王立仁
河北冶金建设集团有限公司 河北 邯郸 056000
摘要:汽轮机是以蒸汽为工质,并将蒸汽的热能转变为机械功的旋转式机械。由于其具有单机功率大、效率较高、运行平稳、使用寿命长等优点,是现代发电行业中广泛应用的原动机,在目前钢铁行业余热余压发电项目较为常用的是中小型凝汽式汽轮机。本文主要分析同步施工方法在中小型凝汽式汽轮机安装中的运用
关键词:同步施工;凝汽式;汽轮机;运用
引言
由于汽轮机本体部件多,装配精度要求高,因此,为了保证汽轮机的安装精度高,在中小型凝汽式汽轮机安装中应通盘考虑,全面兼顾,采用同步施工方法是一个必须且比较好的方法。
1、汽轮机的主要结构特点及现场安装质量保证
1.1汽轮机平台及凝汽器底座均为弹性基础特点
优点:有效避免机组工作频率与基础台板共振,改善汽机基础的动力特性。有效的隔离动力荷载,使顶板上的设备与下部立柱脱离动力耦合;对基础不均匀沉降,弹簧隔振基础可以自动补偿或快速调平。缺点:汽轮机及凝汽器设计经验不足,有一定的设计风险;安装工艺复杂,安装周期略长;国内基座设计经验不足,需要验证项目较多。安装期间重点难点:1)应根据机组本身特点确定合理安装方案,多次组织专家评审会对汽轮机及凝汽器弹簧释放顺序进行讨论确认。2)汽机平台采用弹簧隔振器支撑的减震设计,弹簧隔振器释放的时机影响到整个汽轮机安装过程数据,因此把握好隔振弹簧释放时机极为重要。
1.2低压汽轮机与凝汽器的连接方式及质量控制
为了实现凝汽器运行重量分配的设计要求,安装时应考虑两部分内容:一是凝汽器实际重量与设计重量的差异,这可以在凝汽器弹簧释放时,通过弹簧变形测量出凝汽器的实际重量,并由设计部门对实际的重量分配进行修正;二是如何在安装中实现凝汽器的重量分配,这可以采用注水模拟来实现,即向凝汽器灌入一定量的水并使其重量达到运行重的70%,并在此条件下与低压缸排汽口进行焊接。低压缸与凝汽器焊接难点及重点控制:1)因本汽轮机缸体刚性较低,在制造完成后运输、存放过程中会造成一定的变形。因此在低压外缸拼缸完成后,采取相应措施消除低压缸底部与凝汽器膨胀节之间的错口。2)凝汽器与低压缸焊接时,在低压外缸底部架设9只百分表,重点监控气缸变形量。
1.3汽轮机机组不进行非核冲转的可行性
分析及安装质量保证措施本工程汽轮机背景设计成熟可靠,安装经验丰富,滑销系统成熟可靠。本机组采用多死点滑销系统,在汽轮机启动、运行和停机时,保证汽轮机各个部件正确地膨胀、收缩和定位,同时保证汽缸和转子正确对中。润滑油、顶轴油系统安全可靠。田湾核电汽轮机的设计技术是成熟,间隙控制和测量手段是先进,产品制造和验收是有保障,现场安装和调整是有经验,因此,只要严格按照制造、安装和调试规程执行,田湾项目的汽轮机一次冲转成功是完全可行的。安装质量保证措施:1)油系统冲洗暂定采用正式泵进行,为尽早开始油循环,计划对轴承座个进油管路短接,进行体外油循环。2)加强同类型机组经验反馈经验反馈—总结前期项目经验教训,切实做好经验反馈工作,避免前期项目发生的问题在田湾项目上重复发生,保证产品满足设计要求,消除隐患:如轴承箱油管路内壁焊渣、焊瘤问题。要求对轴承箱油管路从田湾项目开始增加内窥镜检查,相关要求落实到工艺、检查文件中。
1.4安装总体关键控制点及安装高峰进度及质量控制措施
为保证现场安装进度与核岛进度匹配满足热式要求,现场设置10个关键控制点作为汽轮机安装关键路径。
1)轴系初找中;2)全实缸轴系找中;3)通流间隙检查;4)汽轮机试扣盖;5)正式扣盖;6)释放基础弹簧;7)低压缸与凝汽器连接;8)二次灌浆后中心复测;9)高压缸负荷分配;10)轴承座正式扣盖。通过对上述关键路径进行重点质量及进度控制。供货高峰期各单位进度及质量保证措施:1)现场按施工人员“两班倒”的方式来组织施工,争取最大限度的加快施工进度,来实现扣盖和热试节点。2)业主、工程公司、监理、制造厂安排专人在现场随施工进度同步见证、验收。3)制造厂安排现场工代和技术工代,发现问题及时处理。4)现场成立了现场安装协调专项组,并制定安装日例会制度,将TG现场相关事项落实到人,快速有效解决安装过程中遇到的问题。
2、同步施工方法在汽轮机安装中的运用
由于汽轮机的特殊结构特点,结合设备安装施工经验,在汽轮机安装过程中运用同步施工方法能有效解决施工过程中存在的重点和难点问题,并能够取得良好的效果。汽轮机汽缸试扣和发电机的同轴度调整同步进行。由于汽轮机轴系调整是在扣缸前进行的,扣缸前下缸具有一定的挠度,扣缸前调整好汽轮机和发电机的同轴度后,在扣缸并紧固螺栓后,汽轮机和发电机同轴度超差,不满足规范要求。因此,为了解决以上问题,采取扣缸与轴系调整同步进行的方法能有效解决这个问题。
具体方法为在汽机各部件复查调整完毕、汽缸载荷分配和转子扬度调整完毕、轴系找中完毕、汽封和通流部分间隙检查调整完毕后,试扣大盖并预紧螺栓1/3,使汽轮机处于全实缸状态,这时同步进行汽轮机和发电机的同轴度,如需大幅度调整发电机和汽轮机的位置,松开预紧的部分螺栓即可,对螺栓无损坏,不会造成大量的返工,是一种比较经济的施工方法。试装转子与汽缸校正同步进行。检查转子表面状况及各部位尺寸,与出厂记录比较;平稳地吊起转子,校正水平,慢慢放入汽缸中,严防转子摆动碰撞,特别注意不要擦伤轴承瓦块表面。轴瓦上加油润滑,缓慢盘动转子检查;转子找正后应达到:转子的中心位置和轴颈的扬度符合要求;汽缸的负荷分配符合要求;轴瓦、轴承垫块接触符合要求;底板与轴承座、汽缸地脚法兰接触面符合要求;汽缸猫爪与横向销及调整垫板接触面符合要求;主油泵叶轮找正符合要求;联轴器找中心符合要求;转子各部位端面跳动、径向跳动符合要求。将斜垫铁点牢,初紧地脚螺栓。吊出转子,清理。
同步调整汽轮机各部分间隙提高施工效率。汽轮机的特殊结构,使其部件众多,需要调整检查的部位也特别多,前轴承座与前座架(底板)间纵向键、后汽缸导板与后轴承座间垂直键、后汽缸与后底板间纵向键(实际圆键)、前轴承座与底板间角销、前汽缸猫爪间隙、后汽缸与后底板间连接螺母间隙、单列调节级间隙、11个压力级间隙、前汽封间隙、后汽封间隙、11个隔板汽封间隙、隔板间隙、隔板轴向支承销间隙、转向导叶环间隙、推力轴承前轴承、汽轮机后轴承间隙、发电机前轴承间隙、转子与汽缸同轴度(汽封洼窝处)、转子与汽封同轴度、汽轮机后轴承处扬度等,这些需要调整的间隙和配合非常多,以隔板为例,每一隔板需要保证的调整精度就达9项之多,调整难度非常之大。为了确保汽轮机各部分间隙满足要求,就必须树立同步调整理念,并采用同步调整方法,否则,永远无法完成汽轮机。在调整前,先初测各部位数据,并一一记录,并比较分析,制定调整方案,根据调整幅度和方法,最终调整至满足设备设计要求。
结束语
在中小型凝汽式汽轮机安装中,运用同步施工方法能够及时全面地保证整个系统的安装质量,能够避免因局部超差引发全面返工,也能够避免因为局部受力影响汽轮机的整体安装质量,在类似多组件、多套件的精密设备安装中有积极的借鉴意义。
参考文献:
[1]徐月华.浅析电站汽轮机空冷凝汽器系统[J].科技创新与应用,2014(16):117.
[2]王桂斌.发电机组“水冷”与“空冷”技术方案比较[J].煤矿现代化,2016(2):93-95.
[3]龚克崇,盖任柏.设备安装技术实用手册.北京:中国建材工业出版社,2015.
[4]山西省电力工业局.汽轮机设备检修:中级工[M].北京:中国电力出版社,2017.