淺談小型汽輪發(fā)電機組安裝質(zhì)量控制

黃 麗

（楚雄滇中有色金屬有限責任公司，云南 楚雄 675000）

1 概況

滇中有色近幾年建成投產(chǎn)的5.3MW余熱發(fā)電項目中，汽輪機是由青島捷能汽輪機集團股份有限公司生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、單軸、單缸、直接空冷中間式再熱凝氣式汽輪機；發(fā)電機組為杭州發(fā)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的自并勵靜止可控硅勵磁式發(fā)電機；汽源為：冷卻銅冶煉過程中艾薩爐高溫煙氣的余熱鍋爐蒸汽。雖然機組較其他電站的小，但因汽輪機的安裝是一個相對復雜的安裝工序，安裝精度要求較高，所以在汽輪機安裝過程中，一定要注意各安裝環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。以下，筆者結(jié)合滇中有色汽輪機實際安裝情況，就安裝過程中質(zhì)量控制的幾個要點進行如下分析。

2 汽輪機安裝的主要內(nèi)容

2.1 汽輪機本體安裝的工序

設(shè)備基礎(chǔ)準備、設(shè)備基礎(chǔ)檢查、墊鐵配置處理、臺板檢查、臺板就位、前/后軸承座就位安裝、下半汽缸就位安裝、試裝轉(zhuǎn)子、安裝隔板、蒸汽室、安裝軸承、安裝轉(zhuǎn)子、安裝調(diào)節(jié)汽閥、安裝主汽門、汽輪機扣大蓋、設(shè)備粗調(diào)、基礎(chǔ)二次灌漿、連接聯(lián)軸器、復查聯(lián)軸器外圓跳動、安裝盤車裝置、設(shè)備精調(diào)。

2.2 汽輪機輔助設(shè)備設(shè)施安裝內(nèi)容

包括供油系統(tǒng)、凝汽器、各種加熱器、水泵的安裝，及其連接汽輪機各設(shè)備傳輸汽、水等介質(zhì)的汽水管道等設(shè)施的安裝。

3 安裝質(zhì)量控制的幾個要點

3.1 設(shè)備基礎(chǔ)質(zhì)量控制

（1）設(shè)備基礎(chǔ)嚴格按照設(shè)計圖紙進行施工，對按照施工規(guī)范要求，對基礎(chǔ)的材料、施工工藝進行嚴格管控。確?；A(chǔ)達到設(shè)計強度要求，防止出現(xiàn)基礎(chǔ)不規(guī)則沉降而導致的機組安裝完后，出現(xiàn)由于自重而產(chǎn)生的沉降。

（2）設(shè)備基礎(chǔ)保養(yǎng)期間，定期對基礎(chǔ)沉降情況進行記錄，防止在設(shè)備安裝過程中出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降不均勻，影響汽輪機安裝質(zhì)量，從而導致汽輪機運行過程中產(chǎn)生振動。

（3）設(shè)備基礎(chǔ)保養(yǎng)期達到后，汽輪機安裝前，由安裝技術(shù)質(zhì)檢人員、土建技術(shù)質(zhì)檢人員共同對設(shè)備基礎(chǔ)澆灌質(zhì)量和基礎(chǔ)上的預埋件、基礎(chǔ)的縱橫中心線及標高等參數(shù)進行驗收。按照設(shè)計圖紙復測幾何尺寸，主要測量汽輪機軸承座下面混凝土表面的標高和凝汽器基礎(chǔ)標高，其允許偏差±10mm。設(shè)備基礎(chǔ)表面及預留孔內(nèi)清潔，預埋地腳螺栓的螺紋、螺母防護完好。

3.2 墊鐵及底板安裝質(zhì)量控制

滇中有色汽輪機使用的墊鐵為汽輪機制造廠家配有的專用楔形墊鐵，墊鐵的安裝應按照設(shè)備廠家提供的“墊鐵布置圖”進行安放，且安裝前必須對其表面進行嚴格清理，清理后涂抹一定量的防銹油，將墊鐵高度調(diào)整到中間部位，對底板的水平度和標高進行適量調(diào)整，檢查墊鐵與底板間的接觸情況，用0.05mm塞尺一般應塞不進。墊鐵調(diào)整錯開部分不得超過墊鐵有效面積的25%。待符合該機組的安裝要求后，將底板吊開，對墊鐵電焊牢固。而后進行攔模灌漿，灌漿時對灌漿高度進行嚴格控制，爭取將其高度控制在2—3mm之間，以確保后續(xù)安裝工作順利開展。

3.3 軸承座安裝質(zhì)量控制及軸承標高中心的控制

滇中有色汽輪機組的前軸承座裝有推力軸承前軸承、主油泵、保安裝置、油動機等，后軸承座裝有汽輪機后軸承、發(fā)電機前軸承、盤車裝置、盤車用電磁閥、聯(lián)軸器護罩等，結(jié)構(gòu)相對比較復雜。因此，軸承座在安裝過程中應嚴格按照圖紙及安裝說明書要求進行施工，不能隨意進行變更。為確保其安裝的精度要求，安裝過程中，滇中有色采用邊安裝，邊測量，邊調(diào)整，反復測量，反復調(diào)整的方式進行安裝。為避免運行過程中因軸承的承力中心和幾何中心發(fā)生偏離而導致設(shè)備振動，根據(jù)設(shè)計圖紙要求，安裝技術(shù)人員反復測量校對軸承座中心、跨距、水平、標高等數(shù)據(jù)。達到前、后軸承中心跨距偏差不大于±0.50mm，前、后軸承橫向位置度偏差不大于±0.20mm，橫向水平偏差不大于±0.20mm，縱向水平和標高則需根據(jù)轉(zhuǎn)子的揚度來具體確定。確保軸承的承力中心和幾何中心能夠重合。且嚴格控制機組支持軸承的高度，可使負荷分布均勻，以避免出現(xiàn)因分配不均勻而導致的設(shè)備振動情況發(fā)生。軸承座的安裝同時還需要注意軸承座與底板滑動面的前端應留有膨脹余量。

3.4 汽缸安裝質(zhì)量控制

滇中有色汽輪機的汽缸為單缸整體式結(jié)構(gòu)，分上、下兩半，下汽缸與凝汽器連接。在下半汽缸進行安裝前，初步校整后底板各臺板的位置和標高。下底板就位前，應首先用紅丹粉來檢查汽缸的貓爪、臺板等部位的接觸情況。保證汽缸貓爪支撐面與支撐塊接觸面積大于75%，以此保證貓爪支撐的穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，將下半汽缸進行就位，檢查定位尺寸，要求汽缸平行度控制在0.10mm以內(nèi)。汽缸橫向水平偏差不大于0.20mm/m。使汽缸負荷分配達到（下半汽缸空缸、垂弧法檢查）：前貓爪左、右偏差不大于0.10mm，左、右垂弧值之差小于左、右垂弧平均值的5%。

3.5 軸承安裝質(zhì)量控制

滇中有色汽輪機轉(zhuǎn)子前軸承和推力軸承成一體，組成聯(lián)合軸承。前、后徑向軸承及發(fā)電機前軸承為橢圓軸承。推力軸承為可傾瓦式。其具有良好的穩(wěn)定性，可避免油膜振蕩?？蓛A瓦自由擺動，增加支撐柔性，吸收轉(zhuǎn)軸振動能量，具有良好的減振性能。在安裝前，先注意檢查瓦塊的厚度相差不大于0.02mm。安裝過程中，注意保證支撐軸承的軸承蓋與軸瓦之間緊力符合安裝圖紙要求。如果緊力過大，則可能導致軸承蓋變形；如果緊力過小，則可能會機組出現(xiàn)振動。此外，軸承的連接緊力對軸承剛度也會產(chǎn)生影響，如果軸承剛度不足，在同樣的激振力下可能會引起較大的振動。因此，在安裝時必須將軸承各連接螺栓擰緊，以避免因連接螺栓緊力不足而引起的振動情況。

推力軸承是轉(zhuǎn)子相對于汽缸的膨脹死點，安裝時要保證轉(zhuǎn)子軸向竄動量與圖紙技術(shù)要求相符，如果竄動量過小，則不能保證推力瓦塊形成正常的油膜厚度，設(shè)備運行過程中會使油溫升高或出現(xiàn)摩擦。如果竄動量過大，油負荷突然改變時，則會使推力瓦塊受到較大的沖擊。

3.6 汽封間隙調(diào)整質(zhì)量控制

機組汽封分為流通部分汽封、隔板汽封和前后汽封。汽封的安裝質(zhì)量主要體現(xiàn)在間隙調(diào)整質(zhì)量上。一般情況下利用間隙測量的方法來對汽封間隙進行相應的調(diào)整。使用塞尺先從汽封環(huán)頂部測量軸向流通間隙，再用塞尺在其左右兩邊測量徑向流通間隙。測量頂部和底部位置時，可使用壓鉛絲的方式開展測量工作。但為避免汽封環(huán)受損壞及鉛絲被壓斷遺留于設(shè)備中，在安裝過程中，滇中有色采用壓白色醫(yī)用膠布的方式開展測量工作。因汽缸體積較大且剛性較弱，在對其汽封徑向間隙選擇時，應對在正常工作狀態(tài)下汽缸可能出現(xiàn)的下沉量進行充分考慮。在對汽缸的下沉量進行測量時，應先將所有隔板下半部就位，之后再預扣上半汽缸蓋。通過轉(zhuǎn)子將各葉片頂部和圍帶的真實間隙值測量得出后，再將隔板的上半部分就位。針對葉片頂部和圍帶之間的間隙再測量一次，兩次測量數(shù)據(jù)的差值與設(shè)計值之和為汽封間隙的最終值。

3.7 汽缸扣蓋質(zhì)量控制

汽缸扣蓋前需進行試扣蓋，試扣蓋可安排在軸系找中心時進行，扣蓋前必須進行全面仔細檢查。檢查內(nèi)容包含：

（1）汽缸內(nèi)部安裝的所有零部件均已按要求安裝緊固到位，并檢查安裝記錄，確保安裝無遺漏；

（2）仔細檢查汽缸內(nèi)部，確保缸內(nèi)無鐵削等任何雜物，以避免雜物在設(shè)備高溫高壓運轉(zhuǎn)過程中造成沖擊破壞葉片的情況；

（3）再次核準所有技術(shù)資料，避免有錯漏的情況。檢查確認沒有問題后，即可準備開始扣蓋作業(yè)?？凵w過程中，需要緊固的螺栓很多，而螺栓的緊固質(zhì)量直接影響到汽輪機運行質(zhì)量。為避免因螺栓漏緊或緊力不足而導致的汽輪機振動問題發(fā)生，在螺栓緊固前，將各部位螺栓按列分好箱，安裝總協(xié)調(diào)人員做好監(jiān)督檢查，汽機兩側(cè)多組人員按照協(xié)調(diào)人員指揮進行施工。

3.8 取得的成效

通過對設(shè)備安裝質(zhì)量控制的個關(guān)鍵點進行嚴格控制，確保了項目設(shè)備安裝工程從設(shè)備基礎(chǔ)驗收通過，具備設(shè)備安裝條件開始至設(shè)備安裝調(diào)試完成投入試生產(chǎn)，僅用了66天的時間。且一次性帶負荷聯(lián)動試車成功，同時轉(zhuǎn)入試生產(chǎn)。實際安裝工期較計劃工期提前20日，達到日發(fā)電量80000KW.h的預期目標。由于工期縮短，直接創(chuàng)效72萬元。且設(shè)備自試車成功之日起至今，運行效果良好。

4 結(jié)語

因汽輪機的安裝精度要求較高，且安裝過程屬于較為復雜的系統(tǒng)化工程，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能造成機組的振動。所以，滇中有色除了注重實際安裝過程中的技術(shù)質(zhì)量控制，同時也加強了管理方面的質(zhì)量控制。在安裝前，要求施工單位制定詳細施工組織設(shè)計方案及質(zhì)量控制方案，安裝過程中嚴格按照圖紙及安裝說明書進行安裝，且派專人進行現(xiàn)場監(jiān)督檢查，并做好安裝過程記錄。在確保汽輪機安裝質(zhì)量的同時，也能掌握汽機安裝過程中的原始數(shù)據(jù)，可為今后汽輪機的運行情況提供數(shù)據(jù)參考，也為汽輪機的故障分析判斷提供有力的數(shù)據(jù)支撐及維修依據(jù)。