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摘要:H级燃气轮机是目前世界上初温最高、功率最高以及效率最高的燃气轮机,燃机的优点即可以采用双燃料,也可以采用单燃料,机组可以单循环运行也可以联合循环运行。由美国GE公司生产的9H型燃机是目前最先进的代表机型之一,燃气轮机单循环功率达到400MW左右,与余热锅炉、蒸汽轮机组成燃气-蒸汽联合循环机组整体效率将超过60%,远远高于其他形式的火力发电机组和其他型号的联合循环机组,在燃机本体未到位的情况下,采用MOCK模型替代燃机将加快燃机的安装进度。
关键词:H级燃机 MOCK模型 进度 安装
目前燃机安装基本都是模块化、快装型机组,同时燃机的启动时间比火电机组启动时间缩短很多,自动化程度高,且燃机具有可以在单循环和联合循环模式随意切换的优点,对于大型机组安装要求较高,过程复杂,有必要对关键的核心步骤和重要注意事项进行合理规划,早做措施。
燃机的核心安装步骤及重要注意事项:
一、燃机位置“拉钢丝找中法”:9H燃机地脚螺栓、台板安装精度要求很高,利用全站仪和直尺现场测量相互检查验证的方法,控制地脚螺栓灌浆前偏差在±1mm,灌浆后偏差在±3mm。重要注意事项:1、燃机的地脚螺栓安装,9H级燃机在安装地脚螺栓时候需要安装套管,此套管主要作用在浇筑混凝土时保护地脚螺栓不与混凝土接触。在紧固地脚螺栓的时候有足够的拉伸量,安装过程中不得出现套管口径小于地脚螺栓直径的情况,导致套管无法进行安装。2、固定器的安装,固定器必须严格安装图纸分布及标高进行布置,确定固定的形式,燃机固定器型号尺寸一致,发电机固定器型号和尺寸分为两种,确认正确的固定器大小。检查固定器的支撑表面球面座和楔形部件防腐和无杂质,这些会对设备的可操作性产生不利地影响。制造商已经在支撑表面涂了Molycot润滑剂,为了防止锈蚀制造商将固定器用油脂包裹。没有生产厂家或者制造商的特殊批准不需要在球面座,楔形部件,或者调整顶丝上涂抹额外的油脂或润滑剂。
二、燃机“MOCK(燃机模型)安装法”:先根据MOCK完成管道的匹配安装,待燃机设备到场后,将组装完成的管道整体吊装就位,有效缩短燃机管道现场组装周期。安装重要注意事项,安装mock前必须安装好MOCK底部管道及其支架(需要注意图纸位置与标高),支架使用膨胀螺栓与地面进行固定。MOCK是与正式燃机尺寸一致的一比一比例的模型,模型上接口与燃机接口一致,用来安装本体管道及相关的管道支架等,调整好的MOCK必须进行精密验收合格后方可使用,采用MOCK对燃机本体管道进行配管并进行焊接,等燃机到现场前管道与支架可以分成上下两部分整体吊开移除MOCK,然后就位燃机,可以迅速恢复燃机本体管道和支架。为加快施工进度,燃机未到场之前采用MOCK进行管道定位后开始第一阶段油循环,等燃机到场后正式油管道连上轴承进行第二阶段油循环,来达到节省工期快速安装的目的。
三、燃机“升降观测法”:根据重量分配的原则,在调整完燃机中心和燃机整体扬度后,将燃机从中间位置顶起、下落,观察左右支腿起升和下落值,调整燃机活动端左右支腿的受力,以满足设计要求。9H燃机左右侧差值不得大于0.38mm.安装重要注意事项,燃机就位前为防止损坏固定器需要在固定器两侧采用临时垫铁进行保护,燃机先就位与垫铁上,然后采用起升工具慢慢就位。
燃机在就位前需要对燃机底板进行清理及船运销固定板进行切除,然后采用液压扳手对船运销底部螺栓进行松动。燃机就位后进行燃机船运销的移除,移除燃机船运销后需对燃机进行负荷分配,要求燃机后腿左右的误差在0.38mm以内为合格,需要做三次负荷分配,取平均值。
四、燃机燃烧器“对称安装法”:燃机共有16个燃烧器,与燃机分开到场。燃烧器安装时应特别注意防异物措施,燃烧器各部件的安装采用专用工具吊装就位,安装程序为导流筒、衬套、火焰筒等附件,最后是燃烧器安装。安装重要主要事项,燃烧室安装精度及难度较高,燃烧室表面有高温涂层,在安装过程中必须加倍小心,避免磕碰,安装前后都要使用内窥镜对燃烧室内部查看是否存在遗漏物品及异物。
五、燃机进气室“两端推进安装法”:进气室部件多,体积大,重量大,安装所需要花费的时间长,本文采用“两端推进”的方式,进行燃机管道安装与进气室安装并行安装,即先吊装完垂直段,在垂直段调整就位的时候同时吊装进气室,然后进行进气室的调整安装、内部螺栓的把合连接和弯头的安装,大大的缩短了安装工期。安装重要注意事项,进气系统在吊装前对过滤模块及蒸发冷却器模块进行组装,并在地面上对螺栓力矩进行验收及点焊等工作,减少进气吊装后的工作,为加快安装进度采用两端向中间推进的安装方法即垂直段吊装→进气模块吊装两层→喇叭口吊装→剩余进气模块吊装→弯头吊装→消声器吊装.燃机进气室的清洁度是燃机运行的重要保证,安装前需要使用洗车泵对进气部件进行冲洗,安装完成后进行封闭前需要进行联合验收,对所有法兰结合面进行透光检查,确保密封面结合严密,对所有部件进行检查,确保所有部件清洁无杂物。
六、燃机进气室滤芯“上下内外安装法”:进气室滤芯分为粗滤和精滤,滤芯在安装前需确定进气室内螺栓点焊防松、内部打磨、除锈等所有动火作业已完成,滤芯的安装需按照从上而下,从内而外的方法进行安装,安装过程中应防止滤芯的污染及破损。安装重要注意事项,滤芯的存放应特别注意防水,防火,如遇水浸泡,将可能导致滤芯直接报废,滤芯为易燃纸纤维材料,遇火很容易着,所以一定要特别注意。在滤芯安装前需完成进气室内的所有动火作业,如进气室螺栓点焊,内部打磨,除锈等,滤芯固定方式为四角卡扣固定,安装方法灵活简单。
七、燃机管道最终清理“爆破吹扫法”:为了保证管道系统的清洁度,提高了机组的安全运行性能,在管道安装结束后需要采用爆破吹扫法对管道系统的内部进行清理。重要注意事项,在管道爆破口处附上5-6层锡纸,通过加压的方式,使锡纸爆破,气流带动管道内杂质吹出,锡纸的厚度可以根据管道系统的吹扫要求和压力,采用逐层加锡纸的方法,既可以保证内部的吹扫干净,也能防止压力过低起不到应有的吹扫作用,所有吹扫完成的管道在管道系统恢复前需要用内窥镜进行检查,确保内部干净后最终进行系统的恢复。
结论:本过程虽然仅围绕9H型燃机的安装进行探讨,但由于9H燃机为GE的新型机组,截至目前全球市场安装调试的成熟经验仍然存在不足,尤其在安装过程中,尚有诸多问题和潜在风险需要解决。通过对关键步骤和重要注意事项的研究来解决9H燃机安装过程中的有关难题,为后续该机型的安装提供了技术支持。本文所述方法适用于9H燃机的本体安装,也可供其它类型机组的安装如9E、9F机组或者未来更先进机组的安装提供参考。本次课题的研究将使这一级别的燃机在现场的安装质量和效率得到质的提升,从而减少施工现场的工期压力,提供工作效率,大大降低项目施工成本。
参考资料:
9H燃机双燃料安装手册--- MOCK