引言桥式起重机是一种特种设备，一般包含主钩和副钩，供不同工况使用。汽机房内使用的桥式起重机在设备安装和检修过程中，经常吊运汽轮发电机转子、定子以及辅机设备等精密零部件，并涉及施工进度、施工成本、现场安全管理等，要求起重机在满足使用要求的前提下，提高可靠性和安全性，同时降低生产经营成本[1-3]。针对这些要求，从起重机的起重量、起升高度、跨度、使用安全性以及起吊最重件是否经济合理等方面进行分析探讨，为今后起重机的选型提供参考。1汽机房对桥式起重机的影响确定汽机房的大小时，需要保证汽机房内设备正常运行和检修，将厂房体积合理压缩，尽可能降低厂房高度和跨度，减少围护结构体积，适当分散电气等设备，节省管道电缆和土建用量降低造价[4-6]。1.1汽机房的跨度对桥式起重机的影响桥式起重机跨度由汽机房内设备的工艺布置、检修和《通用桥式起重机》（GB/T 14405—2011）的要求共同确定，根据厂房标准跨度的规定，余热发电厂房宽度一般为12、15、18、21 m，对应起重机无通道跨度为10.5、13.5、16.5、19.5 m。汽轮发电机组纵向布置的桥式起重机平面图如图1所示，起重机跨度为16.5 m。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.12.017.F001图1汽机房桥式起重机平面布置图（mm）1.2汽机房的高度对桥式起重机的影响余热发电汽机房的高度，以屋架下弦底面标高和轨顶标高表示，当起重机各尺寸确定时，汽机房的高度满足起重机对最大件的起吊，汽机房桥式起重机立面布置图如图2所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.12.017.F002图2汽机房桥式起重机立面布置图屋架下弦底面标高H计算公式如下：H=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7 (1)H=h1+h2+h5+h6+h7+h8 (2)式中：H——汽机房屋架下弦底面标高，m；h1——最高设备的高度，m，由工艺设计人确定；h2——超越安全高度（≥500 mm）；h3——最高吊物高度，m，由工艺设计人员定；h4——吊索最小高度，m，由工艺设计人员定；h5——吊车底至吊车轨顶高度，查起重机资料；h6——吊车顶至吊车轨顶高度，查起重机资料；h7——吊车行驶安全高度（≥220 mm）；h8——司机室底至吊车底高度，查起重机资料可知。公式(1)表示从需要吊起的最高件设备确定的厂房高度H；公式(2)表示吊车本身的需要，一般需要满足驾驶室尺寸和操作的需要，进而确定厂房高度H。屋架下弦底面标高H取两个数值中较大的一个，才能保证起重机轻松自如地吊运最大件。吊车轨顶标高由屋架下弦底面标高H-（h6+h7）得到。汽机房内设备的布置应尽量减小起重机的跨度，降低安装高度，保证自如地吊运最大件和最重件的前提下，减少汽机房高度，提高起重机的工作效率。2发电机定子对桥式起重机的影响余热发电配置的汽轮发电机组一般在25 MW以下，汽机房桥式起重机选型可根据《小型火力发电厂设计规范》（GB 50049—2011）中的要求，汽机房内起重机的设置应符合规定要求：50 MW级以下容量机组的汽机房内，设置1台电动桥式起重机；起重量应按检修起吊最重件确定（不包括发电机定子）；起重机的轨顶标高应满足起吊物件最大起吊高度要求；起重机的起重量和轨顶标高应考虑规划扩建机组的容量。根据以上规范内容，汽机房起重机检修设施不考虑发电机定子的安装和检修，即使是动载试验也只能在1.1Gn试验载荷下进行，当发电机定子重量超出起重机额定起重量Gn时，根据桥式起重机的使用要求不能起吊，必须使用其他吊装工具。不同的安装单位在首次安装定子时，应采取不同的吊装方式，如利用移动式起重机或与桥式起重机联合抬吊、立桅杆利用卷扬机等。对于首次安装完成后的定子检修吊运问题，由于汽机房及相关设备安装完成，吊运更加困难，在选型时可以考虑按照发电机定子重量选择起重机，解决定子的首次安装及以后的吊运问题。发电机定子首次吊装可以采用以下方式：（1）通过屋顶吊：在屋盖安装前，租用更大的移动式起重机吊装定子；（2）立桅杆：在屋盖安装后，设置桅杆立柱与汽机房立柱相连，然后在墙外设立锚点，利用卷扬机吊装定子；（3）选大起重机：按照包括发电机定子在内的最重件确定起重机的额定起重量，在屋盖安装后可以直接使用桥式起重机。3种不同吊装方式的比较如表1所示，其中第3种方式后续仍可使用。通过比较3种吊装方式，选大起重机综合最优，通过屋顶吊和立桅杆效果较差。通过屋顶吊和立桅杆吊装方式的起重机是按照不包括发电机定子的最重件选用的，选大起重机吊装方式按照包括发电机定子的最重件选用。10.3969/j.issn.1004-7948.2021.12.017.T001表13种不同吊装方式比较项目不同吊装方式通过屋顶吊立桅杆选大起重机吊装方式租用更大移动式起重机利用地面卷扬机直接使用起重机吊装费用中高低吊装耗时中长短吊装复杂性中复杂简单吊装安全性中低高由表1可知，对于尚未施工的汽机房，按照选大起重机吊装方式选择起重机，便于包括定子在内所有设备的安装与检修，虽然起重机价格高一些，但综合成本比较合理。以20 MW汽机房的桥式起重机为例，采用最重件重量（不包括发电机定子）的1.2倍，确定起重机的设计起重量，起重机选型QD32 t/5 t；如果按照发电机定子为最重件进行选型，选定起重机为QD50 t/10 t，而二者的差价只有约20万元，不论是租用大吊车从屋顶吊还是利用卷扬机的成本都大于20万元，因此按照含定子的最重件选型，降低吊运费用的同时还提高了安装和检修的效率，选用较大起重机也符合规范要求。3安全因素对桥式起重机的影响随着社会的发展、技术的进步和经济综合实力的提高，人们的安全意识不断提高，为保证起重机运行的安全可靠度，降低事故发生概率，选用的起重机性能指标通常高于标准规定。为了提高安全系数，不同单位有不同的具体要求，如对于钢厂，由于要吊运钢水等危重物品，起重机通常在0.8Gn以下工作；对余热发电，为了提高安全系数，要求起重机在0.85Gn以下工作，即按照最重件重量的1.2倍确定起重机的设计起重量。设计起重量的基础上，确定起重机的额定起重量和型号[7]。4桥式起重机的选型根据汽机房的吊装用途特点，选定起重机种类为通用桥式起重机，按照通用桥式起重机标准选用单小车吊钩式桥式起重机，选定的起重机不能超出使用的环境条件和范围，严禁吊运熔化金属、有毒物品和易燃易爆物品等。确定起重机的参数，如额定起重量、跨度、起升高度、工作级别等。以溧阳市某水泥有限公司建设的20 MW余热发电工程为例，所配汽轮发电机额定功率为20 MW。主要部件重量包括发电机转子重量（17.5 t），发电机定子重量（47.5 t），汽轮机转子重量（10.53 t），气缸下半总重（24 t），最重件为发电机定子。（1）确定额定起重量。若不考虑发电机定子，按照起吊最重件进行选型，需要起重的最重件为汽轮机气缸下半总重24 t，可以选用32 t/5 t起重机，按照最重件定子重量选用50 t/10 t的起重机，考虑到发电机定子的安装与检修带来的方便，选用参数为50 t/10 t的标准起重机。（2）确定跨度。针对20 MW补汽式汽轮机主厂房的布置，汽机房跨度为18 m，确定桥式起重机跨度为16.5 m；确定安装高度和起升高度（轨顶高度的确定），汽机房屋架下弦底面标高为17.84 m或16.26 m，取下弦底面标高H=17.84 m，定为18 m，轨顶标高为14.895 m，定为15 m，确定起升高度主钩16 m，副钩18 m。（3）确定工作级别。根据车间用起重机使用频繁程度为较少使用，确定使用等级为U3，根据车间内较少吊运额定载荷，经常吊运中等载荷确定起重机载荷状态级别为Q2，确定起重机整机工作级别为A3[8-9]。由于新标准《通用桥式起重机》（GB/T 14405—2011）中，对型号没有明确说明，不再强制规定型号，厂家可以自定起重机型号。型号由产品代号、额定起重量、跨度、工作级别等组成，选用单小车吊钩式桥式起重机为QD50/10-16.5A3。5结语余热发电汽机房桥式起重机是设备安装与检修用的重要设备，选用合适的起重机不但可以提高设备安装检修效率，也可以降低吊装费用。选型时根据汽机房的高度、最重件重量、安全性等影响桥式起重机选型的因素，综合确定起重机参数，按照最小轨顶标高确定汽机房高度，根据对发电机定子吊装方式的综合比较，选用能起吊定子的较大起重机，既满足汽机房内所有设备的安装与检修，又达到节省吊运定子费用，提高安全性的目标。