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**新起重机在电站业界里的运用

2011-07-29 12:59:03中国起重机招标网

  

  1中国核电的现状及其发展前景

  目前核能已成为人类使用的重要能源,核电已成为电力工业的重要组成部分。由于核电不会对大气造成污染排放,在人们越来越重视地球温室效应、气候变化的形势下,积极推进核电建设,是我国能源建设的一项重要政策。对于满足经济和社会发展不断增长的能源需求,保障能源供应与安全,保护环境,实现电力工业结构优化和可持续发展,提升我国综合经济实力、工业技术水平和国际地位,都具有重要的意义。zui近,国家已经做出了重大决策,采取有力措施促进核电发展。相继提出了加强沿海核电发展,科学规划内陆地区核电建设的方案,同时计划加大投资力度。

  与此对应,发改委近日正在修改《核电中长期发展规划》,比原来目标有较大提升。到2020年核电运行装机容量从之前的4 000万kW增至7 500万kW以上,接近翻番。中国国家发展改革委员会正在制定中国核电发展民用工业规划,到2020年中国电力总装机容量预计为9亿kWh,核电的比重将占电力总容量的4%,为3 600~4 000万kW.也就是说,到2020年中国将建成40座相当于大亚湾规模的百万千瓦级的核电站。

  截止到2010年4月,我国投入商业运营的核电站有6个、11台机组、发电功率为8 587 MWe;正在开工建设的有22台核电机组,发电总功率为24 660 MWe,已经获得国家批准待建的核电机组35台,计划装机总量为38 810 MWe;另有装机总容量达140 000 MWe、150台机组、43座核电站项目正在论证规划中,我国已成为世界目前在建核电规模zui大的国家,在今后15~20年内,中国将会成为世界核电强国。《投资者报》近日从国家能源局电力司获悉,到2020年中国核电投资将达到1万亿元以上。

  2核电工业中的起重运输设备

  核电站就是用反应堆将核燃料裂变产生的能量转变为电能的发电厂。核电站由核岛(主要包括反应堆、蒸汽发生器)、常规岛(主要包括汽轮机、发电机)和配套设施组成,起重机械是核电站内部必不可少的装备。在每个核电站投资中,装备占到了投资总额的50%左右,核电站自建造期间就会使用塔式起重机、履带式起重机、轮胎式起重机、门式起重机、桥式起重机、环形起重机和单轨起重机等,总额3~4亿元人民币,加上其备件及今后的维修改造,每个核电站占有的资金的总量很可观。核电产业是现代化的高科技产业,它从地矿勘探到核电站发电的内部装备,包含着自动控制、精密制造、特种材料,以及大型部件制造加工等一系列现代高端科技和工业含量。

  核电行业对起重机的要求比其他行业要高得多,对于进入核电黄区和红区的设备要求更高,对其安全可靠性、电气设备抗辐射、抗震要求、环境要求、定位精度要求、单一故障保护要求和故障自我诊断要求等都做出了严格的规定。

  2. 1科尼起重机在核电工业中的卓越表现

  科尼起重集团自中国的核电站筹建之初,便与之有良好的合作,从核岛环形起重机的X、Y方向的服务小车,到常规岛及其外围BOP的厂房,科尼产品无处不在。科尼集团旗下P&H公司是核级起重机设计制造方面的专业公司,在美国80%核电站中均有P&H公司的产品,产品从单一故障保护功能的葫芦小车,到起重量530 t的核岛环形起重机;从吊装核罐用的轮胎起重机,到能够定位精确的加换燃料芯棒的机械手,均有优异的表现。

  2. 2科尼起重机的优异特性

  科尼起重机作为起重机行业世界**的制造者,将先进的创新理念不断运用到产品设计中,其产品高效便捷,结构紧凑,减小作业盲区,增大起升高度,运行平稳,定位精确。在吊钩极限尺寸和净空高度方面表现突出,具有卓越的安全性和设计符合人体工学设计,科尼起重机成功地开创并保持了起重行业众多*一,基于模块化的设计与制造CXT、SM系列起重机已经成为行业技术革新的里程碑。

  科尼桥式起重机(以下简称桥机)用模块化设计代替传统的整机设计方法,将起重机上功能基本相同的构件、部件和零件制成有多种用途、有相同连接要素和可互换的标准模块,通过不同模块的相互组合,形成不同类型和规格的起重机。

  对起重机进行设计和改进时,只需选用不同模块重新进行组合即可。它使单件小批量生产的起重机改换成具有相当批量生产,实现高效率的专业化生产,科尼公司的生产组织由此也将产品管理变为模块管理。通过这种运营管理达到了改善整机性能,降低制造成本,提高通用化程度,用较少规格数的零部件组成多品种、多规格的系列产品,充分满足用户需求。

  2. 3基于MarkMan系统的科尼桥机整体设计

  科尼公司研发人员在基于部件模块化的基础上,推出了专业的起重机参数化设计软件MarkMan系统,设计人员只要根据客户厂房需求直接输入参数,系统便可以自动选择部件模块(也可以自主选择部件),进行计算和设计。当计算完成之后,系统可以直接形成图形,设计工程师可以较快完成桥机的设计,同时这套系统对桥机的钢结构进行了强度和刚度计算。

  MarkMan系统初步设计完成之后,再利用专业的KcIGierd软件对桥机的钢结构进行优化和可靠性设计,KcIGierd根据桥机的工作级别、载荷、跨度、刚度许用值、大小车运行速度、加速时间、主梁外形尺寸、焊缝焊接情况和载荷分布情况进行计算,在满足钢结构强度、刚度、弯曲变形、疲劳、振动和不失稳的情况下,选择出zui佳主梁截面,既保证了结构的整体性能,又优化了主梁设计,节约了用材。另外,公司推出的KcDrive、KcLift等其他系列专业软件针对桥机的电机、起升机构等关键部件进行校核,从而确保了桥机设计的科学、严谨、专业。同时这些软件还可以对计算结果进行直观地模拟仿真。科尼所提供的每1台起重机准确计算,外形小巧,结构优美,质量轻捷,为客户提供zui优质的服务。

  2. 4科尼桥机优异专业部件的设计

  科尼桥机的设计从整体到部件材料的选择都进行了科学论证,例如车轮、导绳器等部件的材质,选用了球墨铸铁,从其质检的金相组织可以看出其石墨颗粒及珠光体的分布均匀,球化率达90%以上,这种组织保证车轮在能够承受足够的载荷之外还具有优良的自润滑性,从而使大小车在行走时,减少行走阻力,节省电机功率。SHR系列的端梁车轮部位采用了偏心轴承室,车轮具有6个自由度的调节方向,该结构便于调整,易于维修。起升机构采用了破断拉力为2 160 N/m2的高强度镀锌钢丝绳及大直径的Q345C卷筒,这种组合可以使钢丝绳的受力减小,降低磨损,钢丝绳寿命延长。马达是桥机的心脏,无论行走还是起升,其设计必须可靠、安全。其齿轮材质采用铬钼镍合金,齿面硬度达到60HRC,轴端装配抗磨轴承。为了减轻质量,便于散热,通过对外壳精确的受力分析,采用了安全、可靠的轻质铝合金。科尼每台桥机都配备了具有类似飞机黑匣子有监控和记入功能的Premium,它具有对电机过热和制动片磨损报警,计算起升机构剩余的安全工作周期、累计起升工作时间、累计超载次数等功能。对查明起重机故障和数据分析,提供*一手资料。

  2. 5基于模态分析下的科尼桥机在核电工业中的**位置

  科尼公司对应用于核电内部的起重运输机械,从局部结构到整体设计,充分考虑了各种复杂工况。特别是对于红区内部的桥机,既考虑了局部动力效应的影响,又兼顾了不同标高处系统加速度谱值的变化。在基于模态分析结果下,以地震反应谱作为输入,利用反应谱法将时变动力问题转化为拟静力问题,对核岛内部的桥机进行抗震计算和谱分析,确保了科尼桥机在遇到突发恶劣工况下的安全可靠。

  3结论

  随着核电工业在世界范围内的兴起,特别是在中国市场的蓬勃发展,起重运输机械即将迎来在核电领域生机盎然的春天,有着优良品质的科尼起重机会在中国,乃至世界核电工业的发展中,进入一个崭新的时代,为中国和世界核电事业的发展做出贡献。

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