何志华
摘 要：凝汽器是热力电厂汽轮机重要设备，将汽轮机做功后的排汽冷凝成水，又叫复水器。在电厂建设中作为汽轮机安装关键路径上的关键工作，凝汽器组合安装影响着汽轮机施工主线。凝汽器安装有成熟固定施工工艺流程，对工期调整有较高要求时按常规流程调整空间很小。对深能（河源）电力2×1 000 MW燃煤发电机组凝汽器组合工艺流程改进以达到解决汽轮机安装工期调整需求进行的研究应用进行介绍。
关键词：工艺流程 平行施工 模块化 整体吊装 经济效益
中图分类号：
TU74 文献标识码：A
Abstract：
Condenser is an important equipment of steam turbine in thermal power plant. It condenses the exhaust steam of steam turbine into water， which is also called water recovery device. As a key work in the key path of steam turbine installation in power plant construction， the combined installation of condenser affects the main construction line of steam turbine generator. The condenser is installed with mature fixed construction process. When there are high requirements for construction period adjustment， the adjustment space according to the conventional process is very small. For ShenZhen Energy （Heyuan） power 2 × Research and application introduction on the improvement of condenser combination process flow of 1000MW coal-fired generator unit to meet the needs of steam turbine installation period adjustment.
Key Words：
Process flow; Parallel construction; Modularization; Integral hoisting; Economic Performance
深能（河源）电力2×1 000 MW燃煤发电机组凝汽器由上海电气辅机设备有限公司供货的N-60000型凝汽器。布置方式为：横向布置、单流程，布置在汽机房0米层。形式为：双背压、双壳体、表面型、壳体和水室，为全焊接结构。到货方式为散件现场组合拼装。常规安装工艺流程先后衔接紧凑时间长，按正常流程的人力和机械配置单个凝汽器组合安装一般2.5到3个月工期，600 MW及以上两个凝汽器正常工期3到3.5个月。2020年1月下旬至2月底受新冠疫情影响，工程项目复工复产受到严重影响。估计影响工期为1.5个月，因此在汽轮机安装关键路径考虑必要的工期调整。
1工艺的现状
凝汽器属于标准型设备，各厂家之间也只是局部结构优化设计。200 MW以上汽轮机凝汽器安装均是相同工艺流程。现场也只是对流程细微调整更改。核电站汽轮机凝汽器安装也一样，但基于甲方对工艺有较高要求。为最大限度保证设备的工艺质量在厂内制造关键部件，厂家对管束一般采取厂内制造成多个模块发货运输到现场[1]，现场再进行整体拖运。另外，百万核电机组都是半速机蒸汽流量比全速机大，采用的凝汽器尺寸、重量相较同容量常规火电机组大。采用这种方式成本无疑是巨大的，此方式也仅限于核电。
深能（河源）电力2×1 000 MW燃煤发电机组汽轮机为五缸四排汽，两个低压缸即双凝汽器。凝汽器为散件到货，正常施工周期长[2]。
对以往施工同为1 000 MW二次再热燃煤机组凝汽器安装工期进行了统计（见表1）。
从统计数据看，工期集中在低加吊装完成的前面工序，占总工期2/3达到2.1个月。而且凝汽器安装影响汽轮机关键路径[1]，为凝汽器喉部低加吊装后的前面部分。
因此，考慮从凝汽器组合开始到完成低加吊装的前面工序优化调整。
2工艺流程改进
为有效调整汽机安装关键路径工期，从施工进度因素影响分析，制定相应缓解工期进度计划的对策[3]，从施工流程、方法研究解决问题。施工创新、工序调整成为补救工期的关键，从关键路径工序压缩工期只能从调整工序增加作业面、新方法提高人员工效、大部件组合，对应措施如下：采用平行施工工艺、高效的隔板组合工艺、部件模块化吊装[4]。
2.1平行施工工艺流程
常规安装流程（只对影响低压缸外下缸、内缸就位进行分析）：从基础验收及标高、中心复查→支座就位找正→组装壳体底板平台制作→壳体底板拼装焊接→侧板就位及前后水室临时存放→壳体侧板拼装焊接→壳体组合→喉部组合与壳体连接→低加吊装。
凝汽器位于汽轮机底部，四周为基座立柱，空间狭小。按流程安装是由下到上组合拼接施工，为单向施工，受工序制约时工期会无形中拉长。常规拼装不能实现可行的工期调整。
优化施工逻辑，把部分组合工作调整至基础外同步进行。即将以往常规单向施工改为并行同步施工。减少过多的前后衔接工序，防止前后工序的制约，让施工流程变得更顺畅。
为使凝汽器组合工期得到合理优化，对相关工序进行调整，包括底板、壳体、侧板、隔板模块转移至组合场区域组合。具体调整前后的流程如见表2。
经过调整优化后，缩短基础上的组合时间，提高施工效率，缩短安装工期。
2.2隔板组合工艺
在进行凝汽器隔板室外组合前根据隔板模块隔板与隔板之间的间距尺寸制作凝汽器隔板模块组合工装（见图1），用于进行隔板模块组合（见图2）。用#10槽钢及200 mm方钢制作成一个高3 600 mm，长7 000 mm，宽6 750 mm的隔板快速组合工装，并在隔板工装底部及侧面采用#6槽钢焊接9对定位块，相邻限位块间隔为700 mm。
组合工装能快速将隔板定位，但还存在间距要细微调整，通过将螺杆为隔板调整定距，再点焊固定隔板，组合效率有了很大提高。而且在室外组合不需要在厂房内进行，不依赖厂房内行车使用进行拼装，在室外组合场组合好后转运至厂房汽轮机平台即可。
现场凝汽器隔板模块组合实践证明了工装具有的高效性，有效解决了凝汽器在设备壳体上的低下效率。在增加作业面时也不会与壳体组合作业交叉冲突，也有效缩短了工序流程。
2.3模块化吊装
凝汽器安装过程使用汽机房行车进行吊装作业，没有其他可以替代的起重机械。而且一般现场只配备两台主行车，是作为两台汽轮发电机组安装的唯一起重吊装机械，具有不可替代性。在主厂房的建筑施工、安装施工都要使用行车，行车使用十分紧张。
为减少凝汽器在基础上安装过程中对行车使用，在室外进行凝汽器底板、侧壁板、隔板模块拼装作业。将部件组合成较大整体模块，再对模块进行吊装。
凝汽器单侧壁板及管板预先组合，再按单侧板整块吊装。侧壁板整体尺寸大，室外组合采用分段焊接[5]。隔板组合成8个模块，运至汽机房再吊装就位到底座及侧板基础上（见图3）。
采用较大整体模块吊装，有效减少行车使用，比在基础上组合效率更高。
3改进后工艺流程效能
凝汽器组合安装采取改进后的工艺流程在安全性、施工质量、经济性上都有明显提升。
3.1安全性
采用拼装好的模块组合在吊装安全性上有明显优势，不存在散件吊装工作量大、部件零散且需要专用夹具及作业配合人员多等缺点。
减少安全风险大的起重吊装。对行车使用吊装频率统计表分析，对比前后使用频率，行车频率由148次减少到72次，吊装量大大减少。
在基础外组合焊接，减少了基础上焊接量，避免基础上作业空间狭小，减少交叉施工作业[6]。基础上焊接量的减少，避免密闭有限空间[7]发生火灾、降低窒息风险。
3.2施工质量
采用预先拼装成模块部件在工装设计阶段[8]解决常规拼装工艺质量不容易控制问题，工装拼装的隔板模块尺寸公差均比设备基础上优异，尺寸超差减少，变形在允许范围内。
在室外不存在狭小不容易焊接操作及部件组对尺寸控制难的问题，焊接环境条件改善，薄板焊接变形[9]更容易控制，保证焊接的质量。
3.3经济性
新流程经济性有较大提升，体现在工期、人工成本、行车占用效率上。
3.3.1工期
调整流程后的工期为1.6月，工期缩短：2.1-1.6=0.5月（低加吊装完成，同类为2.1月）。
3.3.2成本
按调整所需要的人力与未调整所需的人力工日及工期节省确定成本。
人工成本差值：12 000×（20-17.9）=25 200元
工期成本节省：12 000×0.5×10=60 000元
节省成本用：25 200+60 000=85 200元
注：人工费用按12 000元/人月，人力配置按平均10人。
3.3.3行车占用效率
参考同类型机组，统计了改进前后汽轮机主厂房行车吊装量的变化。
行车占用率降低：72÷148×100%=48.6%
实现汽轮机本体安装关键路径0.5个月的工期调整，为汽轮机低压外下缸就位创造条件。减少行车占用为其他作业提供了机械保障。
4改进后工艺流程的推广应用
模块室外组合不受空间限制，组合时间少，吊装效率高，减少机械、人工投入，节省成本，减少吊装需求。起重机械选择多样，可灵活安排，提高了凝汽器组合工作效率。
通过平行施工及室外组合，缩短在基础上组合时间，吊装次数，减少行车依赖，创造经济效益，对后续相同或相似机组凝汽器安装提供指导借鉴，有工期调整的项目有重大意义。
参考文献
[1] 陈佳.凝汽器壳体焊接工艺研究[D]. 青岛：中国石油大学（华东），2018.
[2] 任一峰.大型核电凝汽器工厂组装壳体模块[J].发电设备，2016，30（2）：103-105.
[3] 王文飚，薛建明，谭锐，等.二次再热超超临界汽轮发电机组轴系轴承标高分布及载荷特性研究[J].工业控制计算机，2020，33（11）：89-91.
[4] 常乐.DMTO装置设备模块化组焊施工技术[J].石化技术，2019，26（4）：208.
[5] 程家元.分段焊法在船舶行业大薄板拼接变形控制中的应用[J].科学技术创新，2017（23）：74-75.
[6] 张泰辉. 高危作业交叉风险评估与控制模型及应用研究[D].广州：华南理工大学，2019.
[7] 楊文虎.1350 MW超超临界汽轮机技术特点及分析[J].中国电力，2020，53（1）：162-168，176.
[8] 王浩.电力工程施工安全管理及质量控制分析[J].中国标准化，2019（4）：147-148.
猜你喜欢工艺流程模块化经济效益连云港港口30万吨级码头引入“直通装船”作业模式大陆桥视野·上(2020年7期)2020-08-13加强现代成本管理提高企业经济效益商情(2020年15期)2020-05-26采用串讲法讲评工艺流程题中学课程辅导·教育科研(2020年33期)2020-01-16化学工艺流程题型解题模型建构及教学启示福建基础教育研究(2019年7期)2019-05-28JGJ/T 435—2018施工现场模块化设施技术标准中国建筑金属结构(2019年4期)2019-05-15大众MEB电动车模块化平台汽车博览(2019年5期)2019-05-07新常态下会计与经济效益关系辨析财讯(2018年20期)2018-05-14模块化微流控系统与应用分析化学(2018年12期)2018-01-22中考化学工艺流程题探析文理导航(2017年32期)2017-12-07AP1000模块化施工在进度计划管理工作的体现中国信息化·学术版(2013年1期)2013-05-28
