华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组工程的施工组织与管理-80.doc

华能玉环电厂41000MW超超临界机组工程的施工组织与管理李健平 鲁 敏 陈书平（华能国际电力股份有限公司浙江分公司）摘 要：华能玉环电厂工程1000MW超超临界燃煤火力发电机组为国家863计划依托工程。针对本工程特点，并根据公司电力基本建设的方针，确定了本工程建设管理的模式；充分依靠设计、监理、施工等各方因素，应用P3软件信息化管理，加快工程信息交流、实线数据共享，提高工程管理水平。关键词：超超临界；1000MW机组；施工组织与管理华能玉环电厂1000MW超超临界燃煤火力发电机组建设工程将是国家首台安装运行的机组，主设备按照“引进技术、联合生产”的原则制造，四台机组连续建设。探索华能玉环电厂工程的施工组织与管理，对我国大型超超临界机组的建设具有十分重要的意义。1 施工组织管理模式华能玉环电厂由华能国际电力股份有限公司独资兴建，工程建设管理按照公司多年来火电建设所总结的模式，又根据本工程的具体特点进行了调整。华能玉环电厂工程的特点主要有：国内首台超超临界机组，技术难度大，设计设备供货难度大，锅炉最大连续蒸发量2953t/h，额定蒸汽温度为605C，汽轮机为一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、八级回热抽汽，参数26.25Mpa/600C/600C；四台机组连续建设，工程量大，工期紧；地质条件复杂，地基处理难度大；施工场地紧张，协调难度大；玉环缺水、缺电，交通不便；玉环地处东南沿海，多发台风。玉环工程是华能国际最大最重要的项目，因此工程融资、主要设备和工程的招投标等重大决策均由总公司直接进行，充分发挥公司人力、物力、资金等方面的优势，同时成立华能浙江分公司负责项目的具体管理。分公司成立了工程部、安质部、物资部、计划部、财务部和综合部等六个部门，将安全、质量管理和工程管理分开设置，强调工程建设的安全和质量。工程建设管理本着充分发挥监理作用的思路，施工监理除负责工程安全、质量和文明施工管理外，还要协助甲方进行进度、现场协调和投资管理。甲方负责全面工程管理，重点进行工程协调(包括各相关单位间的协调)、进度管理(设计图纸和设备交付是重点)和投资管理。华能浙江分公司制定的保证项目建设目标实现的总体思路及措施是：以安全为基础、质量为保证，优化设计，合理选型，精心监造，合理组织，精心施工，加快工程进度，降低工程造价，把玉环电厂建成“技术水平最高，经济效益最好，单位千瓦用人最少，国内先进，国际优秀”的一流火力发电厂。2 施工总体布置根据电厂总体布置特点，将厂内主体工程划分为八个标段，1号标为两个烟囱，2号标为#1、#2主厂房建筑及厂区内循环水管沟，3号标为#3、#4主厂房建筑，4号标为循环水取排水建筑，5号标为BOP建筑，6号标为#1、#3机组安装，7号标为#2、#4机组安装，8号标为BOP安装。超超临界机组的先进性不但体现在单位千瓦能耗低、单位千瓦占地少、经济效益好等方面，也体现在施工的经济性上。除在电厂北面租用120亩土地建设业主临时仓库和施工生活区外，其余施工用地均利用厂区内生产场地。结合施工的顺序，通过在平面和时间上的优化，解决了施工生产场地用地15.22万m2。四台机组连续建设高峰期施工用电将达到12000kVA。分别从兴港变电所引接两回导线截面为JKLYJ-180的10kV线路和220kV港湾变电所引接一条截面为LGJ150的35kV架空线路，10kV线路作为备用。厂区建设一座35/10kV容量为26300kVA的施工变电所，在施工区域建设10kV双回环线，规划布置18台10kV/0.4kV的6301250kVA箱式变压器，统一分配使用。施工高峰期用水将达到400t/h。水源从距厂址约7公里外的里墩水库净水厂以DN300供水管线引接至厂区，现场设置500m3调节水池，由泵升压后通过厂区内敷设的259mm钢管形成环形施工供水网，向各施工点供水。在适当部位安装50mm支管、闸阀，供各施工单位引接使用。3 施工工期安排每台锅炉的现场焊口将达到近70000道。根据目前国内电力基本建设的施工能力和管理水平，结合本工程的特点确定了四台机组建设的总工期为36363个月，具体工期计划如下表：序号项 目1机组2机组3机组4机组1第一方砼(正式开工)04.06.292主厂房出零米04.11.1905.05.203主厂房钢结构开始吊装04.12.0105.06.204主厂房封闭05.10.1506.05.205锅炉钢结构开始吊装04.12.0105.03.0105.10.0406.01.046锅炉受热面开始吊装05.04.3005.07.3006.05.0506.08.057DCS受电06.04.1906.06.1907.01.1807.04.208循环水泵房交付安装05.11.069化学出合格的除盐水06.04.1010汽机扣缸完06.07.1506.10.1507.04.1507.07.1511厂用电受电06.07.3006.10.3007.04.3007.07.3012锅炉水压试验完成06.09.0106.12.0107.06.0107.09.0113锅炉酸洗结束06.12.2007.03.2007.09.2007.12.2014锅炉冲管结束07.01.2007.04.2007.10.2008.01.2015整套启动07.03.0107.06.0107.12.0108.03.0116完成168小时试运行07.06.3007.09.3008.03.3008.06.30 保证工期实现的关键在于设计图纸和设备供货。由于国内无同类型机组，相关设计无法借鉴，设计周期相对较长。同时，大量新材料的应用，多数需要进口，而国际市场资源有限，采购周期长。因此，华能浙江分公司分别派人常驻设计院和主要供货厂家，催交图纸和设备，同时华能总公司充分调动各方面的优势，缩短设计和采购周期。4 主要施工方案针对玉环电厂工程地质条件复杂，机组容量大以及高温度、高压力参数条件下的施工，重点编制了桩基施工方案、循环水泵房沉井和取排水隧道盾构方案、大件设备装卸运输方案、大板梁吊装方案、大口径管材及P92材料焊接方案、发电机定子吊装方案、倒送厂用电方案、锅炉水压试验方案、锅炉酸洗方案、吹管方案、整组启动调试方案等专项方案。4.1 大件设备厂内卸车及运输每台机组的主要大件设备如下表，一些大件设备如大板梁等超出600MW机组很多。序号设备名称运输重尺寸（长高宽）数量备注1主变压器220t10.6m5.5m6.2m3单相2发电机定子461t13.4m4.3m4.9m1安装重量431t3锅炉大板梁165t42.56m3.9m1.5m8叠梁4除氧器水箱80t29.16m4.46m4.5m15高压缸115t8m3.7m3.5m16中压缸198.5t9.14m4.36m5.9m1整体发运7低压转子120t7.6m3.4m3.6m28高压加热器100t12m3.2m3.5m3本工程地处海边，不通铁路，公路沿途桥梁、隧道众多，大件设备只能通过水运到达电厂专用3000吨级综合码头，卸船后用平板车通过引桥直接运到厂区。结合大件设备重量、外形尺寸等因素，现场采用两台运输重量等级为600t和200t级的多轴平板拖车作为运输工具，200t以上设备租用浮吊卸船，200t以下设备采用450t履带吊车卸船，卸车由现场的250t、600t、750t履带吊车负责。4.2 锅炉大板梁吊装锅炉钢架前后尺寸为53.7m，左右宽度69.6m。K2-K5板梁均为叠梁，由上下两部分组成，每部分重165t，尺寸42.563.91.5m，安装位置底面高度80m。叠梁散件运至现场后卸至锅炉右侧，按照吊装顺序，依次放置在专用底排上，利用卷扬机滑轮组拖入炉膛。750t履带吊位于锅炉左侧，与锅炉右侧的80t圆筒吊抬吊就位。由于大板梁重量大，长度长，为解决起吊过程中因自重而变形影响安装的问题，通过计算，制作时预留起拱。4.3 发电机定子吊装发电机定子的外形尺寸长宽高=1340049004300mm，运输重量461t，起吊重量431t。汽机房内两台行车均为130t，为满足定子吊装要求，主梁加强为235t。行车小车的起吊能力仍只有130t，需另采用4组液压提升装置与两台行车联合方式并配置专门设计制作的大、小扁担以及500t吊机钩子和起吊用专用钢丝绳以及4根连接用钢梁来进行吊装。每组液压提升装置起吊重量为200t。定子吊装时，两台行车临时合并，在每台行车主梁上方垂直于主梁分别平行铺设2根连接钢梁，每根钢梁用2根工字钢双拼而成，中部设计制作有吊耳，可与液压提升装置的吊耳和销钉连接，将提升装置悬挂在连接钢梁下。与液压装置配套的钢铰线下端分别与两根短扁担相连，将大扁担搁置固定在两根短扁担上，在大扁担中间下翼悬挂500t吊机钩子，500t钩子下系挂起吊钢丝绳与定子吊耳相联。悬挂500t吊机钩子的目的是为了将定子旋转90度，使定子纵向中心线与汽机房纵向中心线一致。在进行组装时要使液压提升装置的起吊中心和发电机台板纵向中心线在重合位置，便于定子的就位。整套装置组装完后要将两台行车临时固定连接，使之可以同步行走，而且行走时只开启其中一台行车，避免发生危险。定子直接运到汽机房内，利用液压提升装置进行定子的卸车和起吊，当完全移动到17m平台上方时利用拖拉绳对定子进行90度转向，使定子成纵向布置，然后行走两台行车，当定子到达发电机台板正上方时利用液压提升装置将定子降下，降至离定子台板200mm后开始对定子和台板中心线的对正，确认无误后将定子降下，完成定子的就位。4.4 大口径管材及P92材料焊接大口径管材采用GTAW+SMAW的焊接方法。用远红外电加热器进行预热，从点固、打底、填充到盖面整个焊接过程焊口的温度均应维持在预热温度的下限至层间温度的上限之间。壁厚35mm采用多层多道焊，各层道接头相互错开。GTAW打底层厚度不小于3mm，每层焊接厚度不大于焊条直径加2mm，单焊道摆动宽度不大于所用焊条直径的5倍。各层道接头相互错开，并仔细清理检查，自检合格后方可焊接次层，直至完成。对于壁厚70mm的管道，检验上要求在20-25mm增加根部探伤，对于壁厚70mm的管道要求连续焊接完。在整个焊接过程中，严格控制焊缝及其热影响区的温度，保证预热温度和层间温度的正常，并在焊后及时进行热处理工作。A335P92钢是近几年出现的新型马氏体耐热钢，是在P91的基础上增加了W，降低了Mo含量生产的。这种钢除了固溶强化和沉淀强化外，主要通过了微合金化、控制扎制、形变热处理及控冷获得了高密度位错和高度细化的晶粒，从而使这类钢种在进一步强化的同时其韧性也获得了显著提高。拟订P92钢焊接工艺如下，在经焊接工艺评定验证后执行：4.1.1根部焊接时（1-2层）进行背面充氩保护。4.1.2焊前预热温度：钨极氩弧焊打底150200 焊条电弧焊填充并盖面200250 层间温度2003004.1.3采用多层多道焊，水平固定焊盖面层的焊道布置，焊接一层至少三道焊缝，中间应有“退火焊道”为宜。4.1.4钨极氩弧焊采用两层打底，每层的厚度控制在2.83.2mm范围内，焊条电弧焊时，所有焊道的厚度不得超过焊条直径，宽度不得超过焊条直径的4倍。任一焊道的焊接线能量均不得超过20KJ/cm。4.1.5焊接完毕，待焊口冷却到10080恒温1小时以上，随即升温进行焊后热处理。4.1.6热处理温度为76010（最高温度不得超过熔敷金属的AC1温度），恒温时间不少于4小时。热处理过程中，在加热范围内任意两点间的温差不大于20。4.1.7当焊接过程中断或焊后不能及时做热处理时，立即进行后热处理，后热处理的温度为300保温1小时。为了确保国内首次采用的P92钢焊接质量，华能国际总公司组织对各生产厂家焊接材料进行了全面试验和筛选，召集技术权威机构、各有关单位进行工艺评定方案确认，并经有关专家进行审核。在设计上提前考虑，尽量避免在现场进行异种钢的焊接；提前采购试件，按照焊接工艺评定方案实施焊接工艺评定；焊接工艺评定完成后，重视对焊工进行培训和严格考试，必须合格后才能开始作业；焊接过程中加强检验，发现问题及时采取措施。5 P3及基建MIS系统5.1 P3应用为加快工程信息交流、实现数据共享，提高工程进度和投资管理水平，玉环电厂工程全面采用P3软件进行工程进度计划管理，各主体参建单位配置全职的施工计划工程师，并建立与其承揽工作内容相适应的计算机网络系统。施工进度为四级网络进度计划：一级进度计划为建设单位控制性计划（里程碑进度计划），由分公司制定，总公司批准；二级进度计划为建设单位与监理控制性计划，由监理根据里程碑计划以及项目投资与单位工程的轻重缓急编制，编制至单位工程或扩大单位工程，由建设单位审批；三级进度计划为施工单位编制的分标段详细施工总进度计划，由监理审查和建设单位批准后作为分标段的总体目标进度计划，根据情况编制至分部工程或单位工程，但必须小于等于单位工程；四级进度计划为施工单位执行性进度计划，由施工单位在三级计划的基础上根据开工时间的前后，把每一项单位工程逐渐细化而来，是对三级计划的进一步分解，并作为施工单位内部施工和监理评价工程进度的依据，编制至分项工程或分段工程，但必须小于等于分项工程。三级以下进度计划由施工单位编制，计划内容涵盖了各标段的工作范围以及为完成工作内容所必须的外部条件（如：图纸、设备、施工临时设施等）。计划采用准确的逻辑关系反映施工安排以及工艺约束关系，并满足上级计划质量控制点的要求，任何不合理以及多余的逻辑关系未编入网络计划。为了进一步说明进度计划的合理性，施工单位在提交进度计划的同时提交施工方法说明报告及相应的资源配置计划和资金计划。 各施工单位上报的网络进度计划，将主要工程量加载到相关的作业上，不可有遗漏。由此，通过施工强度分析，来评判该进度计划的可行性，评判机具配置的合理性，评判该项作业的设施能力是否能完成相应的施工强度。此外，承包单位上报的网络进度计划中无一遗漏的反映了各个里程碑日期，而且每个里程碑日期都至少有一个紧前或后续作业。为了实现有效的进度控制，建设单位、监理、施工单位共同维护进度计划的严肃性。各单位在规定的时间内递交施工网络计划；监理部在规定的时间内完成批复；被批准的网络进度计划即是施工单位下一步施工的指导性文件。施工单位不可随意改变自己在批准的网络进度计划中所承诺的施工逻辑关系；监理以批准的网络进度计划来监督施工、控制工程进度。5.2 基建MIS建设基建工程管理信息系统（MIS）的目标是实现基建期间计划、物资、财务、工程、安全的全面现代化管理，使得基建工程在高效、准确、经济、可控的环境下进行；实现电力建设项目中的概算管理、合同管理、项目投资管理、付款管理、工程管理等由MIS系统处理；对工程中的材料、设备、备品备件等物资进行综合性管理；在企业内部围绕项目进行全盘计划、及时沟通、动态跟踪，增强提高企业对项目的管理能力和企业的经营能力，提高对工程施工过程的控制能力；施工的参与各