火電廠汽輪機(jī)安裝施工工藝研究

［摘 要］作為火電廠的核心裝備，汽輪機(jī)的正確安裝對火電廠運(yùn)行效益有著直接影響?；痣姀S汽輪機(jī)安裝過程涉及眾多復(fù)雜的施工工藝和高水準(zhǔn)的技術(shù)要求，須不斷強(qiáng)化其安裝過程中的施工質(zhì)量管控，以保證設(shè)備的安裝品質(zhì)。實際工作中，火電廠汽輪機(jī)的安裝存在諸多問題，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全隱患甚至對機(jī)組高效運(yùn)行帶來影響。文章分析了火電廠汽輪機(jī)的安裝施工工藝及其關(guān)鍵點，旨在為相關(guān)領(lǐng)域提供參考。

［關(guān)鍵詞］火電廠；汽輪機(jī)；本體安裝；施工工藝

［中圖分類號］TM621.3 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）05–0070–03

1 火電廠汽輪機(jī)安裝的主要特點

火電廠汽輪機(jī)安裝特點如下：①因構(gòu)造復(fù)雜、尺寸龐大且體積較大，對安裝的科技與精度水平要求極高；②在施工過程中，需妥善規(guī)劃交叉施工與立體施工等環(huán)節(jié)以確保汽輪機(jī)安裝質(zhì)量，使之能順利投用；③汽輪機(jī)各安裝階段的繁復(fù)性增加了安裝難度；④汽輪機(jī)安裝過程涵蓋眾多領(lǐng)域，需要借助各學(xué)科知識共同完成任務(wù)。

2 火電廠汽輪機(jī)安裝程序

設(shè)備安裝前，圖紙及技術(shù)文件已到位并開始使用，設(shè)備相繼到達(dá)現(xiàn)場并滿足安裝條件。汽輪機(jī)廠房建設(shè)接近尾聲，行車正式啟動運(yùn)行，基礎(chǔ)設(shè)施已達(dá)到設(shè)備安裝標(biāo)準(zhǔn)?；痣姀S汽輪機(jī)作為重型機(jī)械，擁有高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷及高精度的特點。因此，在安裝過程中需高度重視安裝要點以確保產(chǎn)品質(zhì)量。設(shè)備安裝應(yīng)按規(guī)范流程展開：①基礎(chǔ)安裝，鋪設(shè)定位所需墊鐵；②機(jī)組臺板安裝，按照標(biāo)準(zhǔn)依次裝配低壓外缸、前中箱及其內(nèi)部零件；③設(shè)備就位后，須進(jìn)行軸承安裝，并對轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡調(diào)整；④將壓缸和前中箱進(jìn)行準(zhǔn)確的位置擺放與安裝；⑤輔助設(shè)備（包含加熱器、管道、水泵等）安裝。管道承擔(dān)著傳輸水蒸氣等目標(biāo)物資的職責(zé)，若安裝環(huán)節(jié)產(chǎn)生任何誤差或故障，都會直接影響電能轉(zhuǎn)化效率，因此需要對管道安裝過程進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)管控。

3 火電廠汽輪機(jī)安裝施工工藝

3.1 基礎(chǔ)部分

在汽輪機(jī)安裝工程中，首要步驟是對基礎(chǔ)部分進(jìn)行妥善處理，如對混凝土臺座的表面進(jìn)行全面且細(xì)致入微的檢查，務(wù)求排除所有可能隱藏的空洞、裂痕及疏松等不良現(xiàn)象的存在。同時，在基礎(chǔ)施工階段需要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)程序和規(guī)范，確?；A(chǔ)中心線與基座橫向中心線相互垂直，從而防止機(jī)組在長期運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的熱量累積過度，導(dǎo)致其膨脹幅度超越設(shè)計安全死角范圍。此外，應(yīng)嚴(yán)格控制基礎(chǔ)中心線與地腳螺栓中心線位置，兩者間誤差不得超過10 mm。須保持汽輪機(jī)廠房、運(yùn)轉(zhuǎn)平臺及裝卸設(shè)備的清潔狀態(tài)，消除可能影響基礎(chǔ)安裝質(zhì)量的任何雜質(zhì)。注重各類預(yù)埋孔洞的中心線、截面、標(biāo)高及汽輪機(jī)基坑大小等關(guān)鍵參數(shù)，使其符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范。

3.2 墊鐵位置的布置

（1）關(guān)于墊鐵放置，必須嚴(yán)格依據(jù)制造廠商提供的布置圖執(zhí)行操作。需平整或打磨基礎(chǔ)承力面，使其符合標(biāo)準(zhǔn)，并通過紅丹粉著色檢測外觀與水平狀況。之后配置墊鐵，需考慮墊鐵安置位置標(biāo)高等因素。在制作、檢查及布置混凝土砂箱墊塊時，應(yīng)遵守相應(yīng)規(guī)定。

（2）墊鐵位置排列應(yīng)有規(guī)律，符合特定要求。一般而言，兩端相鄰墊鐵間距介于300～700 mm。每組墊鐵數(shù)量不超過3 塊，僅在特別情況下方可增至5 塊。同時，調(diào)整墊層不超3 層。

（3）進(jìn)一步檢查墊鐵表面平整度，確保水平度，測量工具為框式水平儀。根據(jù)水準(zhǔn)儀進(jìn)行安裝前的墊鐵高度復(fù)測，確認(rèn)無誤后再裝前、后板。

3.3 臺板與軸承座的安裝

在安裝臺板和軸承座時，必須著重注意細(xì)節(jié)處理。其中主要包含以下要點：①因汽輪機(jī)安裝技術(shù)復(fù)雜性高，故在安裝臺板時需依據(jù)規(guī)范逐步進(jìn)行。②臺板下方的砂漿墊塊也需謹(jǐn)慎細(xì)致考慮，為減輕其受壓程度，應(yīng)盡量避免重物對其造成撞擊。③臺板安裝結(jié)束后，務(wù)必進(jìn)行全面詳盡的檢查，保證無任何失誤。④進(jìn)行上層軸承座的安裝，在此過程中，需及時校準(zhǔn)軸承座垂直、高度、中心及跨度等重要參數(shù)，并應(yīng)結(jié)合各機(jī)械部件的特性，選用恰當(dāng)?shù)氖┕すに?，力求保證軸承座的安裝質(zhì)量。在實際操作過程中，通常將軸承安置于洼窩之中，以確保中分面之間保留約為0.03 mm 的合理間隙。⑤將轉(zhuǎn)子置于軸承正上方，適當(dāng)調(diào)整支撐墊片的位置和高度，旨在使轉(zhuǎn)子中心達(dá)到預(yù)先設(shè)定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)并且滿足相關(guān)規(guī)程。⑥對墊塊進(jìn)行必要的修復(fù)工作，從而提升其接觸面積。⑦待到轉(zhuǎn)子安裝妥當(dāng)之后，需要對手持設(shè)備進(jìn)行清洗，注入潤滑劑，完成轉(zhuǎn)子的組合裝配環(huán)節(jié)。⑧利用聯(lián)軸器來尋找軸承的準(zhǔn)確中心位置，進(jìn)一步修整瓦片墊塊，保證安裝質(zhì)量和穩(wěn)定性。

3.4 汽缸的就位

3.4.1 低壓缸外缸安裝步驟

低壓缸外缸安裝步驟如下：①在裝設(shè)完畢的補(bǔ)償器之處，將抽汽管道置于喉部；②將低氣壓外缸細(xì)致裝配妥當(dāng)，然后依照順序，將機(jī)頭調(diào)節(jié)部門、電器半成品與中間零件所需的裝配裝備放置至工作平臺上。③待調(diào)試末端完成精細(xì)調(diào)整之后，進(jìn)行設(shè)備的穩(wěn)固及裝配，確保中間部件所在平面與兩個零件之間的水平誤差保持在0.05 mm 以下，并且牢固地安裝螺絲。④檢測撐角與臺面板存在的間距，仍須保證小于0.05 mm，表面接觸率高達(dá)70% 且中心位于同一點。⑤設(shè)備裝配完畢后，用密封材料進(jìn)行密閉處理，繼而焊接各部位零部件以完成完整安裝過程。

3.4.2 前箱與中箱安裝流程

前葙與中箱的安裝流程如下：①將前、中箱的水平面安放在支撐體上，使用紅丹涂料填充縫隙，確保接觸面縫隙不超過0.05 mm。②用水準(zhǔn)儀測量臺面高度，以鋪設(shè)基架槽，并將滑鍵裝置背面涂滿適量滑脂，使得中箱在內(nèi)壁上能持續(xù)穩(wěn)定滑動。③用調(diào)平塊精確調(diào)整軸承箱的橫向水平與360° 揚(yáng)度，確保各項數(shù)據(jù)符合設(shè)計規(guī)范及準(zhǔn)則。④進(jìn)行兩側(cè)壓板的安裝工作。

3.4.3 低壓缸的安裝方法

低壓缸安裝步驟如下：①平穩(wěn)地吊起短板兩端，使之依托軸承座穩(wěn)定定位。②將側(cè)板準(zhǔn)確嵌入到端板之上。③調(diào)整徑向及軸向間隙。這一過程需精確度量出內(nèi)缸與外缸間的間隔誤差，重新定位軸心方向。④在橫向水平設(shè)定確保無誤之后，需找到實際重心點的位置。

3.4.4 中壓缸的安裝方法

對于中壓缸的安裝，需遵循以下原則：在外缸安裝完備后，在前殼、中殼預(yù)先設(shè)置中心梁，在下缸正確安放到位后，調(diào)整其軸向位置并查看中分面產(chǎn)生的縫隙是否合規(guī)。在內(nèi)缸的安裝過程中，精確定位橫向中心和水平，對支撐鍵與中分面之間的縫隙也應(yīng)嚴(yán)格檢測。特別需要強(qiáng)調(diào)的是，在安裝中壓力缸時，須保證焊接足夠數(shù)量的汽封管，以便應(yīng)對因氣缸定位造成空間縮小的問題。同時，通過墊片調(diào)整氣缸設(shè)備至合適高度，最后以千斤頂微調(diào)氣缸直至其在封閉環(huán)境中保持正常形態(tài)，避免出現(xiàn)膨脹變形情況。

3.5 給汽輪機(jī)扣大蓋

在裝設(shè)蒸汽室調(diào)節(jié)閥門并全面檢測汽輪機(jī)構(gòu)件之前，需確保零配件齊全及完好。在此過程中，工作者需著潔凈、無鈕扣之連體專用藥衣，保證鞋履清潔以防污染。正式掛上汽缸大蓋前，須核實零配件是否齊全并檢查配件質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。在進(jìn)行汽輪機(jī)扣大蓋的過程中，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。在進(jìn)行低壓缸螺栓冷緊時，應(yīng)先預(yù)緊再緊固，高壓缸螺栓熱緊時應(yīng)使用專用工具，加熱應(yīng)均勻，熱緊工作一次完成，并根據(jù)指南程序執(zhí)行相應(yīng)操作。

3.6 二次灌漿

實施汽輪機(jī)組二次灌漿工程前，需先打磨基礎(chǔ)表面并焊接安裝墊鐵，嚴(yán)格清理及檢測基礎(chǔ)表面。施工過程中須使用強(qiáng)度高且無收縮的灌漿材料，確保作業(yè)過程連續(xù)不斷。

4 火電廠汽輪機(jī)安裝要點

4.1 嚴(yán)謹(jǐn)周密核實基礎(chǔ)預(yù)備情況

火電廠安裝過程中，疏忽準(zhǔn)備核實（如未全面檢查設(shè)備的狀況或未達(dá)成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)），易導(dǎo)致諸多問題發(fā)生。故在安裝前，應(yīng)依規(guī)嚴(yán)格檢查各項設(shè)備，以便流暢推進(jìn)整體安裝進(jìn)程。

4.2 嚴(yán)格控制施工質(zhì)量

汽輪機(jī)安裝具有復(fù)雜、繁瑣及綜合性等特性，顯著增加了安裝難度。須制訂嚴(yán)密的施工質(zhì)量控制措施：①依照規(guī)定規(guī)程作業(yè)以防違規(guī)行為；②技術(shù)、安裝及管理團(tuán)隊需密切協(xié)作，確保各環(huán)節(jié)工作井然有序；③進(jìn)行充分試運(yùn)轉(zhuǎn)，及時發(fā)現(xiàn)問題，消除安全質(zhì)量隱患。

4.3 精心調(diào)整軸系

汽輪發(fā)電機(jī)組軸系由多個氣缸與轉(zhuǎn)子組成，該組合的良好運(yùn)轉(zhuǎn)需要在安裝階段進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整，確保各轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)中心處有適度撓度，同時其位置與靜部件應(yīng)有適宜的間距。針對不同型號機(jī)組，應(yīng)采用相應(yīng)的安裝方法。安裝期間，要精確定位主汽輪機(jī)組軸系，獲取對中數(shù)據(jù)，并依據(jù)動靜部件間隙、機(jī)組結(jié)構(gòu)參數(shù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等因素對軸冗余進(jìn)行合理調(diào)整，使機(jī)組滿足實際需求。

4.4 遵循安裝程序

汽輪機(jī)安裝過程中，一道工序結(jié)束后，務(wù)必要檢查確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行下一步工作，以此來提升整個汽輪機(jī)的安裝質(zhì)量。同時，相關(guān)部門和班組還應(yīng)對安裝中碰到的問題進(jìn)行及時解決，對重大情況進(jìn)行妥善記錄。

5 汽輪機(jī)安裝過程中的質(zhì)量保障措施

5.1 提升技術(shù)團(tuán)隊專業(yè)技能

當(dāng)前，我國電廠汽輪機(jī)安裝尚處非智能化階段，仍需依賴人力完成相關(guān)工作，而部分企業(yè)缺乏優(yōu)質(zhì)技術(shù)人才。對此類狀況，企業(yè)應(yīng)提供技術(shù)人員職業(yè)培訓(xùn)以提升其專業(yè)能力，或吸納擁有豐富實踐經(jīng)驗的技術(shù)人員，全面理解汽輪機(jī)安裝的重點和環(huán)節(jié)后，對安裝全程進(jìn)行監(jiān)督，從而在一定程度上提高汽輪機(jī)安裝質(zhì)量。另外，在開展汽輪機(jī)安裝之前，應(yīng)為工作員工進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，確保每位技術(shù)人員熟悉掌握汽輪機(jī)安裝的核心步驟，并對整體安裝流程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，以此確?；痣姀S汽輪機(jī)的安裝效果。

5.2 構(gòu)建完美的汽輪機(jī)安裝質(zhì)量保障機(jī)制

作為電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)中至關(guān)重要的設(shè)備，汽輪機(jī)在安裝過程中必須滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和使用需求。為此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立完備的汽輪機(jī)安裝質(zhì)量保障體系。此體系的建立，不僅需遵循施工技術(shù)規(guī)范，更要充分考慮到安裝質(zhì)量的把控，以兩者相結(jié)合的方式推動整個安裝過程順利實施。此外，在汽輪機(jī)安裝階段應(yīng)設(shè)立明確且權(quán)責(zé)分明的組織結(jié)構(gòu)，將各項任務(wù)分配給具體部門和個人，以強(qiáng)化每個參與者對于汽輪機(jī)安裝質(zhì)量控制的重視度。總之，建立完善的汽輪機(jī)安裝質(zhì)量保障體系，能夠極大地提升火電廠質(zhì)量保障工作的效率和水平。

5.3 實時監(jiān)控電廠汽輪機(jī)安裝過程

為了保障安裝質(zhì)量，電廠應(yīng)對每一步操作進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，這是電廠質(zhì)量保障工作的核心所在。具體來說，電廠應(yīng)派遣既有經(jīng)驗又熟知汽輪機(jī)安裝各環(huán)節(jié)的技術(shù)和質(zhì)量人員駐場監(jiān)控，由其執(zhí)行各項安裝監(jiān)測任務(wù)。通過這種方式，可以更高效地落實電廠汽輪機(jī)安裝的質(zhì)量管控要點，提升安裝隊伍的積極態(tài)度和責(zé)任感，從而顯著提升火電廠汽輪機(jī)的安裝質(zhì)量。

5.4 重視汽輪機(jī)安裝記錄工作

汽輪機(jī)安裝期間應(yīng)采取有效措施記錄相關(guān)信息，監(jiān)控過程中潛在的風(fēng)險，以此確保安裝項目質(zhì)量。記錄記錄工作須注重準(zhǔn)確性及精確度，這將有助于現(xiàn)場技術(shù)人員和質(zhì)檢員快速掌握安裝進(jìn)程并填寫相應(yīng)報告。同時，詳細(xì)且精準(zhǔn)的記錄也成為了質(zhì)檢員和技術(shù)員獲取安裝工程信息的重要依據(jù)，可以幫助其實時了解安裝施工情況、預(yù)測可能的問題，防患于未然。另外，每項記錄需經(jīng)責(zé)任人簽核，以確保每一道工序的品質(zhì)，防止單個工序不良對整體質(zhì)量造成重大影響。此外，建立及完善預(yù)檢查驗收體系對于提升電廠汽輪機(jī)安裝質(zhì)量至關(guān)重要，使之能滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和實際需求。在汽輪機(jī)安裝過程中，必須認(rèn)真對待質(zhì)量預(yù)檢查驗收工作，把預(yù)檢查驗收機(jī)制逐層落到實處，保證各個工序有序?qū)嵤?，從而確?；痣姀S汽輪機(jī)安裝質(zhì)量不受影響。

6 結(jié)束語

相比其他設(shè)備，汽輪機(jī)具有更高的安裝精度和更繁瑣的施工進(jìn)程。因此，實施安裝操作須依照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)機(jī)組運(yùn)行實況，精確制訂施工程序，全面強(qiáng)化施工環(huán)節(jié)的質(zhì)控措施，以保證汽輪機(jī)的可靠安裝。同時，應(yīng)充分明晰安裝前的各項規(guī)劃工作，特別是要對汽輪機(jī)軸系進(jìn)行精確校正和流程把控，以達(dá)到切實提高汽輪機(jī)安裝質(zhì)量的目的，確保其帶動整個發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，推進(jìn)火力發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)效益的增長。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫永杰，周林山，占麗明. 基于西門子三系列技術(shù)的工業(yè)汽輪機(jī)組安裝技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 安裝，2023（S1）：148-149.

[2] 李強(qiáng)振. 熱力發(fā)電廠汽輪機(jī)設(shè)備的安裝與檢修探析[J]. 中國設(shè)備工程，2023（4）：183-185.

[3] 譚文，祝朝陽，張治湖，等. 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)現(xiàn)場安裝的技術(shù)改造策略[J]. 中國設(shè)備工程，2023（1）：210-212.

[4] 張聰，劉永平，鄭少恒. 電廠汽輪機(jī)組安裝調(diào)試問題與完善措施分析[J]. 新型工業(yè)化，2022，12（12）：24-27.