王小芳

同煤大唐塔山電廠一期工程2×600 MW機組汽輪機本體設(shè)備是由哈爾濱汽輪機有限公司生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸、四排汽、直接空冷凝汽汽輪機。下面分階段介紹汽輪機本體安裝的主要特點和安裝過程中遇到的主要問題。

1 汽輪機基礎(chǔ)澆灌

塔山電廠1號機低壓下缸電機端和調(diào)節(jié)閥端就位時發(fā)現(xiàn)橫向錨固板凸出部分與汽缸間隙僅有2 mm,不能滿足機組運行時汽缸膨脹要求,于是重新把汽缸吊開,用手工打磨錨固板凸出部分,使汽缸與錨固板間膨脹間隙增大到12 mm。這樣不但工序復(fù)雜,工作量增大,而且要多耽誤2 d時間。

前軸承座臺板和A,B支架及低壓缸臺板的地腳螺栓規(guī)格是不同的,這些地腳螺栓都要進行預(yù)制作,制作前要看清圖紙,不能混淆,不能搞錯尺寸。地腳螺栓的厚螺母在下,薄螺母在上。下部厚螺母應(yīng)有防松脫措施,可以鉆孔裝開口銷,也可以用直接點焊的方法固定。地腳螺栓預(yù)埋時控制的參數(shù)有標(biāo)高、中心和垂直度。前箱臺板地腳螺栓是悶頭的,其預(yù)留標(biāo)高不能超過臺板面,否則前軸承座就位在臺板上時,會被地腳螺栓頂住。直埋件的中心是嚴格控制的參數(shù),偏差不能大于±2 mm。為避免溫度的影響,中心數(shù)據(jù)測量時應(yīng)選擇在每天的同一時段進行。

主汽門A,B支架預(yù)埋時控制的參數(shù)有標(biāo)高、中心、水平度和兩支架間的跨度。標(biāo)高偏差不能大于±3 mm,且同側(cè)的A,B支架偏差應(yīng)為同一方向。中心及跨度偏差不能大于±2 mm。A,B支架重量大,要有牢固的支撐和加固措施,并且設(shè)有在各個方向都能用于調(diào)整的頂絲,以便于數(shù)據(jù)的微量調(diào)整。

低壓缸及各箱錨固板預(yù)埋時控制的參數(shù)有中心、標(biāo)高、垂直度和偏斜度。垂直度和偏斜度是嚴格控制的參數(shù)。因為錨固板與汽缸間是“L”形墊片,“L”形墊片與錨固板和汽缸間的膨脹間隙只有0.05 mm,如果垂直度或偏斜度偏差大,會給以后的安裝工作帶來極大困難。

由于直埋鐵件需要焊接加固的地方較多,在焊接臨時支撐時,臨時支撐伸出基礎(chǔ)混凝土表面的長度和位置不得影響基礎(chǔ)墊鐵的布置。

2 設(shè)備安裝前的基礎(chǔ)準備

設(shè)備安裝前的基礎(chǔ)準備除了考慮基礎(chǔ)劃線外,主要考慮墊鐵的布置。本機組制造廠配有專用的可調(diào)墊鐵。

這種類型的機組采用的是鋼臺板而非鑄鐵臺板,鋼臺板較薄(86 mm),剛性差,汽缸與臺板間容易產(chǎn)生間隙。要消除汽缸與臺板間隙,就需要打緊墊鐵,借助墊鐵吃力來做到。臺板就位前應(yīng)該根據(jù)實際情況適當(dāng)增加窄墊鐵的數(shù)量,并且加工一些螺旋千斤,用于各軸承座臺板和低壓缸臺板中難消除臺板間隙的地方,除了墊鐵的位置、數(shù)量要合理外,還要考慮從臺板外邊調(diào)整內(nèi)部墊鐵的可行性。

3 臺板檢查及就位

在安裝中不研磨臺板的接觸面,只檢查臺板與汽缸或軸承座的間隙不大于0.05 mm即認為是合格的。檢查的方法是把汽缸或軸承座翻轉(zhuǎn)180°,將平板壓在低壓汽缸或軸承座上,初步檢查臺板的接觸情況,無大缺限即可,做到心中有數(shù)。然后將臺板正式就位在基礎(chǔ)上,把軸承座壓在臺板上,上緊地腳螺栓,靠打緊墊鐵來消除臺板間隙。

4 軸系找正

由于塔山電廠是落地式軸承,因此可先進行整個軸系找正后再進行汽缸組合,在排氣裝置組合的過程中進行軸系找正,這縮短了汽輪機安裝工期,在軸承箱及軸承初步找正后就可以進行整個軸系的找正工作。軸系找正時以各軸承標(biāo)高為基準,2號低壓轉(zhuǎn)子前后軸頸揚度值相等,方向相反。1號低壓轉(zhuǎn)子、高中壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機轉(zhuǎn)子及勵磁機轉(zhuǎn)子的軸頸揚度以保證各對輪中心及張口合格為準。因為高中壓缸貓爪是搭在前軸承箱和2號軸承箱處,高中壓缸的重量會對低壓轉(zhuǎn)子軸頸揚度產(chǎn)生一定的影響。故一般情況下,高中壓缸未就位前應(yīng)使低壓轉(zhuǎn)子調(diào)閥端軸頸揚度數(shù)值比電機端大1格～2格(1格=0.01 mm/m)。

高壓—中壓轉(zhuǎn)子、中壓—低壓轉(zhuǎn)子及低壓—發(fā)電機轉(zhuǎn)子對輪為鋼性聯(lián)結(jié),找中心時平面和圓周誤差要求都為±0.02 mm,不用考慮平面張口和圓周誤差值在哪一邊。各轉(zhuǎn)子在出廠前對輪圓周上都打有明顯的標(biāo)記,找中心及聯(lián)結(jié)對輪時,應(yīng)使標(biāo)記對齊。軸系找正時,隨各個安裝階段找中數(shù)據(jù)會有不同變化,全實缸狀態(tài)和半實缸狀態(tài)有差別時,最終結(jié)果應(yīng)以全實缸狀態(tài)為準,可以在汽缸試扣大蓋時進行全實缸的軸系找正復(fù)查工作。

5 汽缸組合就位

高中壓缸為整體結(jié)構(gòu),分上下兩半。低壓外缸上下各分為前、中、后三半,分別稱為調(diào)閥端、中部和電機端,需要現(xiàn)場組合成一體。組合時從中部開始分別向兩邊組合,組合完下缸再組合上缸。臨時支撐應(yīng)該在汽缸組合好以后再割除。塔山電廠1號機組2號低壓缸下半試組合發(fā)現(xiàn)中段變形較大,各栽絲孔有不同程度的錯位,則必須將汽缸校正后才能將栽絲旋入。2號低壓缸外缸變形集中在中部的內(nèi)斂上,校正的最佳方法經(jīng)過驗證是將下半組合找正后,將螺栓旋入用螺帽把緊,打入工藝銷子(制造廠在廠內(nèi)總裝時會在汽缸各半的垂直接合面處鉆有供汽缸組合用的工藝銷孔)將栽絲旋入。各半汽缸接縫處不需焊接的應(yīng)該涂以密封涂料。低壓內(nèi)缸還需考慮就位后其抽汽口能否與排汽裝置內(nèi)部的抽汽管焊接難度問題,如難度大,可以在2號內(nèi)缸的抽汽口加焊一節(jié)短管,使以后的焊縫露在內(nèi)缸外。

6 通流間隙測量及調(diào)整

塔山電廠600 MW機組隔板由高壓隔板、中壓隔板、低壓隔板組成,高壓隔板、中壓隔板分別鑲嵌在高壓和中壓隔板套上;低壓隔板電端1級～3級隔板鑲嵌在電端隔板套上、調(diào)端1級～2級隔板鑲嵌在調(diào)端隔板套上,其余低壓鑲嵌在低壓1號、2號內(nèi)缸上,不可單獨取出。只要制造廠不存在較大的加工誤差,軸向通流間隙不是調(diào)整的關(guān)鍵。因為徑向汽封間隙要求較為嚴格,高壓隔板、中壓隔板處大部分為0.75 mm,低壓隔板處大部分為1.0 mm,這些尺寸在廠內(nèi)總裝時往往只作初步調(diào)整,所以現(xiàn)場調(diào)整是工作的重點和難點。現(xiàn)場檢驗徑向汽封間隙采用滾橡皮膏法。如果徑向汽封間隙大,我們在汽封被弧處鉚點;如果徑向汽封間隙小,隔板是鑲嵌式的,隔板與隔板間的間隙又很小,要打磨兩隔板間深處的汽封難度就很大。

7 汽缸扣蓋

汽缸扣蓋前應(yīng)進行試扣蓋,試扣蓋可以安排在全實缸軸系找中心時一同進行,試扣蓋要全面仔細。在汽缸內(nèi)所有安裝工作均已完成并記錄齊全后,就可以向施工監(jiān)理部門提出正式扣蓋申請?？凵w前應(yīng)把所有技術(shù)資料核準一遍,避免有錯漏,并提前做好扣蓋的準備工作。

高中壓缸及1號、2號低壓缸扣蓋當(dāng)中,需要緊固的螺栓很多,為了節(jié)省時間,應(yīng)準備有充足的施工工具及各部位螺栓在A,B列分好箱,以便汽機兩側(cè)多組人員同時施工。高中壓內(nèi)外缸、低壓內(nèi)缸水平中分面大于M72的螺栓均需要熱緊,因螺栓熱緊用的加熱棒功率受到限制,爆管現(xiàn)象非常嚴重,加熱螺栓時熱緊角度很難達到要求,如不采取措施會使扣缸工作被延時。

8 運行效果

同煤大唐塔山電廠一期工程2×600 MW 1號機組安裝結(jié)束后整套啟動均一次成功,汽輪發(fā)電機組在空負荷、滿負荷時軸承、軸頸振動及軸瓦烏金和回油溫度均達到優(yōu)良。需要指出的是,同煤大唐塔山電廠1號機組9號軸振動在滿負荷時達到26 μ m(報警值76 μ m),因8號軸瓦與9號軸瓦軸頸直徑尺寸差較大而使油膜不均引起的,9號軸瓦振動是我們安裝多年比較難解決的問題,但此機組由于我們精益求精、不畏勞苦攻克了這個難題。

由于國產(chǎn)機組加工及采購時約束要求不同,大部分設(shè)備在安裝時都會發(fā)現(xiàn)或大或小的問題,施工單位在安裝過程中要認真仔細地做好每一項工作,避免試運行時出現(xiàn)無法消除的缺陷。

[1]郭榮偉.簡述核電汽輪機的安裝[J].山西建筑,2008,34(7):348-349.