摘 要:針對低位布置的燃機發(fā)電機抽轉子工作過程中存在無專用行車,作業(yè)場地不足,具有潛在的技術和安全危險風險,工作中結合現(xiàn)場實際,從可行性、技術性、安全性等方面進行分析,降低發(fā)電機抽穿轉子工作的技術難點和風險,做到過程可控。
關鍵詞:發(fā)電機;導軌平臺;葫蘆;托架;滑板;龍門架
1.概述
某燃機電廠二期#6機組為上海電氣電站集團引進德國西門子技術生產的SGT5-4000F(4+)型燃氣輪機發(fā)電機組及汽輪機發(fā)電機組為雙軸布置,燃氣輪機發(fā)電機組設計為低位布置,燃機發(fā)電機為上海電氣制造,為QFSN-300-2型二極水氫內冷發(fā)電機,額定出力工況為300MW,發(fā)電機外形尺寸為9638×3760×4179mm ,轉子長度 11324mm,重量53T,直徑1190mm[1]。于2020年4月至5月期間進行抽燃機發(fā)電轉子的工作,由于在電廠設計中未設計燃機發(fā)電機轉子的抽穿的專用行車,本次采用了搭設平臺導軌、龍門架的方式進行抽發(fā)電機轉子的工作。
2.抽轉子的過程要點
2.1.搭設抽轉子的導軌平臺與龍門架的計算
燃機主廠房的布置采用廠家標準設計,燃氣輪發(fā)電機上部只有1臺10T單梁起重機作為機組檢修時部件起吊所用,而發(fā)電機轉子有53T,無法滿足發(fā)電機抽穿轉子的需求,需要利用平臺和門架完成此項。發(fā)電機基礎標高為2.8m,發(fā)電機基礎距廠房前面約 4.5m。采用兩段式的方法:①在發(fā)電機基礎至廠房外布置一個相對比較長、寬度適中的轉子拖拉平臺,使轉子出膛后能夠平穩(wěn)放置; ②在發(fā)電機基礎上布置3個轉子吊裝龍門架,進行抽穿轉子工作。
轉子專用門架結構經(jīng)過受力分析[2],門架6根立柱受垂直向下的壓力,立柱長3.5 m×4和5.8×2, 門架為 Q345材質,許用應力為 230 MPa。當門架上方軌道梁受力點在軌道中點時,軌道梁受力最大;當門架上方軌道梁受力點在軌道單側時 ,門架受力最大。(見圖1)
門架整體受力 F=53T(重物滑車和起吊工具按 10T,計算 ),則門架立柱受力為:
P=F/2.(1)
式 (1)中:P為門架立柱受力,單位T;F為門架整體受力,單位T。 將相關數(shù)據(jù)帶人式 (1)中得 :P=53/2 =26.5T。
由σ=MIWx<[σ]可知,門架上橫梁和軌道梁所需抗彎截面 模量為 Wx>MI [σ]=(F/2)×(4.5m/2)/230MPa=25920.3mm, 符合吊裝要求。選取4000×2400×150×250mm 的H形鋼作為軌道梁和門架上的橫梁,并增加1塊δ=20mm、長寬為 4500×2400mm 的鐵板與H形鋼翼緣面焊接固定。由相關計算可知 Wx(max)= 3682.76cm3,橫梁滿足施工要求。
2.2抽轉子的過程
(1)抽轉子專用托板與弧形滑板的安裝:
從勵端端蓋的去泡沫箱中排油后,在勵側龍門架上掛2個20t鏈條葫蘆吊起勵端轉子,依次放入定子鐵芯保護板、弧形滑板和托板,將托板拖至與汽端護環(huán)保持76mm間距的位置。然后使用三根繩索將鐵芯保護板固定在勵端的三個鉤攀上,汽端用繩索拉住鐵芯保護板,這樣的過程是將鐵芯保護板覆蓋定子的鐵芯區(qū)域。保持轉子中心軸向比鐵芯軸向略高0.5至2mm。
托板必須仔細的沿軸線找正,若在抽拉的過程中轉子發(fā)生轉動,則說明軸線的中心位置不正確,或是抽拉的方向與軸線不平行,這樣的情況應及時的糾正否則有可能發(fā)生發(fā)電機轉子滾落托板損傷靜子鐵芯。
(2)抽轉子過程中葫蘆與滑車的配合使用
①確認好定子與轉子的間隙,將滑車1移至龍門架1處掛好2個20t鏈條葫蘆緩緩抬高發(fā)電機轉子的勵端,利用龍門架3的立柱掛好的牽引鏈條葫蘆均勻緩慢拉動發(fā)電機勵端,同時滑車1要同步移動。此過程需派人全程監(jiān)護,并保持監(jiān)護人與指揮者信息溝通通暢。
②待汽端軸頸托架要上弧板時,可稍稍降低發(fā)電機轉子的勵端,讓軸頸托架順利進入滑板。汽端軸頸托架完全進入弧形滑板后,汽端監(jiān)護人員調整好軸頸托架位置并緊固。
③緩緩抬高勵端轉子,使轉子汽側的重量從轉子滑塊上轉移到軸頸托架上,將滑塊從勵端拉出,調整轉子水平,繼續(xù)拉動牽引鏈條葫蘆使轉子繼續(xù)向勵端平穩(wěn)移動,當滑車1同步移動靠近龍門架2時停止移動,在勵端軸徑處墊實枕木后落下轉子,此時轉子落在枕木和專用托架上,轉子出膛約為總長的1/3。
④移滑車1至龍門架1處,用鏈條葫蘆緩緩抬高發(fā)電機轉子的勵端(此處的吊點為總長的1/3),利用龍門架3的立柱掛好的牽引鏈條葫蘆均勻緩慢拉動發(fā)電機勵端,同時滑車1要同步移動。
⑤當勵端軸徑位于靠近龍門架3并位于滑車2下方時,停止移動,滑車上掛好2個20t鏈條葫蘆緩緩抬高發(fā)電機轉子的勵端,將導軌上的托架滑車裝至軸徑位置后松開此處葫蘆,此時轉子有兩個托架與一處吊點。
⑥將牽引鏈條葫蘆移至導軌平臺的末端與轉子勵端掛牢,均勻緩慢拉動發(fā)電機勵端,當滑車1同步移動靠近龍門架2時停止移動。檢查汽側轉子托架的位置,應位于弧形滑板上。此時轉子出膛約為總長的3/5。放下轉子使轉子支撐在托架滑車和汽側轉子托架上。
⑦分別將兩部滑車移至發(fā)電機轉子兩端的護環(huán)內側的位置,分別用掛好2個20t鏈條葫蘆緩緩抬高發(fā)電機轉子,緩慢拉動發(fā)電機勵端鏈條葫蘆,龍門架頂部的兩部滑車同步移動,直到轉子汽端的轉子托架脫離滑板并出膛后停止移動。
⑧用枕木墊實在汽端墊實轉子后放下轉子,拆除專用托架后,將滑車1移至汽端軸徑處,將滑車2移至轉子汽端護環(huán)內側位置后,用掛好鏈條葫蘆緩緩抬高發(fā)電機轉子,緩慢拉動發(fā)電機勵端牽引鏈條葫蘆,直至滑車1靠近至龍門架2橫梁位置時,在轉子汽端的軸徑位置墊實枕木后放下發(fā)電機轉子。此時轉子全部重量落在導軌平臺上,抽轉子工作完成。
3 抽轉子全過程的注意事項
3.1導軌平臺的軸向與水平要找正,否則會隨著抽轉子出膛過程中導致轉子軸向偏斜和水平過高或過低,帶來不便。
3.2發(fā)電機抽轉子過程中需要頻繁轉換支撐點,臨時支撐轉子時必須牢靠,防止轉子傾倒磕碰定子鐵芯。
3.3在抽轉子過程中涉及到支撐轉換后,都要用框式水平儀監(jiān)視轉子的水平性,確保轉子保持水平位置。
3.4抽轉子過程中要保持靜子與定子的間隙,防止碰傷風扇和線棒,注意防止損傷鐵芯及碰到線圈。
3.5轉子在定子膛內滑移過程中兩端應設專人監(jiān)護,龍門架上的滑車在移動過程中應設專人看護,發(fā)現(xiàn)問題及時停止作業(yè)。
4 總結
本文簡要表述了對QFSN-300-2型低位布置的發(fā)電機抽轉子的過程,在無專用起吊行車的條件下,利用導軌平臺、龍門架與滑車的方法克服了場地狹小和不足,在抽轉子的過程中采用多點支撐轉換的技術使整個作業(yè)能夠安全、高效和平穩(wěn),提高了過程質量和可控性,降低了檢修的風險。
參考文獻:
[1] 《300MW 級(上出線)水氫氫汽輪發(fā)電機維護手冊》
[2] 徐彬 9F燃氣輪機穿轉子技術 《科技與創(chuàng)新》2015年第22期
作者簡介:
謝宏波,(1972~),男,江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司助理工程師,從事燃機與汽機設備檢修維護方面的工作