裘喜舜

(電能(煙臺)核電技術(shù)有限公司,山東煙臺 265100)

做好汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝管理減少影響機(jī)組掁動的因素

裘喜舜

(電能(煙臺)核電技術(shù)有限公司,山東煙臺 265100)

汽輪發(fā)電機(jī)組在電廠發(fā)電中起著非常重要的作用,汽輪發(fā)電機(jī)組是核電和火電廠中把蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,然后轉(zhuǎn)化成電能的設(shè)備。但是汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝是個很復(fù)雜的過程,要是安裝不當(dāng)或安裝過程管理控制的不好,會導(dǎo)至機(jī)組振動,影響發(fā)電效率,甚至造成十分嚴(yán)重的后果。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展,為了達(dá)到節(jié)能的目的,提高能源的利用率,越來越多大型汽輪發(fā)電機(jī)組也應(yīng)運(yùn)而生,大型汽輪發(fā)電機(jī)組具有參數(shù)高、部件多、尺寸長、容量大、重量重等特點(diǎn),再加上相關(guān)安裝要求的提高,使汽輪發(fā)電機(jī)組安裝更難。本文結(jié)合汽輪發(fā)電機(jī)組本體安裝過程,分析了減少影響機(jī)組振動的因素。

汽輪發(fā)電機(jī)組 振動因素 安裝管理 質(zhì)量控制

對轉(zhuǎn)動機(jī)械來說任何一種振動都會或多或少的損壞設(shè)備,縮短設(shè)備的使用壽命,超標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)烈振動會導(dǎo)至機(jī)組其它零部件松動、斷裂、動靜部分摩擦加劇、危機(jī)保安系統(tǒng)誤動作等,影響汽輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行,甚至造成停機(jī)及整臺機(jī)組毀壞事故。微小的振動是不可避免的,但是要盡可能地減少振動,嚴(yán)格地控制振動在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。所以在安裝前應(yīng)明確定位,提前策劃,針對不同機(jī)組的特點(diǎn),加強(qiáng)對相關(guān)安裝資料的審查,收集相關(guān)參考資料,編制有針對性的安裝方案與優(yōu)化措施。在安裝過程中努力提高安裝工藝水平,加強(qiáng)質(zhì)量控制確保機(jī)組的安裝質(zhì)量,從而有效降低對機(jī)組振動的影響。

1 地腳螺栓與錨固板的安裝

汽輪發(fā)電機(jī)的安裝精度要求也十分嚴(yán)格,對安裝基礎(chǔ)的要求也很高,因為汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高,振動大。汽輪發(fā)電機(jī)的安裝和定位以及緊固都是由地腳螺栓跟錨固板與基礎(chǔ)連接,所以根據(jù)相關(guān)圖紙和參考資料設(shè)計合理的可調(diào)式地腳螺栓跟錨固板金屬框架式支撐的固定結(jié)構(gòu),不但可以精確的使地腳螺栓及錨固板定位,保證汽輪發(fā)電機(jī)組的后續(xù)安裝順利,還可以使地腳螺栓與錨固板區(qū)域地基礎(chǔ)支撐剛度加強(qiáng),間接的減少因基礎(chǔ)問題而產(chǎn)生的機(jī)組振動。

2 基礎(chǔ)處理與臺板安裝

(1)要嚴(yán)格的按照圖紙與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,對基礎(chǔ)進(jìn)行檢查驗收與處理。在此要強(qiáng)調(diào)的是:基礎(chǔ)表面油污的處理與二次灌漿區(qū)域基礎(chǔ)地鏨毛。因為基礎(chǔ)表面油和二次灌漿區(qū)域基礎(chǔ)地鏨毛,如果未按要求處理會直接影響到后續(xù)基礎(chǔ)二次灌漿料跟基礎(chǔ)的親和力,直接導(dǎo)至區(qū)域基礎(chǔ)支撐剛度降低。

(2)在臺板安裝方面,就主要討論一下臺板鏟刮。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求:臺板與汽缸和軸承座的接合面要光潔無毛刺,并且接觸嚴(yán)密,檢查用0.05mm塞尺塞入接觸面四周應(yīng)塞不入。通常施工前制造廠家和許多單位都會認(rèn)為不需要去鏟刮臺板,說臺板與汽缸和軸承座接合面都經(jīng)過精密銑床加工,而且出廠前制造廠也已經(jīng)對臺板做了研刮,所以應(yīng)該符合安裝要求。加上全部汽輪機(jī)部件的重量均落在臺板上,認(rèn)為只要臺板下部的墊鐵布置得當(dāng),且墊鐵荷重分配合理的話,原有的間隙會就會的因臺板微小變形而消除。但實際上因為運(yùn)輸與存放,臺板接合面并不能嚴(yán)密接合,特別是臺板跟軸承座接合面,在汽缸就位安裝時較大的間隙是不能消除的,所以還是要采取傳統(tǒng)地臺板研磨方法進(jìn)行處理。

3 軸承座和軸承的安裝

(1)由于軸承座底平面跟基礎(chǔ)臺板接觸不良以及地腳螺栓沒有按要求緊固或者緊力不均勻等都會使軸承座的聯(lián)接剛度降低,從而使軸承座地抗振能力降低。安裝軸承的過程中,軸承的抗振能力往往會由于軸瓦緊力、墊塊接觸、頂隙和連接剛度等方面問題受到影響。所以在安裝過程中要嚴(yán)格按照要求控制安裝質(zhì)量。

(2)軸承安裝要重視軸承的標(biāo)高問題,如果轉(zhuǎn)子兩端的軸承標(biāo)高不在一個合理的范圍內(nèi),兩端軸承的負(fù)荷分配就不合理,將造成軸瓦內(nèi)的油膜形成不好或根本不能建立油膜。由此極易誘發(fā)機(jī)組的自激振動或產(chǎn)生碾瓦現(xiàn)象,從而引發(fā)機(jī)組振動。因此,安裝期間,應(yīng)根據(jù)制造廠家的建議,再結(jié)合各廠的實際情況對機(jī)組的軸承標(biāo)高進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)整。另外,根據(jù)不同組設(shè)計特點(diǎn),考慮各軸承標(biāo)高情況,預(yù)先在具體墊鐵配制過程中留有相應(yīng)的預(yù)抬量,便于調(diào)整,以滿足不同軸承負(fù)荷的要求。

(3)推力軸承是轉(zhuǎn)子相對于汽缸的膨脹死點(diǎn),轉(zhuǎn)子軸向竄動量如不符合要求,竄動量過小不能保證推力瓦塊形成正常的油膜厚度,而在運(yùn)行中油溫會升高或出現(xiàn)摩擦痕跡,如竄動量過大,在汽輪機(jī)負(fù)荷突然改變時,可能會使推力瓦塊受到?jīng)_擊,或造成動靜碰磨情況的發(fā)生,從而引起機(jī)組振動。因此,應(yīng)嚴(yán)格地按照圖紙及規(guī)范的要求在安裝前對推力瓦進(jìn)行檢查處理,在安裝過程中進(jìn)行推力瓦間隙和接觸程度的檢測并作好記錄。

4 轉(zhuǎn)子葉片問題

當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生斷葉片時,轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布明顯發(fā)生改變,因此機(jī)組的振動會發(fā)生明顯的變化,振動的變化既包括振動大小的變化也包括振動相位的變化。為了避免斷葉片的現(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)嚴(yán)格地按照圖紙及規(guī)定的要求對現(xiàn)場到貨的轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行檢查處理,各級葉片逐一進(jìn)行外觀檢查,轉(zhuǎn)子葉片及復(fù)環(huán)應(yīng)無松動和損傷,鑲嵌應(yīng)平整,無凸出部分。另外,現(xiàn)場還應(yīng)對葉片進(jìn)行靜頻率試驗等,有效確保轉(zhuǎn)子葉片的質(zhì)量。

5 活動部件

安裝期間如果有活動部件進(jìn)入汽輪機(jī)而未能發(fā)現(xiàn),此活動部件可能在汽流的沖擊下撞傷甚至損壞汽輪機(jī)葉片,從而造成嚴(yán)重的事故,并引發(fā)機(jī)組振動。如果發(fā)電機(jī)內(nèi)存在活動部件,一方面可能至啟動電機(jī)造成內(nèi)部短路;另一方面可能引起機(jī)組振動的不穩(wěn)定,給機(jī)組振動的診斷帶來困難。因此,應(yīng)加強(qiáng)安裝過程中的管理,加強(qiáng)安全文明施工,并在工作服、人員、材料、環(huán)境、記錄、清理、檢查等方面作出嚴(yán)格的規(guī)定,避免因活動部件進(jìn)入而產(chǎn)生機(jī)組振動的風(fēng)險發(fā)生。

6 發(fā)電機(jī),勵磁機(jī)磁場中心不對稱

一是軸向磁場中心不對稱,二是圓周方向磁場中心不對稱引起空氣間隙不對稱。前者易發(fā)生周期性的軸向振動,后者會引起靜子的振動。在這方面應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場的安裝調(diào)整工作,在現(xiàn)場測量方面原則上發(fā)電機(jī)的空氣間隙和磁力中心無特殊原因應(yīng)現(xiàn)場進(jìn)行測量,但由于結(jié)構(gòu)原因無法進(jìn)行空氣間隙現(xiàn)場測量時,如端蓋軸承式發(fā)電機(jī)的空氣間隙安裝過程中對出廠裝配位置未變動者可不再測量時;由于結(jié)構(gòu)原因無法按常規(guī)方法進(jìn)行磁力中心直接測量時,在穿轉(zhuǎn)子前可采用分別做好定子,轉(zhuǎn)子軸向相對位置的外引值的方法,來確定磁力中心。對于軸向磁場中心和空氣間隙問題,可根據(jù)現(xiàn)場實際在制造廠家的指導(dǎo)下進(jìn)行調(diào)整,以確保設(shè)備的軸向磁場中心和空氣間隙符合要求。另外,在安裝過程中定期對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子進(jìn)行絕緣測試等相關(guān)工作,確保機(jī)組安全運(yùn)行。

7 施工工序的影響

在安裝過程中如果施工工序不合理,會直接影響汽輪發(fā)電機(jī)組安裝的質(zhì)量。而一個合理的施工工序,不僅僅可以提高安裝的效率,更重要的是還能更好的保證安裝的質(zhì)量。汽輪發(fā)電機(jī)組的本體安裝與凝汽器的安裝是個統(tǒng)一的整體,兩者不可以忽視任何的一個方面。緊緊的抓住影響振動因素的這條線,在各專業(yè)施工組織設(shè)計中都明確各施工質(zhì)量控制要點(diǎn),并制定合理的綜合施工進(jìn)度、施工工序,不但能夠保證汽輪發(fā)電機(jī)組安裝工作高效有序的進(jìn)行,還能提高安裝質(zhì)量,達(dá)到有效的減少機(jī)組振動的影響因素。

8 結(jié)語

在汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝過程中,影響機(jī)組振動的因素很多,并且影響因素之間是相互關(guān)聯(lián)的。除了上述以外的影響因素,安裝過程中動靜間隙、浮動油擋安裝、滑銷系統(tǒng),機(jī)組真空、機(jī)組中心、低壓缸的拼接、零部件松動、凝汽器接缸、汽缸負(fù)荷試驗、相關(guān)大管道與汽輪機(jī)的連接、汽機(jī)扣蓋、油系統(tǒng)清潔度、基礎(chǔ)二次灌漿、凝汽器灌水試驗等安裝問題都可能影響機(jī)組振動。所以安裝管理人員不斷地學(xué)習(xí)、總結(jié)經(jīng)驗;提高對機(jī)組振動問題的認(rèn)知,對不同的機(jī)組,要有針對性的進(jìn)行分析與研究,切實地做好安裝方案與優(yōu)化措施的編制;努力提高安裝工藝水平,加強(qiáng)汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝管理,嚴(yán)抓安裝質(zhì)量。從而有效地減少因安裝問題產(chǎn)生的機(jī)組振動。