关于空冷机组空冷岛安装的分析总结

摘　要：本文通过对呼和浩特热电厂扩建工程2×350MW供热机组空冷岛钢结构及设备安装实践，总结和分析空冷岛施工的方法和经验，优化安装方案，为以后同类型机组空冷岛项目施工提供最佳的施工方案。

关键词：空冷岛、安装、空冷机组
1.引言
　　随着现代工业技术的发展，在火力发电厂中现代空冷系统(即风冷系统)正得到逐步应用。空冷系统主要由空冷钢构架、主排气管道、风机机组、散热器管束、蒸汽分配管、凝结水和抽真空管道等附属系统组成。空冷原理是汽轮机做功后的乏汽经低压缸下部的排汽装置进入主排汽管道输送至空冷岛蒸汽分配管，由空冷风机将散热管束内的热量带走，乏汽冷凝为凝结水，后进入排气装置，通过凝结水泵送入主厂房热力系统。空冷岛整个系统庞大，设备较多，吊装困难，需要采取合理的安装方法，进一步节约资本、缩短工期、减小难度。现就以我公司承建的呼和浩特热电厂扩建2×350MW供热机组工程(以下简称工程)4#机空冷岛的安装实践，对空冷机组空冷岛的安装方法进行分析总结。
　　2.工程概况
　　工程空冷钢平台紧靠主厂房A’列外，单元群排成矩形方阵，1台机组共30个空冷凝汽器冷却单元，30个冷却单元按5行6列布置，平面尺寸为59.175m×72.72m，钢平台生根在高度为33.8m的9根混凝土柱上，平台是由主梁、次梁、支撑组成的单层钢桁架形式，平台顶标高为+35.00m。直接空冷系统(ACC)由国电北京龙源冷却技术有限公司负责设计和供货。2011年1月7日通过168h试运，试运期间机组各项指标优良，汽机背压17kPa，这台机组是第1台国产350MW超临界空冷机组。
　　3.空冷岛安装的分析总结
　　3.1空冷岛安装时间的选择
　　因空冷项目工程大多在我国北方缺水地区，冬季寒冷，温度能达到零下二十度。在这样的天气条件下焊接的质量不能得到保证，一般过了10月份还时常有大风等恶劣天气，选择一个合理的安装时间显得尤为重要。按350MW机组空冷安装时间135天计算，将空冷岛钢结构开始吊装时间选在6月初最为合适，在进入冬季施工期前即能完成安装工作。
　　3.2基于人员组织方面的考虑
　　空冷岛区域施工涉及建筑、机务、电气三个专业的交叉施工作业，需一位现场负责人协调管理，安排好先后施工顺序，把各专业相互衔接起来。安装前期人员在30至40人之间应能满足，但是等到空冷平台出来后作业面已展开，必须安排进行两班制连续作业，一方面可以增加大型机械的利用率，还能提高工程进度。这一时期现场安装工人要保持在60至70人之间。空冷岛安装中有两个重点：一是钢结构吊装，另一个就是焊接。1台350MW机组空冷岛的焊缝总长有将近1万米之多，而且焊接施工的时间较为集中，所以在焊接作业面展开后至少要投入20名合格焊工资源。
　　3.3关于空冷岛安装施工机械的使用分析
　　3.3.1吊装机械的选择原则
　　(1)满足空冷岛钢架组合件及空冷设备的起吊重量要求；
　　(2)主吊机械的覆盖面能满足吊装要求；
　　(3)主吊机械的行走、回转区域与空冷岛下部基础和设施不相互影响；
　　(4)主吊机械与辅助起吊机械搭配，以缩短吊装工期，提高吊装效率；
　　(5)首先考虑公司自有机械，如不能满足，再择优租赁外部机械。
　　3.3.2呼电项目施工机械使用分析
　　呼电空冷岛项目施工中选用公司的1台2250履带吊作为主吊机械，施工高峰期因为工期紧又投入一台7250履带吊。这样形成了两个吊装作业面，加快了工程进度，但是却增加了工程成本。在前期策划阶段也曾考虑利用建筑专业在此区域的5t塔吊作为小件吊装以提高效率，但通过看图纸发现此空冷的钢结构平台为单层钢架形式，钢构件较重，加之5t塔吊的位置也会影响2250的回转，所以将其取消。在考虑机械布置时需首先仔细研读图纸，根据其特点选型布置。在呼电项目中设有一条脚手架搭设的之字形通道作为人员上下通道，但是很多小型构件和工器具还是利用2250和7250吊运到空冷岛上去，这是对资源的浪费，可以考虑在空冷岛的一处布设一个3t卷扬机，作为小型构件的吊运机具。
　　3.4空冷钢结构及设备吊装顺序
　　(1)空冷钢结构及设备吊装分成4个单元模块进行吊装作业，设备吊装顺序依次为：钢平台第一部分、第二部分安装→主排汽管道立管吊装→第一、第二外挑部分钢架吊装→B1至B4区域空冷设备吊装→主排汽管道立管东侧(含三通管件)水平管道临抛→钢架第一部分北侧挡风墙吊装→钢平台第三部分、第四部分安装→第三、第四外挑部分钢架吊装→主排汽管道立管西侧水平管道安装→B4至B7区域空冷设备安装。吊装单元详见图1的空冷钢结构及设备吊装示意图。
　　(2)当吊装第一、第二部分钢结构及设备时，2250履带吊位于第三部分和第四部分，吊车在第三部分时完成排汽管道立管及其东侧管道的吊装工作。第一部分和第二部分吊装工作结束后，吊车退至空冷岛西侧的施工道路上进行第三部分和第四部分的吊装作业。2250履带吊行走路径及布置见图2。
　　(3)空冷岛的小件设备采用50t汽车吊进行吊装作业，以提高吊装效率。
　　3.5空冷下部设施对空冷设备吊装的影响
　　空冷岛下部建筑基础和设备较多，详细有：厂用变压器基础及油坑、主变压器基础及油坑、母线桥支架及基础、电缆沟道、电梯基础、避雷器及其基础、事故油池等(详见图3的空冷钢结构下部基础设施布置图)。空冷岛区域施工需要协调土建、电气和机务3个专业的施工进度，互相衔接好，协调原则如下。
主变压器、高压厂用变压器为大件超重设备，无法存至货区然后在空冷钢架施工完后再就位，所以此设备基础和设备就位要在空冷设备吊装前完成。
电缆沟道、母线桥支架基础主要集中在空冷岛第一部分下部。
母线桥支架在空冷岛第一部分下部，相距空间较大，其安装工作可以和空冷吊装交叉进行。
空冷岛排汽管道的吊装工作与空冷岛设备的安装可以交叉进行，这样也可以避免因空冷设备未到货而造成施工中断。
　　4.注意的问题
　　(1)选择的移动吊装机械和固定的吊装机械(如塔吊)同时作业时要保持安全距离，防止机械同时作业时互相影响，降低机械利用率。
　　(2)空冷岛安装的设备多且很多需要现场组装，因此空冷岛的区域布置既要尽量减少设备倒运工作量，又要使其不影响机械的通行和站位。
　　(3)在空冷运行中要安排人员进行巡视，时刻观察散热管束的温度，防止因为受热不均造成散热管束出现“S”型和“L”型弯的现象出现。
　　5.结语
　　通过本工程空冷岛安装的分析与总结，找到空冷施工的特点，合理组织各工序的施工，保证了工序间的畅通衔接，提高了安装作业效率。通过质量要点的管控，保证了空冷机组系统的严密性，最后气密性试验24h压降为510Pa。机组启动后，汽机背压17kPa，达到了优良标准。该空冷岛机组的安装实践也为公司将来在国内北方地区的空冷岛安装施工提供了宝贵的经验。
参考文献：　　
[1] 国电龙源厂家空冷岛钢结构平台安装说明[z].
[2] 国电龙源厂家空冷岛工程施工安装说明[z].
[3] 国电龙源厂家图纸[z].
[4] DL/T5210.3-2009，电力建设施工质量验收及评价规程汽轮发电机组篇[s].