大型火电机组施工组织模式研究

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[摘 要]以合川双槐电厂2×660MW超超临界机组4号机为例，在施工过程中通过创新总平面图布置，合理组织力能供应，优化工艺流程，最终实现了该机组由锅炉水压试验至并网发电工期仅86日历天。本施工组织模式在机械选择，网络计划编排上均形成了一整套系统管理方案，相比定额工期节约77日历天，比合同工期节约31日历天，为我国火电机组施工策划提供了实践支撑。本施工组织模式具有极高的通用性，可在超大型、大型火电机组等领域进行推广应用。

[关键词]施工组织；机械；水压试验；工期；工艺

中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0165-02

1 分析背景与现状

目前我国火力发电机组在能源结构中占比高达71.5%，仍居电力供应主导地位。而且为保证一次能源利用效率，提高经济效益，火电机组单机容量不断加大，尤其是600MW级别大型机组，将长期列入火力发电主要机组类型。然而，随着电力安装技术的日渐成熟，对发电机组的安装工期、造价控制都提出了更高的要求。根据中国电力企业联合会的2006版电力建设工程工期定额，单台机组安装开始至投产时间为19个月，其中锅炉水压试验至并网发电时间约为5个月。而国内先进单位施工的安装工期可以将锅炉水压试验至并网发电的工期缩短30%左右（见表1：国际国内先进单位施工工期一览表）。如大唐潮州电厂2×600MW工程#2机施工时创造了当年的世界工期记录，其锅炉水压试验至并网发电工期为107天。国外工程受当地政策、资源限制等因素影响，其工期普遍比国内更长。

合川双槐电厂二期工程2×660MW超超临界机组#4机，其三大主机均由东方电气集团制造，是重庆地区首台超超临界机组，安装施工期间，前期的#3机组已经投产，因此只有扩建端及炉后部分场地可以作为临时施工用地。根据施工合同，并网发电时间应为2014年7月30日，实际锅炉水压试验时间为2014年4月4日，并网发电时间为2014年6月29日，间隔工期仅仅86天，比合同工期提前31天，创造了国内乃至国际先进工期纪录。且该机组在投产后实现连续长周期稳定运行，施工质量得到了保证。下面将重点介绍该机组在施工过程中的组织模式优化，工期控制措施。

2 项目工程量统计

火电机组的安装主要工作量集中在锅炉本体，其关键工期为钢架安装、受热面安装、水压试验、酸洗、点火吹管、整套启动、并网发电。

经统计，合川双槐电厂#4机锅炉钢架总重6800吨，受热面总重4000吨，其他结构件总重3000吨，受监焊口合计45623个，不含钢架的吊装件数计4800件。

3 施工机械总平面布置优化

3.1传统机械总平面布置介绍

常规的600MW机组锅炉标高80m，顶板梁吊装单元重80-120t。传统的600MW级别机组采用的大型机械均为一台FZQ2400及一台建筑塔吊各附着于锅炉两侧面，一台400t级履带吊位于炉后区域。

根据常规机械吊装能力，FZQ2400及400t级履带吊虽然吊装重量较大，但速度慢，效率低，每天仅能够各吊装3-5件。主要小件依靠建筑塔吊，其吊装能力每天可以达到20-35件。

结合工程量统计，若按照传统机械布置，则平均需130天左右才能完成吊装工作。因此，必须对施工总平面布置进行优化。

3.2 机械总平面布置优化方案

由于施工用地紧张，特别是在锅炉施工区域，电厂建设方在规划设计时为节约投资，均尽力压缩施工用地，这对安装过程中的施工机械布置提出了更高的要求。为此，在合川工程，在锅炉左侧常规组合场地之外，临时借用了炉后电除尘场地。而施工主吊机具选用了一台DBQ4000塔吊布置于锅炉左侧负责前炉膛大件吊装，一台CKE4000履带吊布置于炉后负责后炉膛大件吊装，一台TC7035塔吊布置于锅炉右侧负责小件吊装，一台QY70K汽车吊布置于炉顶左前侧负责炉前小件吊装。另在组合场布置有龙门吊、150t履带吊等常规机械。

该平面布置方案主要有两处优点：

其一是选择DBQ4000而未采用传统的FZQ2400作为主吊机具，因其具备较强的移动性，吊装覆盖范围更广。尤其是配合了炉后临时借用的电除尘场地，使用DBQ4000塔吊可以利用行走轨道将吊车移动至炉后，与布置在炉后的CKE4000履带吊相互配合，抬吊部分预组合完成的超大件，增加地面组合作业量从而减少高空作业工作量。另外对于前炉膛的部分部件，可以使用DBQ4000的移动性直接从炉后场地转移至安装位置；而若使用FZQ2400，则必须在地面使用移动吊车进行二次搬运，增加了作业难度。

其二是在炉顶左前侧增加了一台QY70K汽车吊，增加了吊装速度。由于所有需吊装的部件中，大件吊装能力已经足够，反而是小件吊装数量最多，约3000件均为小件；而主吊机具起落、变幅速度太慢，不利于控制作业进度。增加炉顶汽车吊后，对于水压试验后的四大管道小件、启动系统管道吊装等具有极其重要的作用。

4 施工工艺流程优化

4.1传统工艺流程介绍

传统的施工工艺是在受热面安装开始后，即全力开展受监焊口范围内的安装工作，如前、后炉膛作业，汽水管道作业。水压试验后进行烟风道作业，炉顶大罩及保温作业。

这种模式虽然为锅炉水压试验前争取到了一定的时间，但其实不利于项目的整体推进。在水压试验后，由于烟风道与炉顶大罩工作量巨大，吊装作业受到空间限制，很多设备吊装难度增加，所消耗的时间也更多。

4.2 工艺流程优化方案

为保证项目总体推进，将烟风道在每一层受热面吊装前预抛至就位位置，展开安装工作。同时，将炉顶大罩零件预悬挂，确保水压试验完成后及时开展封闭工作。

正是将工作面多点展开，才能够确保追赶进度时能够各点平行施工，提供更多施工人员作业平台，不至于在增加人力时造成无处下手的局面。

5 其他组织模式

大型机组的施工组织模式还包括其他常规模式，在合川工程都得到了相应应用。如提高设备催交力度，增加人力，开展白夜两班作业，在施工过程中严格质量把控避免返工等。尤其是在其他非关键工期上的把控，如汽轮机混凝土垫块制作，在合川工程通过开展QC小组活动，提高了一次合格率，促使汽机侧的安装工期提前，避免汽机侧转化为关键工期。

6 总结

综合以上情况，在合川工程中的施工组织模式上，通过优化机械布置、施工工艺流程，严格控制其他非关键工期等多种手段，提高了施工进展速度，节约了施工成本。该模式在其他大型机组安装过程中，仍可以进行借鉴推广。

参考文献

[1] 《2012电力统计基本数据一览表》中国电力企业联合会.

[2] 《重型设备吊装手册》 北京冶金工业出版社，樊兆馥主编.

[3] 《火力发电厂建设工期的控制》山西电力2010年8月第4期，李富程.