簡論西門子SST6-5000汽輪機汽封間隙調(diào)整工藝

中國電建集團核電工程有限公司 高文川 董志飛 趙秋田

1 常規(guī)汽封間隙測量問題的分析

汽封間隙測量常規(guī)方案包括“壓鉛絲”及“貼膠布”法等，測量低壓缸上、下部分的汽封間隙時，將規(guī)格不同的鉛絲或膠布粘放在汽封齒上。吊放轉(zhuǎn)子到工作位置，鉛絲被壓出痕跡，或涂抹紅丹粉，盤動轉(zhuǎn)子膠布就會留下接觸痕跡。吊出轉(zhuǎn)子，用測量鉛絲厚度或檢查膠布接觸情況，測量數(shù)據(jù)就是汽封對應(yīng)間隙；下半左右部分間隙用塞尺塞出，根據(jù)記錄進行間隙調(diào)整，其特點為需要反復吊裝轉(zhuǎn)子。

西門子SST6-5000汽輪機由德國西門子設(shè)計制作并供貨，設(shè)置1個高中壓缸和一個低壓缸，機組容量300MW，2根轉(zhuǎn)子采用三瓦支持，機組中心線標高為16.00m，其低壓內(nèi)缸貓爪承重在兩側(cè)的軸承箱探出的支撐臂上，低壓外缸由凝汽器剛性支撐。在汽封間隙調(diào)整工序，使用常規(guī)方案，不論壓膠布或鉛絲，都需要反復吊裝轉(zhuǎn)子，通常為十次左右，轉(zhuǎn)子吊裝機組通常使用汽機房行車完成，但該機型為露天布置，低壓轉(zhuǎn)子重65t，吊裝機械為600t履帶吊，機械租賃費用昂貴，且履帶吊反復吊裝轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性差，施工風險極高。

2 汽封間隙測量工藝實施

由于以上兩類問題，結(jié)合沙特吉贊項目安裝的實際情況，現(xiàn)場制定合理的汽封間隙測量調(diào)整方案，減少轉(zhuǎn)子吊裝次數(shù)，通過精準調(diào)整汽封間隙，實現(xiàn)汽封間隙中下限要求。

2.1 施工要求及工藝

表1為SST6-5000汽輪機低壓缸汽封間隙西門子廠家圖紙要求，在調(diào)整驗收時，由于頂軸油影響，頂部汽封間隙比底部汽封間隙大0.2mm。

表1 SST6-5000汽輪機低壓缸汽封間隙設(shè)計要求

汽封間隙測量及調(diào)整施工工藝采用多種方式組合，通過碰缸方式調(diào)整汽封間隙，左右汽封間隙驗收采用塞尺檢查，頂部汽封間隙驗收通過壓鉛絲測量間隙。

2.2 施工步驟

2.2.1 施工前須具備條件及準備工作

低壓內(nèi)缸通過臨時貓爪墊片調(diào)整中分面標高比設(shè)計值（16.00m）低10mm，左右中心以軸承座拉設(shè)鋼絲測量正反第五級隔板洼窩，調(diào)整至偏差0.10mm內(nèi)，以防止轉(zhuǎn)子吊裝就位時損傷汽封齒。

低壓轉(zhuǎn)子應(yīng)具備軸系找中心完畢，低壓轉(zhuǎn)子吊裝軸封體膨脹節(jié)套入轉(zhuǎn)子兩側(cè)，并用專用工具固定。確認轉(zhuǎn)子能順利盤動，#1～#3瓦軸承箱頂軸油接口連接千斤頂油泵，同時向軸瓦內(nèi)壓油，并通過手動盤車工具盤動轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子盤動順暢，無卡澀。

圖3 低壓轉(zhuǎn)子吊裝前準備

圖4 低壓轉(zhuǎn)子吊裝就位

2.2 .2上下碰缸

通過在低壓內(nèi)缸貓爪底部的液壓千斤頂對汽缸移動、調(diào)整，確定低壓內(nèi)缸下半汽封間隙。在貓爪和導向桿位置安裝6塊百分表，監(jiān)視汽缸移動量。上下碰缸時，首先將轉(zhuǎn)子持續(xù)盤動，4個千斤頂同時頂起內(nèi)缸，每次頂起0.1mm，并注意百分表讀數(shù)，當接近頂起數(shù)值時，改為每次頂起0.05mm，直至轉(zhuǎn)子不能盤動。這時通過精確控制液壓泵開關(guān)，將內(nèi)缸整體落0.20mm，轉(zhuǎn)子可以順利盤動，再單獨對一側(cè)（調(diào)端）的2個千斤頂頂起內(nèi)缸碰缸，每次頂起0.05mm，直至轉(zhuǎn)子停止盤動，再將調(diào)端內(nèi)缸落0.2mm。

同理對另一側(cè)（電側(cè)）單獨碰缸。最后整體碰缸一次，4個千斤頂同時頂起內(nèi)缸，每次頂起0.1mm，直至轉(zhuǎn)子停止盤動，記錄兩側(cè)百分表數(shù)值，缸體整體下落1.3mm，即達到了底部汽封間隙1.3mm的要求。

圖1 支撐壁位置百分表

制作合適的不銹鋼墊片，配置臨時貓爪墊片，最終各百分表讀數(shù)恢復記錄值。

需要注意的是，在千斤頂泄壓過程中，嚴格控制汽缸下降量，必要時使用頂絲防止汽缸下降過多，碰壞汽封齒。

2.2.3 左右碰缸，塞尺檢查左右汽封間隙

左右碰缸方式與上下碰缸基本一致，不同的是通過液壓千斤頂推動汽缸左右移動，同理也需要單獨對調(diào)端和電端分別進行碰缸檢查，以提高精度。碰缸前務(wù)必拆除導向桿位置汽缸左右定位鍵，最終完成左右碰缸時，裝配汽缸導向桿位置左右定位鍵，防止汽缸左右竄動。

左右碰缸效果可以直觀地通過塞尺檢查左右兩側(cè)汽封間隙得出，碰缸百分表活動量應(yīng)與汽封間隙數(shù)值一致，可以更直觀精準調(diào)整汽封間隙，調(diào)整左右汽封間隙至設(shè)計值。

2.2.4 前后碰缸，檢查軸竄及通流間隙

前后碰缸前，缸體左右定位鍵按照圖紙要求裝配好，將2個液壓千斤頂分別放置于導向桿位置，進行前后碰缸檢查，因竄動量較大，建議使用50mm大量程百分表，避免使用小量程百分表反復換表產(chǎn)生誤差，此外在貓爪位置左右各架設(shè)百分表用于同步監(jiān)視汽缸活動量。

因軸竄量較大，在推動千斤頂時可快速移動，計算活動量，至接近間隙時減小移動量，記錄軸竄量，最終推至k值位置，并進行k值外引，驗收通流及軸竄。

2.2.5 全實缸狀態(tài)上下碰缸，最終復測

就位低壓隔板及隔板套上半，緊固中分面螺栓，重復進行上下碰缸，復測、調(diào)整頂部和底部汽封間隙至設(shè)計值。

2.2.6 低壓內(nèi)缸隔板上半汽封間隙壓鉛絲檢查

將合適規(guī)格的鉛絲粘貼于轉(zhuǎn)子葉頂和葉根位置上，就位通過導桿就位各級隔板及隔板套，緊固螺栓至中分面間隙為0mm后，打開螺栓，取出鉛絲，用自制的鉛絲測量工具測量頂部汽封間隙，從表中可以看出壓鉛絲測量間隙與碰缸數(shù)據(jù)基本吻合，汽封間隙驗收完成。

表2 SST6-5000汽輪機低壓缸頂部汽封間隙壓鉛絲數(shù)值對比

2.2.7 低壓轉(zhuǎn)子末級葉片與內(nèi)缸間隙檢查

該機組末級葉片位置的排汽導流環(huán)為精加工面，末級葉片汽封間隙為質(zhì)量驗收點，使用內(nèi)徑量表及外徑千分尺等量具測量出低壓轉(zhuǎn)子末級葉片與汽缸間隙，需要注意的是只測量最長葉片，盤動一圈測量6個位置，每個位置測量最長葉片e、d、c三個點（e為葉片排氣側(cè)邊緣，d為最小間隙點，c為葉片進汽側(cè)邊緣），分別電端（葉片編碼3051925）和調(diào)端（葉片編碼3052774）并記錄測量數(shù)值，從表中可以看出末級葉片最小點數(shù)值d與內(nèi)缸的同心度和碰缸數(shù)據(jù)也是基本吻合，末級葉片汽封間隙驗收完成，汽封間隙整體驗收完成。

圖7 低壓轉(zhuǎn)子末級葉片間隙數(shù)據(jù)

3 結(jié)束語

采用碰缸結(jié)合壓鉛絲等常規(guī)方法測量汽封間隙的創(chuàng)新技術(shù)方案后，實現(xiàn)了快捷、精準調(diào)整徑向汽封間隙。沙特吉贊項目1-5號機安裝實踐證明了使用本方法能有效提高精準調(diào)節(jié)汽封間隙，極大減少了吊裝轉(zhuǎn)子次數(shù)，保障了大件吊裝安全性，節(jié)省了設(shè)備租賃費用，并相應(yīng)縮短了施工工期，提高了施工工藝，對于國內(nèi)其它同類型機組安裝具有巨大的示范意義和推廣價值。