某電廠汽輪機(jī)本體安裝中關(guān)鍵問題及解決方法

王小芳

同煤大唐塔山電廠一期工程2×600 MW機(jī)組汽輪機(jī)本體設(shè)備是由哈爾濱汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸、四排汽、直接空冷凝汽汽輪機(jī)。下面分階段介紹汽輪機(jī)本體安裝的主要特點(diǎn)和安裝過程中遇到的主要問題。

1 汽輪機(jī)基礎(chǔ)澆灌

塔山電廠1號機(jī)低壓下缸電機(jī)端和調(diào)節(jié)閥端就位時發(fā)現(xiàn)橫向錨固板凸出部分與汽缸間隙僅有2 mm,不能滿足機(jī)組運(yùn)行時汽缸膨脹要求,于是重新把汽缸吊開,用手工打磨錨固板凸出部分,使汽缸與錨固板間膨脹間隙增大到12 mm。這樣不但工序復(fù)雜,工作量增大,而且要多耽誤2 d時間。

前軸承座臺板和A,B支架及低壓缸臺板的地腳螺栓規(guī)格是不同的,這些地腳螺栓都要進(jìn)行預(yù)制作,制作前要看清圖紙,不能混淆,不能搞錯尺寸。地腳螺栓的厚螺母在下,薄螺母在上。下部厚螺母應(yīng)有防松脫措施,可以鉆孔裝開口銷,也可以用直接點(diǎn)焊的方法固定。地腳螺栓預(yù)埋時控制的參數(shù)有標(biāo)高、中心和垂直度。前箱臺板地腳螺栓是悶頭的,其預(yù)留標(biāo)高不能超過臺板面,否則前軸承座就位在臺板上時,會被地腳螺栓頂住。直埋件的中心是嚴(yán)格控制的參數(shù),偏差不能大于±2 mm。為避免溫度的影響,中心數(shù)據(jù)測量時應(yīng)選擇在每天的同一時段進(jìn)行。

主汽門A,B支架預(yù)埋時控制的參數(shù)有標(biāo)高、中心、水平度和兩支架間的跨度。標(biāo)高偏差不能大于±3 mm,且同側(cè)的A,B支架偏差應(yīng)為同一方向。中心及跨度偏差不能大于±2 mm。A,B支架重量大,要有牢固的支撐和加固措施,并且設(shè)有在各個方向都能用于調(diào)整的頂絲,以便于數(shù)據(jù)的微量調(diào)整。

低壓缸及各箱錨固板預(yù)埋時控制的參數(shù)有中心、標(biāo)高、垂直度和偏斜度。垂直度和偏斜度是嚴(yán)格控制的參數(shù)。因?yàn)殄^固板與汽缸間是“L”形墊片,“L”形墊片與錨固板和汽缸間的膨脹間隙只有0.05 mm,如果垂直度或偏斜度偏差大,會給以后的安裝工作帶來極大困難。

由于直埋鐵件需要焊接加固的地方較多,在焊接臨時支撐時,臨時支撐伸出基礎(chǔ)混凝土表面的長度和位置不得影響基礎(chǔ)墊鐵的布置。

2 設(shè)備安裝前的基礎(chǔ)準(zhǔn)備

設(shè)備安裝前的基礎(chǔ)準(zhǔn)備除了考慮基礎(chǔ)劃線外,主要考慮墊鐵的布置。本機(jī)組制造廠配有專用的可調(diào)墊鐵。

這種類型的機(jī)組采用的是鋼臺板而非鑄鐵臺板,鋼臺板較薄(86 mm),剛性差,汽缸與臺板間容易產(chǎn)生間隙。要消除汽缸與臺板間隙,就需要打緊墊鐵,借助墊鐵吃力來做到。臺板就位前應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加窄墊鐵的數(shù)量,并且加工一些螺旋千斤,用于各軸承座臺板和低壓缸臺板中難消除臺板間隙的地方,除了墊鐵的位置、數(shù)量要合理外,還要考慮從臺板外邊調(diào)整內(nèi)部墊鐵的可行性。

3 臺板檢查及就位

在安裝中不研磨臺板的接觸面,只檢查臺板與汽缸或軸承座的間隙不大于0.05 mm即認(rèn)為是合格的。檢查的方法是把汽缸或軸承座翻轉(zhuǎn)180°,將平板壓在低壓汽缸或軸承座上,初步檢查臺板的接觸情況,無大缺限即可,做到心中有數(shù)。然后將臺板正式就位在基礎(chǔ)上,把軸承座壓在臺板上,上緊地腳螺栓,靠打緊墊鐵來消除臺板間隙。

4 軸系找正

由于塔山電廠是落地式軸承,因此可先進(jìn)行整個軸系找正后再進(jìn)行汽缸組合,在排氣裝置組合的過程中進(jìn)行軸系找正,這縮短了汽輪機(jī)安裝工期,在軸承箱及軸承初步找正后就可以進(jìn)行整個軸系的找正工作。軸系找正時以各軸承標(biāo)高為基準(zhǔn),2號低壓轉(zhuǎn)子前后軸頸揚(yáng)度值相等,方向相反。1號低壓轉(zhuǎn)子、高中壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子的軸頸揚(yáng)度以保證各對輪中心及張口合格為準(zhǔn)。因?yàn)楦咧袎焊棕堊κ谴钤谇拜S承箱和2號軸承箱處,高中壓缸的重量會對低壓轉(zhuǎn)子軸頸揚(yáng)度產(chǎn)生一定的影響。故一般情況下,高中壓缸未就位前應(yīng)使低壓轉(zhuǎn)子調(diào)閥端軸頸揚(yáng)度數(shù)值比電機(jī)端大1格～2格(1格=0.01 mm/m)。

高壓—中壓轉(zhuǎn)子、中壓—低壓轉(zhuǎn)子及低壓—發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子對輪為鋼性聯(lián)結(jié),找中心時平面和圓周誤差要求都為±0.02 mm,不用考慮平面張口和圓周誤差值在哪一邊。各轉(zhuǎn)子在出廠前對輪圓周上都打有明顯的標(biāo)記,找中心及聯(lián)結(jié)對輪時,應(yīng)使標(biāo)記對齊。軸系找正時,隨各個安裝階段找中數(shù)據(jù)會有不同變化,全實(shí)缸狀態(tài)和半實(shí)缸狀態(tài)有差別時,最終結(jié)果應(yīng)以全實(shí)缸狀態(tài)為準(zhǔn),可以在汽缸試扣大蓋時進(jìn)行全實(shí)缸的軸系找正復(fù)查工作。

5 汽缸組合就位

高中壓缸為整體結(jié)構(gòu),分上下兩半。低壓外缸上下各分為前、中、后三半,分別稱為調(diào)閥端、中部和電機(jī)端,需要現(xiàn)場組合成一體。組合時從中部開始分別向兩邊組合,組合完下缸再組合上缸。臨時支撐應(yīng)該在汽缸組合好以后再割除。塔山電廠1號機(jī)組2號低壓缸下半試組合發(fā)現(xiàn)中段變形較大,各栽絲孔有不同程度的錯位,則必須將汽缸校正后才能將栽絲旋入。2號低壓缸外缸變形集中在中部的內(nèi)斂上,校正的最佳方法經(jīng)過驗(yàn)證是將下半組合找正后,將螺栓旋入用螺帽把緊,打入工藝銷子(制造廠在廠內(nèi)總裝時會在汽缸各半的垂直接合面處鉆有供汽缸組合用的工藝銷孔)將栽絲旋入。各半汽缸接縫處不需焊接的應(yīng)該涂以密封涂料。低壓內(nèi)缸還需考慮就位后其抽汽口能否與排汽裝置內(nèi)部的抽汽管焊接難度問題,如難度大,可以在2號內(nèi)缸的抽汽口加焊一節(jié)短管,使以后的焊縫露在內(nèi)缸外。

6 通流間隙測量及調(diào)整

塔山電廠600 MW機(jī)組隔板由高壓隔板、中壓隔板、低壓隔板組成,高壓隔板、中壓隔板分別鑲嵌在高壓和中壓隔板套上;低壓隔板電端1級～3級隔板鑲嵌在電端隔板套上、調(diào)端1級～2級隔板鑲嵌在調(diào)端隔板套上,其余低壓鑲嵌在低壓1號、2號內(nèi)缸上,不可單獨(dú)取出。只要制造廠不存在較大的加工誤差,軸向通流間隙不是調(diào)整的關(guān)鍵。因?yàn)閺较蚱忾g隙要求較為嚴(yán)格,高壓隔板、中壓隔板處大部分為0.75 mm,低壓隔板處大部分為1.0 mm,這些尺寸在廠內(nèi)總裝時往往只作初步調(diào)整,所以現(xiàn)場調(diào)整是工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)?，F(xiàn)場檢驗(yàn)徑向汽封間隙采用滾橡皮膏法。如果徑向汽封間隙大,我們在汽封被弧處鉚點(diǎn);如果徑向汽封間隙小,隔板是鑲嵌式的,隔板與隔板間的間隙又很小,要打磨兩隔板間深處的汽封難度就很大。

7 汽缸扣蓋

汽缸扣蓋前應(yīng)進(jìn)行試扣蓋,試扣蓋可以安排在全實(shí)缸軸系找中心時一同進(jìn)行,試扣蓋要全面仔細(xì)。在汽缸內(nèi)所有安裝工作均已完成并記錄齊全后,就可以向施工監(jiān)理部門提出正式扣蓋申請?？凵w前應(yīng)把所有技術(shù)資料核準(zhǔn)一遍,避免有錯漏,并提前做好扣蓋的準(zhǔn)備工作。

高中壓缸及1號、2號低壓缸扣蓋當(dāng)中,需要緊固的螺栓很多,為了節(jié)省時間,應(yīng)準(zhǔn)備有充足的施工工具及各部位螺栓在A,B列分好箱,以便汽機(jī)兩側(cè)多組人員同時施工。高中壓內(nèi)外缸、低壓內(nèi)缸水平中分面大于M72的螺栓均需要熱緊,因螺栓熱緊用的加熱棒功率受到限制,爆管現(xiàn)象非常嚴(yán)重,加熱螺栓時熱緊角度很難達(dá)到要求,如不采取措施會使扣缸工作被延時。

8 運(yùn)行效果

同煤大唐塔山電廠一期工程2×600 MW 1號機(jī)組安裝結(jié)束后整套啟動均一次成功,汽輪發(fā)電機(jī)組在空負(fù)荷、滿負(fù)荷時軸承、軸頸振動及軸瓦烏金和回油溫度均達(dá)到優(yōu)良。需要指出的是,同煤大唐塔山電廠1號機(jī)組9號軸振動在滿負(fù)荷時達(dá)到26 μ m(報(bào)警值76 μ m),因8號軸瓦與9號軸瓦軸頸直徑尺寸差較大而使油膜不均引起的,9號軸瓦振動是我們安裝多年比較難解決的問題,但此機(jī)組由于我們精益求精、不畏勞苦攻克了這個難題。

由于國產(chǎn)機(jī)組加工及采購時約束要求不同,大部分設(shè)備在安裝時都會發(fā)現(xiàn)或大或小的問題,施工單位在安裝過程中要認(rèn)真仔細(xì)地做好每一項(xiàng)工作,避免試運(yùn)行時出現(xiàn)無法消除的缺陷。

[1]郭榮偉.簡述核電汽輪機(jī)的安裝[J].山西建筑,2008,34(7):348-349.