8 0 t ,因此行车可以满足抬吊要求。但在通常情况下,汽机房行车的设计仅考虑了机组检修时的起重量( 国内绝大多数2 x 3 3 0 M W 机组的电厂,汽机房内设计安装的行车,仅考虑检修时的接盖或抽转子等,故行车最大起重量一般不超过8 0 t ) ,并不考虑施工时安装的起重荷载。如果考虑用汽机房内的行车抬吊安装发电机定子的方法,就必须事先与建设单位和设计单位协商,对汽机房A 、B 列柱的设计进行加强并对行车进行改造加固。3 ) 由于上述两种吊装方法前提条件较多,因此液压提升装置提升安装发电机定
109、子的方法,基本上成为目前国内吊装发电机定子使用频率较高的方法嗍。当然,该方法吊装发电机定子时,要根据此时汽机房内建筑工程的进展情况、工程的网络进度情况( 里程碑节点的要求) 等,选择不同的方式进行吊装。以上三种方案中第一种方案显然很少采用,选择钢索式液压提升装置吊装发电机定子,由于所采用的专门框架式承重结构( 或配套的承重框架) 及其它配套设施都是相关厂家提供和专门设计制造的成熟产品,现场使用方法简单,也不用专门进行其它设计校核,就不再赘述。在这里,就马莲台电厂的实例,对厂房A 、B 列柱设计加强后,行车改造、加固吊装定子的方案进行以下研究、设计及校核工作,以便其他电建企业借鉴。3 3 1 发
110、电机定子吊装汽轮发电机沿厂房纵向顺列布置,汽轮发电机中心线距A 轴为1 5 0 m ,距B 轴为1 5 0 m 。其中1 。汽轮发电机基座位于( 3 ) ( 4 ) 轴之间,? 汽轮发电机基座位于轴之间。发电机选型为北京汽轮发电有限责任公司引进法国A L S T O M 公司技术生产I 2 2 5 - 4 6 0 型水氢氢冷发电机,其额定功率3 3 0 M W 。发电机定子采用两台行车卸车、提升、就位:将两台行车小跑车上原有滑轮组拆除更换为锅炉吊汽包用的2 0 0 t 提升装置滑轮组,附加滑轮组固定在小车项部的箱形梁,行车的钢丝绳绕过滑轮组与箱形梁I 通过销子连接,在箱形梁I 的中间用4 只销
111、钉将3 5 0 t 吊钩( L R B l 4 0 0 l 履带吊用) 固定在横梁上,用3 5 0 t 吊钩提升定子从低压外下缸上部吊装就位。3 3 2 施工准备汽机房两台Q D W H X 8 0 2 0 - 2 8 5 型桥式起重机负荷试验结束,经专业质检部门检验合格并取得使用许可证。高压模块、中压模块及低压转子暂不就位,并清除汽轮发电机组纵向中心左右两侧2 m 范围内的设备及其它物件,其顶面标高不超过1 3 0 1 0 m ( 除低压外下缸) 拆除两台行车的缓冲装置,然后用t i ) 1 5 9 6 长1 1 7 0 m m ( 以确保两行车连接后达重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的
112、设计与应用到最小间距为准) 的钢管两边焊接方法兰( 方法兰与行车固定缓冲装置的法兰应相同) 将两台行车用M 1 6 螺栓进行连接,以保证行车的刚性连接。将两台车的大车电气行走装置改造为由一台行车驱动。汽机房柱间道路和汽机房零米施工至- 4 0 0 m m ,并用砂加石填平( 压实系数不小于O 9 3 ) ,运输定子通道上区域内铺设6 = 5 0 r a m 的钢板。在汽机厂房零米靠近B 轴柱间布置1 台5 t 卷扬机,卷扬机牵引钢丝绳通过固定在柱中间部位的定滑轮组引出至主厂房门口,在2 0 0 t 平板车进入主厂房内时牵引平板车进入。发电机基础板已浇筑完毕,强度达到最终强度的8 0 以上;台板
113、安装完毕,并经检查验收合格。施工机械性能良好,工器具及吊装用的扁担、索具经检查合格,准备齐全。行车顶部穿绕钢丝绳的定滑轮固定完毕,两台行车大钩更换完毕,行车顶部固定滑轮组的横梁安装完毕,行车钢丝绳穿绕完毕。行车的动力电源应有保障,一路备用、一路正式。划好发电机定子基础中心线,让行车行驶至主发电机基础上方,在行车上用细线放下一线锤,找出两台行车小车与发电机就位基础相对应的位置,并将小车固定。所有准备工作完毕后,应进行一次全过程的模拟试验,完成吊装全过程的所有动作,观察行车及吊具的工作性能:a 、检查2 台行车所有转动部件,正常无杂音;检查所有吊装工器具应无损伤等缺陷。b 、在进行负荷模拟试验前,
114、分别在两台行车大梁上贴上数值标签( 试验过程中,测量行车下挠度) ,在空负荷时测量标签并将数值作好记录。c 、吊起配重,在配重离开地面l O O m m 时,停止起升,检查2 台行车所有部件及吊装工器具有无异常现象;测量两台行车的标签数值。d 、落下配重,检查行车各部件是否正常,行车应恢复原状,且无残余变形和异常现象:计算2 台行车的下挠度。测量值应小于4 0 7 m m ( Q D W H X 8 0 2 0 - 2 8 5 型桥式起重机大车跨距为2 8 5 m ) 。e 、再次起吊配重,2 台行车同时进行吊钩升降动作及大车行走动作,试验行车各运行机构及制动器的功能是否正常。检查起重机应该行
115、走平稳,无特殊振动、卡涩和冲击;车轮无卡轨现象和声响;各轴承温度正常;制动器、制动带温度不应过高,不应超过5 0 6 0 ;3 3 3 施工方案3 3 3 1 定子吊装发电机定子用2 0 0 t 平板车运至汽机房( 轴间) 的大门口( 9 0 m x S m ) 后,用预先布置的卷扬机牵引平板车倒入汽机房检修吊装口,保证平板车与A 列柱垂直且定子横向中心落在距A 列柱1 5 m 处。然后落下横梁I 用专用索具( 石电工程吊3 8重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用装定子用) 挂在定子的四只吊攀上。此时启动两台行车大钩( 两台车应保持低挡位运行,起升速度应保持一致) ,当所有钢丝绳都
116、受力时,停止起升检查扁担是否水平、钢丝绳是否顺畅。若扁担、钢丝绳异常应落下重新调整直到正常为止。起升大钩,当定子离开平板车约l O O m m 后,停止起升,检查索具、滑轮组扁担、横梁有无变形和异常,如此反复进行3 次。落下定子并放于平板车上,拆除发电机定子与运输支架间的连接螺栓。再次起升大钩,吊起定子,定子与运输支架脱离,开走平板车。将定子旋转9 0 。( 磁端指向固定端) ,定子纵向中心应与基础中心一致。走动行车将定子沿着汽轮发电机中心线吊装就位。3 3 3 2 定子吊装计算I 、箱形梁I 受力计算:确定箱形梁I 上吊耳中心距离;单台行车总宽为8 6 7 3 m m ,拆除缓冲装置后用 1
117、 5 9 x 6 长1 1 7 0 m m 的钢管将两台行车连接,计算两行车吊钩中心距离为8 4 7 3 m m ,故箱形梁上两大钩吊耳中心距离选取8 4 7 3 m m 。2 、箱形梁I 截面系数计算:箱形梁I 截面如图3 1 9 ,截面系数计算如下:哪5P = 9 5IL -! ! ! !一 二二二 酉l 一墨窒! ! :墨- ll 一圣旦! ! :曼一P = 9 5tP = 9 5图3 1 9 箱形梁截面尺寸及受力图F i g 3 1 9S i z ea n df o r c eo f b o xs h a p eg i r d e rs e c t i o nJ # ( B H 3 -
118、 b h 3 ) 1 1 2 = ( 1 0 0 x 1 0 0 3 - ( 1 0 0 - 4 ) ( 1 0 0 8 ) 3 ) 1 2 - - - 2 1 0 3 8 2 9 3 c m ?,m 。c - ,月旷- 2 1 0 3 8 2 9 3 5 0 = 4 2 0 7 6 6 c m ,3 、箱形梁I 受力分析:箱形梁下吊耳实际承重G l = 定子重量( 包括吊攀) + 吊绳重量+ 2 5 0 t 钩重G l = 1 8 3 + 0 5 + 1 6 = 1 8 5 I t ,按1 9 0 t 进行校核计算;M卜1I引1II1重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用箱形梁上吊
119、耳实际承重G 2 = G l + 箱形粱自重= 1 8 5 1 + 1 1 8 = 1 9 6 9 t 。按2 0 0 t 进行校核计算。箱形梁I 受力如图3 1 9 ,M m f l x = P L - - 9 5 0 0 0 3 9 1 1 5 = 3 7 1 5 9 2 5 0 8 k g e n lMa r 2 - q L 2 8 = 1 0 8 0 0 x 8 4 7 3 2 ( 9 3 0 x 8 ) = 1 0 4 2 1 3 8 k g 锄M 2 l _ r n a x + M 自= 3 8 2 0 1 3 8 8 k g 锄L l 梁弯曲应力值o - = M W m a x
120、= 3 8 2 0 1 3 8 8 4 2 0 7 6 6 - - 9 0 7 9 k g f e m 2L 梁挠度ff = p L 3 4 8 E J x= 1 9 0 0 0 0 x 8 6 7 3 9 ( 4 8 2 1 x 1 0 6 x 2 1 0 3 8 2 9 3 = 0 5 8 5 e m L 7 0 0 = 1 2 4 e r a4 、箱形梁I 下吊耳校核:4 1 下吊耳校核:吊耳总受力按1 9 0 t ( 实际重量1 8 5 ,5 t ) 计算,每只吊耳承受的载荷为Q = 1 9 0 0 0 0 8 = 2 3 7 5 0 k g ,吊耳如图3 2 0 :A L厂8图3 2
121、 0 下吊耳外形尺寸图F i g 3 2 0 S i z e o f d o w ns u s p e n d i n g e a rA - A 截面最大拉应力:d b - - - 7 2 0 = O 3 5 查表a i - - - 2 3 5o & = c t j Q C o d ) 8- - - 2 3 5 x 2 3 7 5 0 【( 2 0 - 7 ) 4 】一- - - 9 9 7 k g f c n l 2B B 截面口擅= Q 砰+ o 2 5 d 2 ) d 6 ( q 1 2 - O 2 5 d 2 )4 0J 图3 2 1 上吊耳外形尺寸图F i g 3 2 1S i z
122、eo f u p p e rs u s p e n d j I I g 谢重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用= 2 3 7 5 0 ( 1 1 5 确2 5 7 2 ) ,7 x4 x ( 1 1 5 2 - 0 2 5 x 7 z ) - - 9 9 6 k g f e m 2销孔挤压应力为ot r = Q d 6 = 2 3 7 5 0 ( 7 x 4 ) = 8 4 8 3 k g f e m 24 2 吊耳焊缝的核算:理论上焊缝只承受轴向拉力o = N A = 1 9 0 0 0 0 ( O 7 5 x 2 0 x 4 x 8 ) = 3 9 6 k g f f e m
123、25 、箱形梁I 上吊耳校核:5 1 上吊耳校核:上吊耳总受力按2 0 0 t ( 实际重量1 9 6 6 t ) 计算,每只吊耳承受的载荷为Q = 2 0 0 0 0 0 g - - 2 5 0 0 0 k g吊耳如图3 2 1 可知:A A 截面最大拉应力d b = 1 7 3 7 = 0 4 6 查表a i = 2 1 3o 拉一鹎Q ( h 啦- - - - 2 1 3 x 2 5 0 0 0 1 【( 2 0 7 _ 6 7 ) 4 】- - 9 5 1 k g f c m 2 o J l 7 = 1 3 5 2 k g f e m 2B - B 截面。矿Q 砰+ 0 2 5 d 2
124、 ) d S ( h 2 - O 2 5 d ;2 )- - - - 2 5 0 0 0 ( 1 8 5 2 + 0 2 5 x 1 7 2 ) 1 7 x 4 x ( 1 $ 5 2 - 0 2 5 x 1 7 1= 5 6 4 4 k g f e m 2销孔挤压应力为o a - - Q d 5 - - - - - 2 5 0 0 0 ( 1 7 x 4 ) = 4 4 5 k g l T e m 25 2 上吊耳焊缝的核算:理论上焊缝只承受轴向拉力o = N A = 2 0 0 0 0 0 ( O 7 5 x 3 7 x 4 x 8 ) - - - 2 2 5 3 k g f f c m
125、26 、箱形梁校核:6 1 箱形梁校核:箱形梁I I 为2 个,共受力2 1 0 t ( 实际重量2 0 6 t ) ,每个受力1 0 5 t 。箱形梁I I 截面如图3 2 2 ,截面系数计算如下:4 l重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用塑女一图3 2 2 箱形梁外形截面尺寸图F i g 3 2 2S i z eo f b o xs h a p eg i r d e r * t i o n匕竺一盟竺j图3 2 3 箱形粱受力简图F i g 3 2 3F o r c eo f b o xs h a p eg i r d e rJ 产( B H 3 - b h 3 ) 1 2= (
126、 4 8 6 4 3 ( 4 8 - 4 ) x 5 8 3 1 2 = 3 3 3 1 6 5 3 c r a 4,n 。【= L :憎o - 3 3 3 1 6 5 3 2 4 = 1 3 8 8 1 8 c m 3箱形梁H 受力如图3 2 3 ,计算如下:M 。可7 L = 5 2 5 0 0 x 2 1 3 5 = 11 2 0 8 7 5 0 k 8 锄M 自f q 8= 2 2 2 0 x 4 5 2 z 4 5 2 8 = 1 2 5 4 3 0 k g - c r t nN f = M 如a ) ( + M 自a = l1 3 3 4 1 8 0 k g c mL l 梁弯曲应
127、力值o = M W m a x= 1 1 3 3 4 1 8 0 1 3 8 8 1 8 = 8 1 6 5 k g c m 2 【o 】= 1 4 0 0k g f c m 2L l 梁挠度ff = p L 3 4 8 E J= 1 0 5 0 0 0 x 4 5 2 3 ( 4 8 x 2 1 x 1 0 6 x 3 3 3 1 6 5 3 、= o 2 9 锄 O 6 4 锄6 2 箱形梁I I 下吊耳校核:6 2 1 吊耳校核:吊耳如图3 2 4 ,由图示可知:重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用kLkb 墨Q 蛔dL B。图3 2 4 箱形粱下吊耳外形尺寸图F i g 3
128、 2 4S i z eo f b o xs h a p eg i r d e rd o w ne 甜吊耳总受力按l O S t ( 实际重量1 0 3 t ) 计算,2 只吊耳受力,每只吊耳承受的载荷为Q = 1 0 5 0 0 0 2 = 5 2 5 0 0 k g ,增补6 = 1 0 m m 的加强板后,计算载荷为q = Q x a ( 抖6 )= - 4 2 0 0 0 k g 。A A 截面最大拉应力d b = 2 0 3 4 0 = 0 5 1 查表町2 1 3od t = o j Q ( b - d ) & - - - - 2 1 3 x 4 2 0 0 0 ( 4 0 - 2
129、0 3 ) x 5 】- - 9 0 8 3 k g f e m 2 o 1 7 = 1 3 5 2 k g a e m zB - B 截面。矿Q 口+ o 2 5 d 2 ) d 6 ( h L O 2 5 d 2 )= - 4 2 0 0 0 ( 2 0 2 + o 2 5 x 2 0 3 2 ) 2 0 3 x 4 x ( 2 0 L 0 2 5 x 2 0 3 2 ) = = 8 7 6 2 k g f o n 2销孔挤压应力为o * = - q d 6 = 4 2 0 0 0 1 ( 2 0 3 x 5 ) = 4 1 3 8 k g 仃e m 26 2 2 吊耳焊缝的核算:理论上焊
130、缝只承受轴向拉力o = N A = 1 0 5 0 0 0 ( O 7 5 x 4 0 x 4 x 2 ) = - 4 3 7 5 k g f c m 26 3 滑车组钢丝绳引出端拉力计算:6 3 1 吊装发电机定子引出绳拉力计算:动滑车组为1 0 片,工作绳数为2 0 根,计算载荷按P = 1 0 5 t 计算,卷扬机为双卷筒,每个卷筒滑轮组引出端拉力S 计算如下:S = ( P 2 ) E + 1 压1 ) ( E n - I ) = 5 2 5 x 1 0 4 0 0 t ) x ( 1 0 4 1 ) ( 1 0 4 1 0 1 )= 6 t6 3 28 0 2 0 t 新型吊钩桥式起
131、重机额定负荷时的引出绳拉力计算:8 0 2 0 t 新型吊钩桥式起重机动滑车组为6 片,工作绳数为1 2 根,计算载荷按额定起重量P = 8 0 t 计算,卷扬机为双卷筒,每个卷筒滑轮组引出端拉力S 计算如下:S = ( P 陀) E “1 a 巳- 1 ) 饵“1 户( 8 0 2 ) x 1 O 扩I ) x ( 1 0 4 1 ) ( 1 0 4 6 - 1 )重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用= 7 3 t通过以上进行比较,说明8 0 2 0 t 新型吊钩桥式起重机在额定负荷时的引出绳拉力比吊装发电机定子时引出绳拉力大,用新型吊钩桥式起重机上自带的钢丝绳吊装发电机定子,钢
132、丝绳的安全倍数是足够的 3 0 i 。6 4 8 0 2 0 t 新型吊钩桥式起重机轮压计算:6 4 1 小车轮压计算:两台小车轮实际承重如下:实际承重= 定子重量+ 吊绳重量I + 2 5 0 t 钩重+ 箱形梁I 自重+ 吊绳重量+ 滑轮组( 四个) + 箱形梁自重+ 小车自重= 1 8 3 + o 5 + 1 6 + 1 0 8 + 1 2 + 7 2 + 2 2 2 x 2 + 1 6 1 2- - - 2 4 0 9 4 t每台小车轮实际承重;1 2 0 4 7 t小车轮压T = 1 2 0 4 7 x 9 8 6 = 1 9 6 7 7 k U i 2 4 5 k N 】注:小车最
133、大许用轮压为2 4 5 k N6 4 2 大车轮压计算:每台大车轮实际承重= 1 2 0 4 7 t + 整机重量( 除去小车重量)= 1 2 0 4 7 + 6 8 4 1 6 I = 1 7 2 7 7 t大车轮压 1 = 1 7 2 7 7 9 8 8 = 2 1 1 6 5 k N 3 3 5 k N 注:大车最大许用轮压为3 3 5 k N6 5 起升高度的计算:6 5 1 钢丝绳长度的校核:6 5 1 1 根据8 0 2 0 t 新型吊钩桥式起重机说明书知穿1 2 股时的起升高度为2 8 m ,从而知钢丝绳长度为3 3 6 m ,穿2 0 股钢丝绳后起升高度为:3 3 6 2 0
134、= 1 6 8 m ,动滑轮组、箱形梁I 、2 5 0 t 钩、吊绳与定子自身高度共有8 8 2 m ,合计2 5 6 2 m ;计算箱形梁定滑轮组中心标高为2 5 5 4 m ;由此,推断出吊装时发电机定予底面标高不能低于一0 0 8 m :6 5 1 2 预填的汽机房地面标高为- 0 4 m ,2 0 0 t 平板车承重部位高度为1 1 m ,用2 0 0 T平板车将定子运输至主厂房后定子底面标高为0 7 m :6 5 1 3 对比6 5 1 1 与6 5 1 2 可以看出3 3 6 m 钢丝绳可以满足定子在厂房内卸车、吊装的需要。6 5 2 发电机定子从低压外下缸上部吊装就位吊装高度校核
135、:采用A u t o C A D 软件l :1 比例制图校核定子提升高度( 见附图:发电机定子提升高度示意图) :将定子提升至最底面标高达到1 3 2 m ( 低压外下缸水平面标高为1 3 1 m ) 时,箱形梁I 顶面与行车桥架底面距离为3 4 1 m ,动滑轮组与静滑轮组之间重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用中心距离为3 3 m 。满足发电机定子从低压外下缸上部通过的要求p l l 。6 6 滑轮组钢丝绳穿绕见图3 36 7 负荷试验在定子吊装前,应按照吊装定子的要求进行模拟试验,即吊装与定子相同质量的重物进行l O m i n 静负荷试验,测量行车大梁的挠度是否在允许值范围
136、内,如果在允许值范围内,则继续进行起升、降落、大车行走等动负荷试验,试验合格后,方可正式进行定子吊装。3 3 3 3 吊装过程中可能出现的问题1 ) 两行车同步行走,大钩升降同步问题在定子吊装过程中,两行车行走不同步问题采取将两车电气回路进行改造用一台行车控制两台行车大车行走电源。虽然两车大钩起升速度相同,但由于盘绳、两人操作不同步等原因,在吊装过程中会引起起升速度的不同,因此监护人员必须时刻认真监护扇担的水平,确保扁担水平起升。注意:为了保证大钩升降,在起吊时大钩起升档位应在二档运行2 ) 电源问题为保证定子在吊装过程中的顺利进行,现场要求配备的电源必须可靠,且须有经验的电工2 名在现场准备
137、随时应急。电源必须满足两台行车同时起吊的要求,具体工作有电气专业完成。电源接口布置在1 2 6 m ,应方便实用,确保在吊装过程中的用电不出现任何闯题。3 ) 监护问题定子吊装的时间,约需3 0 4 0 分钟,要求现场安排的监护人员不得离开各自的监护岗位,发现问题及时向指挥通报,严禁隐瞒不报或假报。定子吊装过程涉及的范围大、人员多。因此,吊装过程中必须统一指挥,统一调动、统一安排。没有指挥的命令,任何人无权擅自进行操作;任何人无权随意进行指挥。4 ) 安全问题由于定子吊装是汽机设备吊装中的最重件,吊装难度大,技术性强、涉及面广,安全隐患相对较多,因此,在吊装前必须对吊装使用的各种设备进行详细、
138、认真的安全检查。并在2 0 0 t 提升装置布置好后进行一次系统、彻底的检查。a 、对吊装中使用的行车要进行认真的检修,对刹车应特别检查;该更换的部件一定要更换,排除一切存在的隐患,确保吊装全过程行车不出现任何问题,运行安全、灵敏、可靠。b 、对吊装中使用的索具进行详细认真的检查,不合格的索具严禁使用。c 、对吊装使用的吊耳应进行金属探伤。要求吊耳材料无裂纹等缺陷;焊缝无缺陷,并出具检验报告。重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用5 ) 盘绳问题加m 2 0 m m 的麻绳衬垫使钢丝绳能够进行第二层的缠绕。附图:箱形梁制作图、定子吊装示意图。图3 2 5 发电机定子提升高度示意图F
139、i 舀3 2 5L i f t i n gh e i g h to f g e n e r a l o rs t a t o r4 6重庆大学工程硕士学位论文J 4 7003 吊装方案的设计与应用箍t强一熬茜J02三譬4口Nc窖匝始器脒器旨c匝。肆辞姐蜊西博雩啐睾馨,窜睡I。妊制节鉴妹窖甲睾琴鞘娶氆+B醇拓时畦。却甚嘲罢草删臀姆晕咯,掌琴匠逛辎毯冒冬事嘲蔷时畦蟛襞2吕。蜒莓辎器世_。螂鬏H曩叵晕稚球划驮口群霉咏开呼重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用护丽铡ll;赫!鼻一蕊耀。审斟崩| ;孽崮日,jl 副一嚏彤;二。j l几了出【l 互0 | I,。:。:0 1-,鳖4_k 筠0 t
140、 吊曲B |爽口一p笊卜、7 IE Z 乙艺2 :左j 0 o1 5 0 0 01 5 0 0 0图3 ”发电机定子吊装示意图tF i g 3 2 7h o i s t i n gi n s t a l l a t i o no f g e n e r a t o rs t a t o r档重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用2 & 5 4l Z 0 0玉= 二一n 如j = 一图3 2 s 发电机定子吊装示意图2F i g 3 2 8H o i s t i n g i n s t a l l a t i o n o f g e n e r a t o r s t a t o r重
141、庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用:,一尸菊对翮1酞醺割删1+ 。1 r ll,。-7坠臣善t 主 j 一,瞳1咀LJ _ 上j 一L _ 1 It 彤盥L1瞳虬名陕罂:0 j L j : ?丘o 一n 口一1 5 0 0 01 5 0 0 0图3 2 9 发电机定子吊装示意图3F i g 3 2 9H o i s t i n gi n s t a l l a t i o no f g e n e r a t o rs t a t o t重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用3 4 发电机穿转子方案3 4 1 简述宁东马莲台电厂2 x 3 3 0 M W 工程汽轮发电机由
142、北京重型电机厂生产,型号为T 2 2 5 - 4 6 0 型水氢氲冷发电机,发电机转子总重4 8 3 t ,外形尺寸为O l l O O x l 0 6 3 0 m r a ,施工现场使用厂供专用工具及8 0 2 0 t 桥式起重机协助自励端向汽端穿入定子膛内。3 4 2 技术参数转子本体外径l1 0 0 m m护环处直径l1 7 8 m m定子铁心内径1 3 0 0 m m护环与铁心单侧间隙6 l m m滑板6 2 0 0 8 m m瓦靴重4 6 5 k g千斤支撑重2 9 1l 【g3 4 3 施工准备1 ) 发电机定子己安装就位并且初步找正;2 ) 汽、励端内端盖安装完毕,端盖式轴承找中
143、已结束;3 ) 发电机各设备、专用工具到货齐全,并经检查合格;4 ) 发电机定子、转子机务、电气专业相关检查试验已合格,缺陷已消除,并有相关人员检查确认;5 ) 转予、定子清扫检查,内部清洁无杂物;6 ) 施工场地已清理不影响转子的穿装;7 ) 安装现场照明良好,现场具有充分的防潮、防火等设施和措施;8 ) 汽机房8 眈o t 行车经检查各部位运转情况良好;9 ) 所有参加施工人员已做安全、技术交底,并且签字记录,施工过程中人员分工明确、各负其责;1 0 ) 在施工区域拉警戒绳,禁止无关人员进入;3 4 4 、穿装步骤3 4 1 1 穿装前准备:1 ) 汽端、励端轴承座上下半已拆除,放在不影响
144、穿转子处。2 ) 汽励端风扇环拆卸,上半风扇环吊挂与机内安装位置上方。下半风扇环则放置在机内下方,在穿转子结束后重新安装。3 ) 清理弧型滑板并在滑板内表面涂钙基润滑脂。4 ) 在定子膛内铺设通长8 0 0 0 m m 、宽1 2 0 0 m m 、厚5 m m 橡胶板,然后将6 2 0 0 x 8 m m滑板插入定子膛内置于橡胶板上,注意滑板应与励端铁芯端部齐平。5 ) 用尼龙绳将滑板固定在励端端盖下部,绳头引出,以免穿装转子过程中滑板移动。6 ) 在转子汽端内侧油挡安装位置( 加保护垫) 安装上、下半靴( 该部件在穿转重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用子过程中起到支撑转子汽端
145、重量且在滑板上滑动的作用) ( 见图3 3 0 ) 。7 ) 在转子中心两侧约4 0 0 r n m 处由内向外依次绑好保护转子用的毛毡( 或石棉垫) 、木条,钢丝绳绕转子一圈,避免吊装时钢丝绳在转子上滑动。8 ) 平稳起吊转子,用框式水平仪在轴颈处检查转子水平,将转子调至水平,后桥式起重机傲升降猫车试验三次,合格后移动行车,将转子吊至发电机励端移动到定子轴线中心位置上。3 4 1 2 穿转子过程:1 ) 平稳缓慢轴向移动行车,使转子汽端联轴器进入定子膛内,注意调整转子轴线位置,并派一人在定子内引导转子进入,另有2 人在励端端盖两侧监视转子与定子左右间隙,穿装过程中转子在定子内上下左右的间隙基
146、本保持一致 3 2 1 。注意事项:a 、下靴或汽端联轴器不得碰到转子的各个部件;b 、注意监视滑板不能随之移动;c 、转子护环与定子铁心处的最小间隙不得小于5 0 r a m ;2 ) 当吊重钢丝绳接近励端端盖时,停止穿入,在转子励端靠近护环内侧垫以垫块,落下转子支撑在垫块上( 见图3 3 1 ) ,摘除钢丝绳。注意事项:a 、确认垫块支垫平稳且使得转子水平;b 、护环不得作为支撑点;c 、由定子内人员检查汽端下靴确实起到支撑作用,且不会倾斜;3 ) 在发电机定子励端两侧吊攀上挂5 t 链条葫芦,链条葫芦另一端与转子末端连接( 在轴颈处如胶垫、小木方以保护轴的端面) ( 见图3 3 2 )
147、。4 ) 在转子励端内油挡安装位置( 加保护垫) 重新绑扎钢丝绳,轻微提起转子保持转子水平,撤掉垫块。5 ) 以链条葫芦为动力牵引转子继续穿入,同时吊车要协调转子的轴向移动,注意两侧链条葫芦收紧时一定要均匀,用力要缓慢,避免转子偏移。6 ) 当汽端护环完全进入铁芯内时在转子本体和滑板之间放入第一块瓦靴,瓦靴两端有尼龙绳连接,绳头由定子膛内引至汽端定子外,以便牵引瓦靴随同转子同步移动,此时瓦靴暂不承受转子汽端重量,转子汽端重量仍有滑靴承力。7 ) 继续穿入转子,在励端护环进入定子绕组渐开线部位之前,装入第二块瓦靴,瓦靴有尼龙绳连接,绳头引至励端定子外( 以便穿装结束后取出) ,注意瓦靴一定要放置
148、在转子铁心部位,可以借助干净的长木棍推移到位,确认瓦靴位置合适后,缓慢下落吊钩,让转子重量完全有两块瓦靴支撑( 见图3 3 3 ) ,摘除钢丝绳。此时,滑靴应不在受力。重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用注意事项:a 、瓦靴在放入之前一定要清理干净:b 、起重指挥一定要协调好吊车与转子的轴向移动;c 、在整个穿装过程中两侧链条葫芦收紧时一定要均匀同步,用力要缓慢;8 ) 借助倒链继续牵弓l 转子向汽端移动,转子的移动有瓦靴在滑板上支撑滑动,当转子汽端联轴器与低压转子联轴器相隔5 到1 0 r n m 距离时停止穿装,拆去链条葫芦。3 4 1 3 汽端借助吊梁拆除上下半靴。3 4 1
149、 4 按照厂供技术文件O E G 4 1 2 0 5 4 的说明安装转子汽端外伸支撑,外伸支撑与端盖的连接螺栓全部紧固。3 4 1 5 在汽端,借助外伸支撑用千斤顶顶起转子,同时在励端用桥机吊起转子使其保持水平,取出两块瓦靴、滑板和橡胶板,注意抬起转子时不得碰到定子部件。3 4 1 6 在励端定子铁心与转子本体之间放入橡胶板、小滑板( 6 0 0 x S m m ) 、瓦靴,确认位置合适后缓慢落下转子,使励端转子重量支撑在瓦靴上,而汽端重量支撑在外伸支撑上,适当调整汽端千斤以保持转子水平。3 4 1 7 励端用同样的方法安装外伸支撑,使转予支撑在外伸支撑上,摘除钢丝绳。3 4 ,1 8 用汽、
150、励两端外伸支撑水平抬起转子,拆除瓦靴、小滑板和橡胶板( 见图3 3 4 ) 。3 4 1 9 轴瓦切换( 安装方法汽、励端相同) :1 ) 用吊车将下半轴承座吊至端盖附近。2 ) 吊车提起转子一端后,拆除外伸支撑。3 ) 用两台倒链从转子两侧提起下半轴承座,从转子下方平移至安装位置。4 ) 下半轴承座与端盖连接,螺栓紧固。5 ) 借助吊梁吊起下半轴瓦放入轴承座。6 ) 落钩使转子支撑在轴瓦上。3 4 1 1 0 发电机转子穿装结束后,复装风扇环。3 4 1 1 1 用帆布遮盖定子两端,严防异物进入。重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用三朝。帛1一昌譬重庆大学工程硕士学位论文3 吊装
151、方案的设计与应用I星曲IIl箔2。-星g基oI c n 曲L iN匝艟惜辛毒钛暴脚越一n匝重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用盆l封曼譬匝篁,、匝K 辎H重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用磐妃寸圃棰1 乓辞钛嚣脚剿nqn匝1012暑【I!田og-宴足訾占nnc嚣l重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用122锄uI箔2口I喜II廿。甘n嚣Idn匝糖惜肿奇聿钛幂世越葛n匝重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用3 5 除氧器( 水箱) 的吊装在3 3 0 M W 机组的发电厂中,除氧器( 水箱) 一般是设计安装在除氧 日j 的2 6 m层。除氧器( 水箱
152、) 也是发电厂较大型的设备,从下表可知:其几何尺寸为西3 8 5 4 x 1 9 8 4 m ,除氧器重8 0 t 。在大多数情况下,除氧器( 水箱) 安装时,除氧煤仓间的框架和楼层已施工完。一方面受其限制不能直接吊装就位,另外起重机的作业半径增大,起吊能力也不能满足要求,因此,较常用的方法是:先用吊车抬吊至除氧煤仓间的端部,然后用卷扬机拖运使其就位。对卷扬机、滑车组、钢丝绳及地锚等的设计选择1 3 3 1 。由于马莲台电厂除氧器纵向布置于汽机房1 2 m 运转层,所以吊装时采用汽机厂房行车直接起吊安装,此处就不再累述。表3 3 除氧器主要性能参数名称内置式除氧器型式卧式型号D F S T -
153、 1 0 7 0 1 5 0 ,1 8 l壳体材料2 0 Z封头材料2 0 2设计压力( M P a )1 3 9设计温度加热蒸汽部分按3 设计计算水箱按2 5 0 设计计算。内径1 1 1 1 1 13 8 0 0外形长度m i l l1 9 8 4 0尺寸厚度m m2 6整体高度1 1 1 1 1 14 5 5 7重量( 净重) k g8 0 0 0 0满水重l 【g3 8 0 0 0 0运行重1 【g3 3 0 0 0 0额定出力咖1 0 7 03 6 主变装卸车、就位3 6 1 工程概述宁夏马莲台电厂主交是西安变压器厂生产的,共2 台,外形尺寸为( 长X 宽茬的:4 8 0 0 x 2
154、 3 1 0 2 9 7 0 m m , 重量为2 1 3 t ,主力变压器由火车运输至火车站后,由我公司负责在火车站卸车并从火车站将变压器用2 0 0 t 汽车平板车运至马莲台电厂。根据现场实际施工情况,我们卸车时采用液压擢顶的方法进行卸车和装车,用一辆2 0 0 t 平板进行运输。重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用3 6 2 过程详述3 6 2 1 火车站装卸车:1 ) 主变经火车运至黄羊墩火车站卸货站台后,用液压推顶的方法进行卸车,道木墩已经完成,拉主变的车皮到场停稳后,推车皮的牵引车退出现场,凹型车用铁楔塞好,车皮两头用l O t 手拉葫芦在铁轨上拉紧;2 ) 为了使火车
155、皮与汽车有机衔接在一起,在火车皮与汽车之间打道木墩,第一层道木应沿铁路轨道方向密铺,第二层垂直于轨道,道木之间可留道木1 4 的空隙,以后的各层依次按上面的方法交错9 0 度排列铺设,道木之间仍可以留道木1 4 左右的空隙。每层道木之日j 必须紧密接触,如果有 日j 隙可以用薄木板塞实,最后将每层道木之间可靠连接起来,形成一个整体。打道木散墩的高度应以汽车平板车高度为准( 高度为1 1 m ) 。3 ) 搭设支撑千斤顶的四个道木墩,并将凹型车与铁轨之间的间隙用道木垫好塞实,防止主变滑移时凹型车一侧受力压坏弹簧。4 ) 把平板车靠在打好的道木墩上,视火车与道木墩的情况现场调整道木墩及平板车的高度
156、,平板车与道木墩以及车皮在一个平面内,用道木将平板车车体可靠支垫,减小主变滑上车体后车体的下沉量。5 ) 准备工作完成后,打开刹车钢丝绳,并用火焊割开主变四周的挡块,割开时不应伤及主变本体。6 ) 用四台2 0 0 t 的千斤顶顶升变压器,千斤项底座下应垫钢板以增大千斤顶的受力面积,随着主交的顶起,主变底部四周应做好不少于6 点的临时支垫,支垫物应随着变压器的升高逐渐增加,以防止千斤顶失效引起事故。注意四台千斤顶要同步工作。7 ) 当主变底部离开车皮高度达到2 0 0 r m n 后( 每次顶伸的高度为2 0 0 m m ,以一个道木高度为易) ,停止主变顶升,主变底部四周的临时支点垫好,将钢
157、轨插入顶起的间隙内,钢轨上方为主变设计承力梁位置,钢轨上应抹上足量的黄油,准备滑运,钢轨选用4 根5 0 k g m 钢轨,2 根一组并联使用,钢轨长度为l O m , 主变底部垫2 5 r m n 厚的钢板或用3 2 # 槽钢做滑板。以防止滑运过程中磨伤主变本体并可以改善接触应力。8 ) 降落顶升千斤顶,降落时及时将临时支垫的木板取出,平稳降落千斤顶,使四根钢轨完全承受整个主变的重量,然后取出四个千斤顶,千斤顶降落时也要同步工作。9 ) 由专业人员安装2 台液压推顶装置,安装好后,两台液压推顶装置要同步工作,向2 0 0 t 平板车方向推顶主变,尽量不要使主变顶偏,注意观察主变的运行情况,发
158、现主变出些顶偏时,及时停止推顶,采用单台装置工作,调整主变的移动距离,使主变匀速平稳向前移动。注意,采用单台装置推顶时,装置受力增大,推顶时要注意,如果不能顶动时,不要强行工作,以免损坏装置。1 0 ) 当主变被定到2 0 0 t 平板车的装车重心位置时,停止推顶作业,拆下并移走2 台液压推定装置。6 0重庆大学工程硕士学位论文3 吊装方案的设计与应用1 1 ) 利用4 台1 0 0 t 液压千斤顶顶升主变,当主变下底面离开轨道顶面约1 0 m m后,停止顶升作业,打好临时支点,抽出钢轨和滑移板( 或槽钢) 。1 2 ) 放落千斤顶,放落前应在主变与平板车车体上顶面间垫上厚度相同的薄木板,以增
159、大主变与平板车间的摩擦力。推定装置推力校验:P - = K p Q = 1 5 x 0 1 5 2 2 0 = 4 9 5 t ,每个推定装置4 9 5 2 = 2 4 7 5 t 5 0 t ( 满足要求)P - 实际推力K 滑动摩擦力修正系数取1 5“一滑动摩擦系数取0 1 5Q 一变压器重量2 2 0 t3 ,6 2 2 运输厂外运输:在火车站卸货站台装车后,由事先确定的运输路线运至电厂。运输路线必须有足够的承载力,且经过实地踏勘。厂内运输:必须满足运输车辆的转弯半径、承载力等条件。3 6 2 3 电厂卸车、就位厂内卸车、就位所用方法与火车站卸货站台一样,此处不在过多叙述。但必须注意平板
160、车行走路径必须平整、坚硬,就位推顶时,主变到达基础上,接近定位中心线时,推定速度应缓慢平稳,以防止过推。3 6 2 4 主变精确找正在主变基础预埋钢板上放置4 根 3 0 3 0 0 的圆钢,然后放落千斤顶。沿需要移动的方向上挂上2 个1 0 t 手拉葫芦,其着力点为主变上的耳孔与主变基础砼台,具体根据现场情况来定。拉动手拉葫芦即可实现主变滚动移位,至主变中心线与基础中心线重合,确定主变方向及中心偏差。顶起主变,抽出圆钢,拆除手拉葫芦,放落千斤顶。就位找正。融劂Ny岜当岜当施獭黼分脚,每次瞬怫千斤j 畴称秒操作揄瓤恻期磁腓图3 3 5 变压器拆卸道木示意图F i g 3 3 5T r a n
161、s f o r m e ri n s t a l l a t i o n6 1重庆大学工程硕士学位论文4 吊装方案实施的效果4 吊装方案实施的效果宁夏马莲台电厂一期工程建设容量为2 3 3 0 M W 燃煤机组,它是宁东能源重化工基地的重点工程,对满足自治区电力需求,改善全区电源电网结构,促进自治区经济建设具有重要意义。该工程从2 0 0 4 年5 月2 0 日开工,2 0 0 6 年1 月2 0 日第一台机组移交生产,2 0 0 6 年6 月2 3 日第二台机组移交生产,整个工期仅用了2 5 个月。虽然工程高效顺利的完成离不开方方面面工程技术、管理人员的努力,但不可否认,更离不开重大设备(
162、构件) 吊装方案的安全可靠、便捷有效的实施。这更加证明本文所研究的吊装方案的正确性和可靠性,为其它大型火电机组安装提供了很好的借鉴作用。以下概要的叙述了关于马莲台( 包括石嘴山、中宁电厂) 的大件吊装情况,希望能对国内其他火电施工企业今后的安装工作有所帮助。4 1 宁夏马莲台电厂工程施工现场大型机具平面布置根据宁夏马莲台电厂总平面布置图,结合施工单位现有吊车设备的实际情况,在马莲台电厂现场机具布置说明如下:1 ) B Q 3 0 0 0 t m 塔式起重机布置在1 撑、捌锅炉炉后,主要用于锅炉钢架,受热面的吊装。2 ) 在主厂房北侧布置2 台6 0 t 龙门式起重机,主要用于锅炉受热面的倒运、
163、组装,汽机系统设备的倒运、组装。3 ) 为了满足现场钢结构( 钢屋架、钢煤斗、循环水管道等) 的加工制作,在汽机组合场东侧安装两台龙门起重机型号为4 0 4 2 m 起重机,L M Q l 0 3 2 m 起重机。4 ) 在汽机厂房东侧A 排柱外布置一台L R l 4 0 0 ( 4 0 0 t ) 履带式起重机。主要用于汽机厂房A 排外主变的吊装、汽机厂房行车梁及行车的吊装,诵屋架的倒运、组合与吊装。5 ) 钢煤斗吊装:L R l 4 0 0 ( 4 0 0 t ) 履带式起重机布置锅炉炉膛内,吊装完钢煤斗后,吊车退出后再吊装大板梁K 1 、K 2 、K 3 。6 ) 在汽机厂房布置三台自升
164、塔式起重机,型号为P O T A N M C I I O A 起重机2 台,额定起重量8 t :F Z Q 5 0 B 起重机,额定起重量5 t ,主要用于汽机厂房土建施工的吊装,其中1 群塔布置在固定端南侧;拼塔吊布置在1 群汽机房北端B 排东侧的检修场地内;3 群塔吊布置在硝汽机房扩建端B 排东侧。重庆大学工程硕士学位论文4 吊装方案实施的效果4 2 马莲台电厂工程重大设备l 拌锅炉大板梁吊装就位:2 群锅炉大板梁吊装就位:l 拌锅炉汽包吊装就位:2 群锅炉汽包吊装就位:l 群除氧器吊装就位:2 撑除氧器吊装就位:l # 发电机定子吊装就位:2 群发电机定子吊装就位:l 撑发电机穿转子:猫
165、发电机穿转子:l 襻主变压器安装就位:猫主变压器安装就位:( 构件) 吊装完成情况2 0 0 5 年0 1 月0 9 日2 0 0 5 年0 7 月1 8 日2 0 0 5 年0 3 月0 9 日2 0 0 5 年0 8 月0 8 日2 0 0 5 年0 6 月0 4 日2 0 0 6 年0 1 月1 0 日2 0 0 5 年l O 月0 8 同2 0 0 6 年0 1 月1 7 日2 0 0 5 年l O 月1 1 日2 0 0 6 年0 3 月0 7 日2 0 0 5 年1 1 月0 1 日2 0 0 6 年0 4 月0 8 日4 3 宁夏马莲台电厂工程重大设备( 构件) 吊装过程简述4
166、3 1 锅炉大板梁吊装马莲台发电厂一期工程2 3 3 0 M w 机组的锅炉设计为w 型火焰燃煤锅炉,锅炉共有大板梁5 根,依次布置在H 、J 、K 、L 、M 、N 轴线上,其最大的大板梁几何尺寸为:2 1 2 0 0 1 2 0 0 x 3 8 0 0 m m ,重达7 0 4 9 5 t ,设计安装高度为7 1 4 m 。就目前我国电建施工企业来说,基本上都拥有D B Q 3 0 0 0 t 1 1 1 ( 或D B Q 4 0 0 0 t - m )或同等级的塔式起重机和不低于2 5 0 t 的履带式起重机。根据这些起重设备的机械性能可以看出,一台起重机就满足了将7 0 4 9 5 t
167、 重的大板梁安装到7 1 4 m 高度的锅炉钢架顶部的。因此考虑一台u 1 1 4 0 0 履带吊来完成,由于采用锅炉炉后开口,将u L l 4 0 0 履带吊开进炉膛内吊装,将大板梁吊装完毕后,在封闭炉后开口。结合电建旌工企业目前的实际情况,按照现场大型机械布置的特点,将D B Q 3 0 0 0 布置在炉后,M 主梁可用D B Q 3 0 0 0 t o m 塔式起重机吊装,其他主梁用力勃海尔3 5 0 t 履带式起重机( L R l 4 0 0 ) 帚装。4 3 2 锅炉汽包吊装汽包是发电厂锅炉岛最重要的设备,也是发电厂锅炉中最重和最大的设备之一。马莲台电厂汽包的几何尺寸为0 2 0 3
168、 3 x 2 2 3 9 4 m m ,内径为1 7 4 3 m m ,壁厚为1 4 5 m m ,自重达1 6 6 。7 0 8 t 。就位后中心标高为6 2 8 m 。由于汽包重量较大,同时受锅炉钢架的影响,作业半径比较大,且安装位置也比较高,因此,目前国内电建施工企业还没有相应的起重机械能够完成其安装就位工作。但是,在锅炉汽包安装就位前,锅炉纲结构已经安装完毕,我们完全可以重庆大学工程硕士学位论文4 吊装方案实施的效果充分利用锅炉钢结构自身的承载能力,同时借助液压提升装置( 或卷扬机提升系统)来实现汽包的安装就位工作。根据施工单位的机具配备,采用2 0 0 t 卷扬机提升装置进行汽包吊装
169、作业。2 0 0 t卷扬机提升装置是一台主要用于垂直吊装的全组合吊具,它是一台由可移动的机架上装二台1 5 t 级慢动卷扬机,穿绕2 0 0 t 滑轮组,可以通过自带粱系运移的装置。马莲台电厂锅炉汽包吊装时,通过装在大板梁顶部的2 0 0 t 提升装置使汽包倾斜角度约3 8 0 吊装,用5 t 倒链牵引消除因提升装置交错布置而使汽包发生的轻微偏斜,最终使汽包顺利安装就位。4 3 3 发电机定子吊装发电机定子是发电厂汽机岛最重要的设备,也是整个电厂重量最大的设备。因此,发电机定子的吊装在发电厂的建设过程中,同锅炉汽包的吊装一样,是整个发电厂最主要的设备安装之一。本文对定子吊装常用的三种吊装方案都
170、作了叙述,下面就马莲台电厂采用的定子吊装方案进行一下简要叙述:马莲台电厂汽轮发电机沿厂房纵向顺列布置,汽轮发电机中心线距A 轴为1 5 0 m ,距B 轴为1 5 0 m 。其中1 0 汽轮发电机基座位于( 3 Y - - ( 4 ) 轴之间,2 。汽轮发电机基座位于凹轴之间发电机选型为北京汽轮发电有限责任公司引进法国A L S T O M 公司技术生产T 2 2 5 - 4 6 0 型水氢氢冷发电机,其设备总重量2 5 4 t 。发电机定子采用两台行车卸车、提升、就位:将两台行车小跑车上原有滑轮组拆除更换为2 0 0 t 提升装置滑轮组,附加滑轮组固定在小车顶部的箱形梁,行车的钢丝绳绕过滑轮
171、组与箱形梁I 通过销子连接,在箱形梁I 的中间用4 只销钉将3 5 0 t吊钩( L R B l 4 0 0 1 履带吊用) 固定在横梁上,然后落下吊钩及专用索具挂在定子的四只吊攀上。启动两台行车大钩,吊起定子将其旋转9 0 。,使定子纵向中心应与基础中心一致。走动行车将定子沿着汽轮发电机中心线吊装就位。用3 5 0 t 吊钩提升定子从低压外下缸上部吊装就位4 3 4 发电机穿转子马莲台电厂2 x 3 3 0 M W 工程汽轮发电机由北京重型电机厂生产,型号为 1 2 2 5 - 4 6 0 型水氢氢冷发电机,发电机转子总重4 8 3 t ,外形尺寸为1 0 6 3 0 x 中1 1 0 0
172、m m ,施工现场使用厂供专用工具及8 0 2 0 t 桥式起重机协助自励端向汽端穿入定子膛内。4 3 5 除氧器吊装在3 3 0 M w 机组的发电厂中,除氧器( 水箱) 一般是设计安装在除氧间的2 6 m层。除氧器( 水箱) 也是发电厂较大型的设备,其几何尺寸为D 3 8 5 4 x 1 9 8 4 m ,自重8 0 t 。在大多数情况下,除氧器( 水箱) 安装时,除氧煤仓间的框架和楼层己施工完。一方面受其限制不能直接吊装就位,另外起重机的作业半径增大,起吊能力也不能满足要求,因此,较常用的方法是:先用吊车抬吊至除氧煤仓间的端部,然重庆大学工程硕士学位论文4 吊装方案实施的效果后用卷扬机拖
173、运使其就位。由于马莲台电厂除氧器纵向布置于汽机房1 2 m 运转层,所以吊装时采用汽机厂房行车直接起吊安装,此处就不再赘述。4 3 6 主变压器就位安装马莲台电厂主变是西安变压器厂生产的,外形尺寸为( 长x 宽x 商) :4 8 0 0 x 2 3 1 0 x 2 9 7 0 m m ,重量为2 1 3 t ,主变压器由火车运输至火车站后,设备的卸车、装车以及就位安装均采用千斤顶顶升设备后垫钢轨液压推顶的方法进行,2 0 0 t 平板车负责运输。重庆大学工程硕士学位论文5 结论与展望5结论与展望5 1 主要结论在电厂建设过程中,对于重大设备( 构件) 的吊装,必须结合目前国内电建施工企业现有起
174、重机械的装备能力,选择切实可行的方法。而合理可行的施工方法,是工程建设顺利进行的前提和保证。本论文正是基于这种客观现实,结合施工现场的实际需要,完成了3 0 0 M W 机组建设中重大设备安装方案的设计工作。文中给出的重丈设备吊装方案与传统的经验性吊装方法相比,是建立在科学理论基础上的,具有普遍的适用性:对于单机容量大于3 0 0 M w 机组的建设施工,也同样具有可操作性。具体而言,重大设备的安装要根据施工企业的机械装备能力,因地制宣地选择以下相适应的方法:1 ) 当起重能力满足要求,有足够的施工场地和空间时,应优先采用起重机起吊或两台起重机抬吊的方法安装设备。具有速度快、安全可靠、作业强度
175、低等优点。2 ) 当起重能力不能满足要求,亦或场地限制、作业空间不足等的情况下,对于设备( 构件) 的安装,可采取液压提升方法。其特点是:可以充分借助结构本身的承载能力,通过设计辅助支撑系统或对原结构验算并进行加强( 加固) ,实现液压提升、安装设备( 构件) 的目的。尤其对于电厂特大笨重件的整体吊装而言,该方法更具有安全性、可行性和适应性,对于目前我国大多数电建施工企业实际的起重能力不足的现状来说,则更为适宜。文中给出了:在借助建筑结构本身的承载能力时,如何复核验算原结构的强度,不满足时怎样加强或加固;不借助建筑结构本身的承载时,单独设计和研制承重结构,从而实现电厂重大设备的安装工作。当然,
176、在设计过程中,可以充分运用计算机C A D 软件技术,对承重结构进行辅助设计。3 ) 如以上两种方法均无法实现时,可采用拖运就位的方法,该方法虽成本较低,但工期一般较长。5 2 后续工作建议本安装方案的设计工作,是基于工程需要,结合施工实际而完成的,具有充分的适用性和可操作性;对于更大容量机组的施工,也有良好的扩展能力。尽管如此,该工作今后还需在以下方面继续完善:进步完善计算机的辅助设计功能,采用a 州吾言编制相应的应用软件,对安装系统的结构进行计算、分析和信息输出等,从而实现安装方案设计和校核工作的现代化。重庆大学工程硕士学位论文致谢致谢本论文自始自终都是在导师陈清华教授、李隆键教授和崔文智
177、副教授悉心指导下完成的。在此,特向三位导师的关心和帮助表示诚挚的敬意和衷心的感谢!在论文的工作过程中,彭岚老师以及同事杨占方给予了我极大的帮助,在此向他们致以崇高的谢意!此外,也向在论文完成过程中给予过我支持、帮助的其他老师和同事们表示由衷的感谢16 7李坤2 0 0 6 年l O 月重庆大学工程硕士学位论文参考文献参考文献【1 1 陈家佐,陈志芳,王锡富,高辉,陈乃灼等电力建设起重机械性能手册全国电力施工机械管理协作网出版发行,1 9 9 7【2 】朱学敏起重机械一E 京:机械工业出版社, 2 0 0 4 1 2【3 】刘佩衡塔式起重机使用手册| B 京:机械工业出版社, 2 0 0 2 1
178、 0E 4 】刘爱国,起重及安装与维修使用手册北京河南科学出版社2 0 0 3 8【5 】W S M L a l l K H L o w , M o t i o na n a l y s i so f as u s p e n d e dm a s Sa t t a c h e dt oac r a n e ,C o m p u t S t r u c t 5 2 ( 1 ) ( 1 9 9 4 ) 1 6 9 - 1 7 8 【6 】杨位移匕温耀霖,吴仁培,吴湘兴等地基及基础r | E 京:中国建筑工业出版社出版,1 9 8 1 7【7 】龙驭球,包世华结构力学教程北京:高等教育出版社出版,
179、1 9 8 8 9【3 】陈绍蕃钢结梅( 工业与民用建筑专业用) 西安:西安冶金建筑学院出舨,1 9 8 6 3【9 】杨达夫唐歆熙等金属结构设计北京:水利电力出版社出版,1 9 9 5【1 0 1 粟一凡材料力学( 第二版) 北京:高等教育出版社出舰1 9 8 4 1【1 1 】王令方,陆偃白,王承春等电力工程施工组织设计手册( 火电卷第一版) | E 京:中国水利水电出版社2 0 0 4 3【1 2 樊九洲,张法火电厂施工吊装运输总体布置实例汇编( 第二册) 能源部基本建设司,中国电力企业联合会基建部,1 9 9 1【1 3 】杨文渊实用起重吊装手册上海:上海科学技术出版社,1 9 9 6
180、 ,7 :3 0 1 3 4 7【1 4 L R l 4 0 0 0 履带吊使用说明书德国L I E B H E R R - W E R K E H I N G E N G M B H ( 内部资科) , 2 0 0 2【1 5 D B Q 3 0 0 0 、D B Q 4 0 0 0 使用说明书吉林水工机械制造厂( 内部资料) , 1 9 9 0 1 6 M A I - H u s s e i n , S A l k a s s , O M o s e l h i D e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mf o r 啪l l es e l e c t i
181、 o na n dl o c a t i o no nc 删强订u c 廿s i t e s , P r o c e e d i n g so f t h e1 s tI n t e r n a t i o n a lC o n f e r e n c eo nN e wI n f o r m a t i o nT e c h n o l o g i e s f o r D e c i s i o n M a k i n g i n C i v i l E n g i n e e r i n g , M o n t r e a l ,C a n a d a , 1 9 9 8 ,1 2 5 3
182、 1 2 6 4 f 1 7 D X Z h a r 瑶R e s e a r c h e s o i l t h e 髓t t i n g w e a r o f s t e e l w i r e i n h o i s t i n g r o p e , C h i n a U n i v e r s i t y o fM j l l i n ga n dT e c h n o l o g y , 1 9 9 7 1 8 D I CZ h a r 嚼S kG ea n dYH Q i a n g , R e s e a r c hO i ll h ef a t i g u ea n df
183、 r a c t u r eb e h a v i o rd u et ot h e缸她w e a xo fs t e e lw i r ei nh o i s t i n gr o p e ,W e a r , V o l u m e2 5 5 ,I s s u e s7 - 1 2 , A u g u s t - S e p t e m b e r2 0 0 3 。1 2 3 3 1 2 3 7【1 9 】汤毛志忘重技术( 电力燕工企业职工岗位技能培训教材X 北京:中国电力出版社,1 9 9 8 1 2【2 0 】国家经贸委主办起重司索北京:气象出版社2 0 0 2 3【2 l 】S J
184、H a r r i s ,R B W a t e x h o t t s e , I & M c C o l l ,F r e t t i n gw e a ri nl o c k e dc o i ls t e e lr o p e ,W e e r1 7 0 ( 1 9 9 3 )6 3 - 7 0 重庆大学工程硕士学位论文参考文献【z 2 姜求志,王金瑞,束国刚等火力发电厂金属材料手册北京:中国电力出版社出版,2 0 0 l【2 3 】成大先机械设计手册北京:化学I :业出版社,1 9 9 3 5【2 4 】P E U y s , kJ a r m a ia n dJ F a r k a
185、 s ,O p t i m a ld e s i g no fah o i s ts t r u c t u r ef r a m e ,A p p l i e dM a t h e m a t i c a lM o d e l l i n g , V o l u m e2 7 , I s s u e1 2 ,D e c e m b e r 2 0 0 3 ,9 6 3 - 9 8 2 2 5 L uK e k u a n , T h es t n l e t u 脚d e s i g na n di n s t a l l a t i o no ft h ew h o l eu n i th
186、 o i s i n go f1 8 0 0t o ns t e e ls I n 虻n 鹏o f B e i j i n gW e s tR a i l w a yS t a t i o n ,J o u r n a lo f C o n s m 删o n a lS t e e lR e s e a r c h , V o l u m e4 6 I s s u e s1 - 3 ,A p r i l - J u n e1 9 9 8 ,3 4 1 Z 6 A M a h a l i n g a m , H s N a i r , K V 盯g h e s e , Ac o m p u t e
187、 r - a i d e dh e a v yl i f Ip l a n n i n gm o d e l C o m p u t i n gi nC i v i la n dB u i l d i r l gE n g i n e e r i n g , A S C E2 ( 2 0 0 0 ) 9 9 6 - 1 0 0 3 。 2 7 H Z l l a n g , J S l a i , C M T a m , V i s u a lm o d e l i n ga n ds i m u l a t i o nf o rc o n s l n J c l i o i io p e r
188、 a t i o n s , A u t o m a t i o ni nC , o l l 蚰 u c t i o n1 l ( 1 ) ( 2 0 0 2 ) 4 7 - 5 7 2 8 B P o s i a d a l a , B S k a l m i e r s k i , L T o m s k i ,M o t i o no f l l a el i f t e dl o a db r o u g h tb yak i n e m a t i cf o r c i n go f t h ec n mt e l e s c o p i cb o o m , M e c h M a
189、 e h T h e o r y2 50 9 9 0 ) 5 4 7 - 5 5 5 【2 9 】kV a r g h e s e , P v D h a t w a d 衄, J W o f t h o p e , J - T 0 C o n n o t , Ah e a v yl i f tp l a n n i n gs y s t e mf o r啪ml i 魍M i e r o e o m p u l e ni nC i v i lE n g i n r i n g1 2 ( 1 ) ( 1 9 9 7 ) 3 l 一4 2 【3 0 B P o s i a d a l a , B
190、S k a l m i e r s k i ,L T o m s k i ,V i b r a t i o no f l o a dl i f t e db yat r u c kc r a n ew i t hc o n s i d e r a t i o no f h y s i e a lp r o l ,e n i e so f r o p e , M a c h i n eD y n P r o b l 2 ( 1 9 9 1 ) 8 5 - 1 0 4 【3 l 】P V D h a r w a d l 妇r , K V a r g h e s e , J T 0 C o n n
191、o l r , T M G a t t o n , G r a p h i c a l v i s u a l i z a t i o n f o r p l a m i n gh e a v yl i f t s 。P r o c e e d i n g so f t h ei tC o n g r e s s0 1 1C o m l m t i n gC i v i lE n g i n e e r i n g , A S C l ! 。W a s h i n g t o n ,D C ,( 1 9 9 4 ) 7 5 9 - 7 6 6 【3 2 M o h a m e dA I - H
192、 u s s e i n , M u h a m m a dA t h a r N i a 互H a i t a oY ua n dn y o u n g k w a nK i m I , I n t e g r a t i n g3 Dv i s u a l i z a t i o na n ds i m u l a t i o nf o rl o w e r 咖柠o p e m f i o r BO i lc o n s l n l c t i o ns i t e s - A u t o m a t i o ni nC o m t r u e t i o n , V o l u m e1
193、 5 ,I s s u e5 ,S e p t e m b e r2 0 0 6 , 5 弹5 6 2 3 3 B P o s i a d a l a , E r e c to f v i b r a t i o ni nh o i s ts y s t e mO l ld y n a m i co f t r u c kc r a n e 7z A n g e w M a t h M e c h 7 6 ( S 5 ) ( 1 9 9 6 ) 4 0 3 - 4 0 4 300MW燃煤机组大型设备吊装方案的设计与应用300MW燃煤机组大型设备吊装方案的设计与应用作者:李坤学位授予单位:重庆大
194、学 参考文献(33条)参考文献(33条)1.陈家佐.陈志芳.王锡富.高辉.陈乃灼 电力建设起重机械性能手册 19972.朱学敏 起重机械 20043.刘佩衡 塔式起重机使用手册 20024.刘爱国 起重及安装与维修使用手册 20035.W S M Lau.K H Low Motion analysis of a suspended mass attached to a crane 1994(01)6.杨位洗.温耀霖.吴仁培.吴湘兴 地基及基础 19817.龙驭球.包世华 结构力学教程 19888.陈绍蕃 钢结构(工业与民用建筑专业用) 19869.杨达夫.唐歆熙 金属结构设计 199510.粟
195、一凡 材料力学 198411.王令方.陆偃白.王承春 电力工程施工组织设计手册(火电卷) 200412.樊九洲.张法 火电厂施工吊装运输总体布置实例汇编 199113.杨文渊 实用起重吊装手册 199614.LR14000履带吊使用说明书 200215.DBQ3000、DBQ4000使用说明书 199016.M AI Hussein.S Alkass.O Moselhi Decision support system for crane selection and location onconstruction sites 199817.D K Zhang Researches on the
196、fretting weal of steel wire in hoisting rope 199718.D K Zhang.S R Ge.Y H Qiang Research on the fatigue and fracture behavior due to the fretting wearof steel wire in hoisting rope 2003(7-12)19.汤毛志 起重技术(电力施工企业职工岗位技能培训教材) 199820.国家经贸委 起重司索 200221.S J Harris.R B Waterhouse.I R McColl Fretting weal in l
197、ocked coil steel rope 199322.姜求志.王金瑞.束国刚 火力发电厂金属材料手册 200123.成人先 机械没计手册 199324.P E Uys.K Jarmai.J Farkas Optimal design of a hoist structure frame 2003(12)25.Lu Kekuan The structural design and installation of the whole unit hoising of 1800 ton steelstructure of Beijing West Railway Station 1998(1-3)
198、26.A Mahalingam.H S Nail.K Varghese A computer-aided heavy lift planning model 200027.H Zhang.J Shi.C M Tam Visual modeling and simulmion for construction operations 2002(01)28.B Posiadala.B Skalmierski.L Tomski Motion ofthe lifted load brought by a kinematic forcing ofthecrane telescopic boom 19902
199、9.K Varghese.P V Dharwadkar.J Woffhope.J.T.OConnor A heavy Iift planning system for crane lifts1997(01)30.B Posiadala.B Skalmierski.L Tomski Vibration of load lifted by a truck crane with considerationof hysical properties of rope 199131.P V Dharwadkar.K Varghese.J T OConnor.T.M.Gatton Graphical vis
200、ualization for planning heavylifts 199432.Mohamed Al Hussein.Muhammad Athar Niaz.Haitao Yu.Hyoungkwan Kim Integrating 3D visualization andsimulatiOll for tower crane operations on construction sites 2006(05)33.B Posiadala Erect ofvibration in hoist system Oil dynamic oftruck crane 1996(z5) 相似文献(10条)
201、相似文献(10条)1.会议论文 宋立群 600MW超临界燃煤机组的技术经济优势及环保效应分析 2004 以华能上海石洞口第二电厂二台600MW机组为例,对600MW超临界燃煤机组技术经济优势及环保效应进行分析,认为超临界燃煤机组具有低能耗特点,有着一定的技术经济优势及良好的环保效应.2.会议论文 肖瑾.王军鹏 电厂1000MW超超临界燃煤机组主厂房钢结构制造 2007 分析了1000MW超超临界燃煤机组主厂房钢结构制造工程的特点难点,介绍了图纸设计、方案编制等过程中一些技巧及注意事项,并着重阐述了箱型柱的制作过程。3.期刊论文 彭艳 火力发电厂1000MW级燃煤机组塔式炉分析 -沿海企业与科技
202、2009,(8) 文章以某在建海滨百万机组塔式炉为例,对机组的容量选择以及炉型选择进行分析,并对塔式炉的性能参数和结构特点进行详细介绍.4.会议论文 郭忠波 2700MW燃煤电厂机组烟气脱硫控制系统的设计及应用 2008 火电厂燃煤机组烟气脱硫技术的应用是减少烟气有害气体排放,提高空气质量的重要环保措施,而烟气脱硫系统的设计中一定要确保电厂的安全运行,因此脱硫系统的设计中要求做到既要工艺合理,控制及保护系统的设计又要非常可靠,本文结合华能德州电厂三期2X700MW进口燃煤机组烟气脱硫技改工程实施情况,简述了脱硫系统工艺流程,对控制及保护系统的设计及实际应用情况进行了重点阐述.5.会议论文 周斌
203、 新建机组热工安装质量的检验、评价与质量控制 2008 随着浙江华能玉环电厂4 X 1000MW超超临界燃煤机组的全面建成并投入商业运行,标志着国产化大容量、高参数、高热效的超超临界百万等级机组正式成为我国今后火电机组的发展方向。超超临界燃煤火电机组是我国“863计划”中能源领域的重要课题。本文主要论述在新建超临界机组中热工专业所遇到的各类影响机组安装和调试的问题。6.学位论文 柯学 某大机组火力发电厂工程的地基处理设计和现场试验 2005 邹县电厂位于山东省邹城市唐村镇,是全国的示范电厂,一、二期工程为4台300MW的燃煤机组,采用天然地基;三期工程采用2台600MW的燃煤机组,采用天然地基
204、加素混凝土垫层进行地基处理,投产运行以后运行情况良好。四期工程采用2台1000MW的特大型燃煤机组,上部荷载明显增加。四期勘测表明,主要持力层32的埋深有自东向西逐渐加大的倾向,在四期主厂房地段32层顶埋深基本在10m左右,主要建筑物的基础地面深度在6m,为此必须对建基面以下深度610m范围内的地基土进行换填加固,或采用桩基础。 根据600MW机组的工程经验,认为采用碎石垫层不仅能提高承载能力,减少沉降,能从根本上改良地基土的性能,其施工工期易于控制,从而满足工程尽快投产运行,缓解华东电网电力供应紧张局面。 如采用桩基础,就目前使用的各种桩型进行比较,只有钻孔灌注桩和管桩可供选择,综合各方面的
205、因素认为碎石垫层方案最优。7.会议论文 潘军 华电国际邹县发电厂四期(21000MW超超临界机组)工程设计特点 2008 华电国际邹县发电厂(原山东邹县发电厂,以下简称邹县电厂)位于山东省邹城市西南10公里的唐村镇,是山东电力网的主力电厂,也是一座大型矿口电厂。电厂一期、二期工程共装有四台300 MW机组(经改造目前四台机组机组实际出力均为335MW ),已分别于1985年1989年建成投产。三期工程装设两台600MW机组,分别于1997年1月和11月投产。四期扩建(以下简称邹四工程)建设规模为2x1000 MW超超临界燃煤机组,工程为华电集团公司“358”战略计划和华电国际“千万工程”的重点
206、项目,被列为国家“十一五”重点建设工程,也是百万千瓦级超超临界机组国产化依托项目之一,工程的建设对于提升我国电力设备设计、制造和运行水平,促进国内电站设备制造企业的技术进步和电力行业的可持续性发展,推动国内冶金和电子等相关产业的共同进步起到了积极作用。本文简介华电国际邹县发电厂四期21000MW超超临界机组工程设计特点。8.会议论文 程真.赵万荣 北仑发电厂二期DCS系统存在问题分析和处理措施 2004 通过对北仑发电厂二期3台600MW机组DCS系统运行中出现的故障情况和故障原因的分析,提出了故障出现时相应的处理对策,尤其是通讯故障对运行工况影响严重时,给出了做好关键安全措施及事故预案的方法
207、,对类似过程中运行操作也具有一定的借鉴意义.9.学位论文 王美树 大型火力发电厂监控信息系统(SIS)设计与实现 2007 电力工业是国民经济的先行基础产业,在国民经济中占有极其重要的地位。2002年,我国电力体制进行了以“政企分开、厂网分开,发电领域逐步竞价上网”为核心内容的改革,引入竞争、打破垄断,建立新的市场机制。随着改革的进一步深入,如何提高发电企业自身效率,增强市场竞争能力,对发电企业是一大重要的课题。 发电系统是一个庞大的输入输出能量转换系统,要提高发电效率,进行生产运行优化是一项极其重要的工作。本论文以发电企业为研究对象,根据电厂的实际生产运行特征和优化生产管理的需求,在阐述SI
208、S产生背景与发展现状的基础上,深入探讨SIS的构成、功能要求、网络及数据库技术。从应用方面,论述SIS在发电厂信息化系统中的定位、使用对象及其在生产管理与运行优化方面的功能作用。在SIS网络方面,本文详细综述了网络需求分析、网络设计原则、网络结构等;在SIS实时/历史数据库方面,论文详细阐述了数据库功能要求、数据压缩原理、实时/历史数据库iHistorian及典型配置。结合兰溪发电厂4600MW超临界燃煤机组工程SIS系统的特点,规划设计了详细的实施方案并进行功能说明。对iHistorian数据库在大数据量前提下的运行和二次系统安全防护方面也进行了详细设计分析。设计方案具有安全可靠的网络架构和先进实用的应用功能。 本文规划设计的方案已经被兰溪发电厂采纳并予以实施。10.会议论文 邹颖男.张心.黄锦涛 300MW燃煤机组能耗及节能分析 2007 对300MW机组的能耗及节能情况进行了分析,将锅炉效率、汽轮机效率、煤耗、厂用电率等主要指标的实际水平与设计水平进行了比较,指出了其与设计值之间存在的差距的主要原因,提出进一步节能降耗的方法和建议,可为同类型机组的能耗及节能提供借鉴经验。 本文链接:http:/