王楊

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150046）

0 引言

火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)組在運(yùn)行前需抽真空，在抽真空過程中，由于內(nèi)外壓力差會使機(jī)組汽缸發(fā)生局部變形，當(dāng)這種變形傳遞到軸承箱時將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的中心發(fā)生變化。由于轉(zhuǎn)子在裝配時參考的是制造廠為保證通流間隙的裝配數(shù)據(jù)，而抽真空狀態(tài)與制造廠裝配狀態(tài)工況不同，因此在抽真空狀態(tài)下轉(zhuǎn)子中心較制造廠裝配時下沉，從而使得轉(zhuǎn)子部分汽封與靜子汽封存在刮磨的可能。若可以測量出抽真空狀態(tài)下軸承箱的下沉量，便可根據(jù)實(shí)際下沉量調(diào)整轉(zhuǎn)子的中心，避免刮磨。對于結(jié)構(gòu)尺寸較大的機(jī)組，由于低壓部分剛度差，在抽真空后軸承箱變形較為明顯，第一次啟機(jī)時轉(zhuǎn)子與靜子汽封刮磨很難避免，三百門電廠、泰州電廠等功率達(dá)百萬千萬的機(jī)組均出現(xiàn)轉(zhuǎn)子與靜子汽封刮磨。為此，尋找一種有效可行的測量方法來對汽輪機(jī)軸承箱在抽真空狀態(tài)下的下沉量進(jìn)行測量迫在眉睫。

所謂軸承箱在抽真空狀態(tài)下的下沉量就是軸承箱在抽真空前后相對于機(jī)組基礎(chǔ)在高度方向上的位移量，對這個位移量測量可轉(zhuǎn)化為對軸承箱某個基準(zhǔn)相對于基礎(chǔ)的高度變化量。為此，我們可以選取軸承箱的水平中分面作為軸承箱的基準(zhǔn)，在基礎(chǔ)上在放置相對穩(wěn)定的平面，測量抽真空前后軸承箱的水平中分面與基礎(chǔ)平面的距離變化即可。

1 測量設(shè)備及工具的選擇

由于汽輪機(jī)整體結(jié)構(gòu)尺寸較大，使用常規(guī)量具很難測量上述數(shù)據(jù)，因此可選用便攜式空間尺寸測量儀器，如關(guān)節(jié)臂測量機(jī)、白光測量儀、激光跟蹤儀等，在儀器選用上可根據(jù)施工部門資源進(jìn)行選擇。目前在電力設(shè)備制造行業(yè)，激光跟蹤儀使用較為普遍，因此以激光跟蹤儀為例制定測量方案。

電廠汽輪發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)是臺板，而臺板被錨固板及預(yù)埋件固定至廠房水泥基礎(chǔ)上，因此水泥基礎(chǔ)可視為機(jī)組的基礎(chǔ)。由于水泥地面的平面度較差，若直接測量水泥地面誤差較大，因此需在每個軸承箱附件設(shè)置若干個金屬材質(zhì)的基礎(chǔ)平面，金屬材質(zhì)的基礎(chǔ)平面的向上平面的平面度應(yīng)在0.02 mm 以內(nèi)，在測量過程中需相對于水泥地面保持穩(wěn)定。

為保證抽真空前后軸承箱上測量點(diǎn)的一致性，需在軸承箱上固定靶球轉(zhuǎn)站座，在抽真空前后將靶球置于轉(zhuǎn)站座上進(jìn)行測量，這樣就消除了軸承箱本身平面度對測量的影響。

2 測量前的準(zhǔn)備

按圖1 所示布置基礎(chǔ)平面及靶球轉(zhuǎn)站座。靶球轉(zhuǎn)站座可以用可熔性膠固定在軸承箱水平中分面法蘭上，對各轉(zhuǎn)站座進(jìn)行變化，以便測量過程中方便記錄。在測量區(qū)域外圍設(shè)置簡易圍欄，以防止測量過程中有非測量人員干擾。

圖1 測量示意圖

連接激光跟蹤儀并接通電源。儀器需預(yù)熱15～20 min，在預(yù)熱期間檢查激光跟蹤儀的激光是否能覆蓋各內(nèi)圓表面，若不能則需調(diào)整激光跟蹤儀的位置。待預(yù)熱完畢后利用TrackerCal 軟件對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時靶球相對于激光頭的方向應(yīng)與汽缸相對于激光頭的方向基本一致。當(dāng)前視后視檢查中回轉(zhuǎn)和俯仰角誤差小于5‰時方可進(jìn)行測量工作，否則需進(jìn)行QVC 校正。

3 測量方法（以有2 個低壓缸的機(jī)組為例）

1）利用激光跟蹤儀對基礎(chǔ)平面及軸承箱下半水平中分面（扣上蓋前）進(jìn)行采點(diǎn)測量，分別擬合平面，檢查兩平面夾角，利用墊片等調(diào)整基礎(chǔ)平面，使其與軸承箱水平中分面平行度在0.03 mm 以內(nèi)。

2）合并軸承箱上下半，并按要求把緊螺栓。

3）抽真空前將激光跟蹤儀分別放置于低壓1#缸調(diào)端軸承箱測量點(diǎn)附近，保證激光可以打到該軸承箱測量點(diǎn)及與測量點(diǎn)最近的基礎(chǔ)平面，固定激光跟蹤儀位置。

4）對最近的基礎(chǔ)平面進(jìn)行采點(diǎn)，并擬合為平面，對測量點(diǎn)進(jìn)行采點(diǎn)，并測量點(diǎn)到平面的距離，記錄。

5）關(guān)閉激光跟蹤儀控制箱的伺服電機(jī)，在不斷電的狀態(tài)下將激光跟蹤儀移動至下一個測量點(diǎn)附近，重復(fù)上述工作。

6）在完成各測量點(diǎn)的測量工作時可開始抽真空工作。

7）抽真空后重復(fù)抽真空前的測量工作，測量各測量點(diǎn)到基礎(chǔ)平面的距離，計(jì)算該距離的變化量。

4 應(yīng)用實(shí)例

沁北電廠5#機(jī)組在首次試運(yùn)行時發(fā)生過刮磨現(xiàn)象，該機(jī)組屬于超超臨界百萬千瓦機(jī)組，結(jié)構(gòu)尺寸較大，根據(jù)現(xiàn)場刮磨位置初步判斷是因?yàn)檗D(zhuǎn)子中心調(diào)整不當(dāng)所致。為此，利用本文介紹的方法對沁北電廠進(jìn)行抽真空狀態(tài)下軸承箱下沉量測量，測得各軸承箱測點(diǎn)在真空度92%時的下沉量為0.097～0.192 mm，根據(jù)各軸承箱的下沉量調(diào)整了轉(zhuǎn)子的中心，重新啟機(jī)后未發(fā)生刮磨現(xiàn)象。

5 結(jié)語

根據(jù)實(shí)例證明，本文介紹的方法可以較好地測量汽輪機(jī)軸承箱在抽真空狀態(tài)下的下沉量，為調(diào)整轉(zhuǎn)子中心提供有效的數(shù)據(jù)，從而提高機(jī)組運(yùn)行安全性能。若使用其它測量設(shè)備進(jìn)行測量，基本方法與激光跟蹤儀一致，測量人員完全可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境特點(diǎn)及儀器情況制定更為合適的測量方案。