12MW燒結(jié)余熱發(fā)電機組安裝與應(yīng)用

李晨輝

[摘 要]360M2燒結(jié)余熱發(fā)電機是宣鋼在線設(shè)備的唯一一臺補汽式汽輪發(fā)電機組。燒結(jié)余熱補汽凝汽式汽輪發(fā)電機組額定功率12MW，小時設(shè)計發(fā)電量12000 KWh，按年工作8000小時計，年發(fā)電量可達近1億KWh，其建設(shè)投產(chǎn)，極大地緩解了公司的用電需求，一定程度上減少了余熱能源的損耗，提高了能源利用率，具有十分顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，將為公司落實發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、推進節(jié)能減排做出積極貢獻。

[關(guān)鍵詞]汽輪發(fā)電機 余熱發(fā)電 燒結(jié)

中圖分類號：TM464 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2017）21-0306-01

1 項目背景

12MW補汽凝汽式汽輪發(fā)電機是以360M2燒結(jié)余熱為動力能源，并且建設(shè)鍋爐蒸汽作為補充動力能源，經(jīng)蒸汽管網(wǎng)由調(diào)節(jié)汽閥控制進入汽輪機的通流部分沖動葉片做功，從而拖動發(fā)電機轉(zhuǎn)子作切割磁力線運動，由機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。燒結(jié)余熱發(fā)電機組的投產(chǎn)，合理的利用了資源，減少了資源的浪費，實現(xiàn)了資源的綜合利用，挖潛增效，減少外購電量，同時減少污染，保護環(huán)境，獲得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

2 技術(shù)方案

綜合考慮設(shè)備技術(shù)、性能要求、設(shè)備維護及安裝高精度，以穩(wěn)定、經(jīng)濟、可靠運行為原則，結(jié)合便于日常維護和崗位操作，決定由設(shè)備能源部自行組織實施機組的安裝任務(wù).

以網(wǎng)絡(luò)進度為指導(dǎo)，抓住施工中的主要工序，組織實施。

3 主要設(shè)備施工過程

1、汽輪機凝汽器的組合安裝、就位；

凝汽器的就位是個技術(shù)難點，其就位位置是在土建工程完全竣工的廠房內(nèi)，存在著凝汽器體積大，重量高、就位作業(yè)空間狹小的客觀條件，給設(shè)備的就位帶來極大的困難。用120根枕木采取縱橫交錯的擺放法填滿基礎(chǔ)內(nèi)部，外部用同樣方法擺放枕木，高度與基礎(chǔ)相當，長度約為20米。在枕木上方擺放2根相距約2米平行的廢舊鐵路導(dǎo)軌，采用螺栓連接的方式固定兩根導(dǎo)軌。首先用100噸吊車將凝汽器放置在導(dǎo)軌上，再用廠房現(xiàn)有的天車微微吊離凝汽器，開動天車的大車，讓凝汽器在導(dǎo)軌上慢慢滑動，使凝汽器順利就位。

2、設(shè)備潤滑系統(tǒng)工藝管道優(yōu)化；

經(jīng)甲、乙雙方、設(shè)計院、監(jiān)理公司等多方確認，以優(yōu)化安裝為原則，保障潤滑系統(tǒng)油壓，根據(jù)現(xiàn)場實際情況確認管道標高，同時在安裝過程中盡可能的采用較長直管段，杜絕U型管段，減少油壓因管道過長和管段形狀造成的能量損失，經(jīng)確認安裝完成后，較低設(shè)計要求20%的管道，經(jīng)啟機后，油系統(tǒng)工藝管道各部壓力達到設(shè)計要求。

3、軸承擴充油囊，降低軸瓦溫度；

經(jīng)與廠家技術(shù)人員協(xié)商，按照優(yōu)化設(shè)計原則，擴充油囊，加大軸瓦間隙，增加油量，從而降低瓦溫。通過現(xiàn)場刮瓦，用塞尺測量，頂間隙、側(cè)間隙、過橋與端面緊力嚴格控制在設(shè)計許用要求范圍內(nèi)。

4、主汽門的修復(fù)與裝配調(diào)整；

主汽門是主蒸汽管路與汽輪機之間的主要關(guān)閉機構(gòu)，在緊急狀態(tài)時能立即隔斷汽輪機的進氣，使機組快速停機。主汽門直接裝配在汽缸蒸汽室的兩側(cè)，主汽門由油缸控制其啟閉，以達到送入、切斷主蒸汽的作用。經(jīng)試裝，主汽門在關(guān)閉狀態(tài)下該處的間隙為4mm，符合安裝技術(shù)及運行要求。并且在取下定位套和兩半套筒，發(fā)現(xiàn)兩半套筒內(nèi)側(cè)有局部損傷，一側(cè)有定位螺栓孔，但是未安裝，另一側(cè)無定位螺栓孔，進行現(xiàn)場配打安裝。

5、危急遮斷器油系統(tǒng)改造調(diào)整；

如果間隙調(diào)整小于0.9mm，會造成機組轉(zhuǎn)速達不到額定轉(zhuǎn)速時，飛錘動作，影響機組的正常運行。由于實際測量間隙與裝配要求只差0.2mm，只能對其進行微量調(diào)整。危急遮斷油門由4條螺栓固定在底座上，2條錐銷A8×30定位，將塞尺厚度定位1mm，塞入危急遮斷器油門掛鉤與飛錘之間，松開螺栓拔下錐銷，利用頂尖對危急遮斷油門進行位移調(diào)整，然后重新鉸孔配制合適錐銷定位。調(diào)整過程中，危急遮斷油門的位移造成錐銷孔已經(jīng)錯位0.3mm，經(jīng)計算錐銷孔小端孔徑約為7.4-0.3×2=6.8mm，利用Ф7錐度為1：50的鉸刀重新鉸孔，配作錐銷A8×40進行定位，緊固螺栓，取下頂尖，復(fù)查危急遮斷油門與飛錘之間的間隙為0.95mm，符合安裝技術(shù)要求，使用手動操作方法試驗，在飛錘的離心力大于彈簧的壓緊力后向外飛出，調(diào)整成功。經(jīng)與廠家技術(shù)人員協(xié)商確認：設(shè)備原有危急保安控制油管路在前軸承座本體上應(yīng)存在進油、回油和泄油三個油口，而現(xiàn)場的實際情況確是進油、與回油兩個油口，泄油口已鉆打，但是沒有打通，經(jīng)現(xiàn)場與廠家技術(shù)人員確認完成后，將其用手槍鉆鉆通，徹底解決了危急遮斷器的泄露問題。

6、防缸體下沉安裝方法改進；

由于工種配合問題，管道安裝和凝汽器的焊接均未外委施工，外委施工人員因工作經(jīng)驗和配合等原因安裝完成后，機組振動過高，無法啟機。經(jīng)討論研究確認為焊接管道與凝汽器焊接過程中過多的熱應(yīng)力集中原因造成缸體下沉。經(jīng)討論將凝汽器與下缸直焊段割開，在采用打箍焊接，在焊接過程的同時在下缸的中分面的四個方位布置四塊百分表，由專人負責觀察管道焊接時下缸在垂直方向的變化情況，最后測量出缸體排氣側(cè)變化量最大為0.02mm，很好地防止了缸體的下沉。機組聯(lián)動試車后，機組的動靜葉間隙、調(diào)節(jié)油壓力、潤滑油壓力、主油泵壓力、送風壓力、排氣壓力等均在技術(shù)要求范圍之內(nèi)，運行情況一切正常。

7、發(fā)電機定轉(zhuǎn)子就位調(diào)整；

發(fā)電機中心位置調(diào)整的目的在于調(diào)整發(fā)電機轉(zhuǎn)子與定子的相對位置，使其在運行狀態(tài)下定子的縱向、橫向中心與轉(zhuǎn)子的縱向、橫向中心重合，且保持與汽輪機轉(zhuǎn)子中心線成為一根延續(xù)或平行的平滑曲線。如果轉(zhuǎn)子的軸線與定子的中心線不重合，就會有徑向磁拉力作用在轉(zhuǎn)子的全長上，導(dǎo)致運行時轉(zhuǎn)子產(chǎn)生振動。由于汽輪機汽缸產(chǎn)生了移動，造成發(fā)電機定子中心位置產(chǎn)生了變化，不符合設(shè)備正常運行時的技術(shù)要求，進行重新調(diào)整。由于轉(zhuǎn)子的找正結(jié)果完全的符合了設(shè)計的要求，轉(zhuǎn)子的相對位置不能發(fā)生變化，經(jīng)過討論研究決定對發(fā)電機的定子位置關(guān)系進行調(diào)整，使轉(zhuǎn)子與定子之間的位置關(guān)系達到設(shè)計要求范圍內(nèi)。

4 項目效果及結(jié)論

該機組通過半年的運行，設(shè)備運行安全可靠、穩(wěn)定。真空度保持在0.089MPa—0.096MPa之間，油系統(tǒng)完全能夠保證機組的安全穩(wěn)定運行；機組在進行超速試驗，即轉(zhuǎn)速達到3360r/min時，危機遮斷系統(tǒng)動作實現(xiàn)了緊急停機，避免設(shè)備損壞。該項技術(shù)創(chuàng)新同樣適用于余熱、壓差發(fā)電機組、汽輪鼓風機組等大型機械設(shè)備的安裝、檢修等工作。

該項技術(shù)已達到國內(nèi)先進水平。12MW補汽凝汽式汽輪發(fā)電機組的建成投產(chǎn)，標志著宣鋼節(jié)能減排、資源綜合利用工作邁上了一個新的臺階，實現(xiàn)了燒結(jié)余熱能源的有效利用，降低了對環(huán)境的污染，年發(fā)電量近1億kWh，收到了良好的社會效益和經(jīng)濟效益，為公司落實發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、推進節(jié)能減排做出積極貢獻。