李焱熠，賈志強(qiáng)

（中冶建工集團(tuán)有限公司，重慶 400084）

1 前言

根據(jù)工業(yè)和信息化部印發(fā)的《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃（2016-2020年）》，“十三五”期間鋼鐵工業(yè)能源消耗總量將下降10%以上，節(jié)能減排技術(shù)作為綠色改造升級發(fā)展重點(diǎn)將全面推廣，其中利用回收的余熱進(jìn)行發(fā)電是節(jié)能減排推廣運(yùn)用的技術(shù)之一。

汽輪機(jī)是以蒸汽為工質(zhì)，并將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械。由于其具有單機(jī)功率大、效率較高、運(yùn)行平穩(wěn)、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代發(fā)電行業(yè)中廣泛應(yīng)用的原動機(jī)，在目前鋼鐵行業(yè)余熱余壓發(fā)電項(xiàng)目較為常用的是中小型凝汽式汽輪機(jī)。

中小型凝汽式汽輪機(jī)安裝工藝要求最高的是汽輪機(jī)本體設(shè)備，以單缸凝汽式汽輪機(jī)為例，本體主要由轉(zhuǎn)子部分和靜子部分組成。轉(zhuǎn)子部分包括主軸、葉輪、葉片、聯(lián)軸器、主油泵葉輪等；靜子部分包括汽缸、蒸汽室、噴嘴組、隔板、汽封、軸承、軸承座、調(diào)節(jié)汽閥等。

由于汽輪機(jī)本體部件多，裝配精度要求高，因此，為了保證汽輪機(jī)的安裝精度高，在中小型凝汽式汽輪機(jī)安裝中應(yīng)通盤考慮，全面兼顧，采用同步施工方法是一個(gè)必須且比較好的方法。

本文以中小型凝汽式汽輪機(jī)安裝為例，在汽輪機(jī)軸系精度維持、裝配間隙調(diào)整、汽缸螺栓緊固、主蒸汽進(jìn)管焊接等方面闡述了同步施工方法的運(yùn)用。

圖1 中小型凝汽式汽輪機(jī)截面圖

2 安裝重點(diǎn)和難點(diǎn)分析

汽輪機(jī)軸系精度維持。一般汽輪機(jī)軸系調(diào)整是在扣缸前進(jìn)行，但是，如果單純考慮軸系按照設(shè)計(jì)文件要求調(diào)整，在汽輪機(jī)扣缸后，由于缸體螺栓緊固帶動轉(zhuǎn)子有一定變形，難以保證汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的同軸度要求，需要反復(fù)進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)重的甚至出現(xiàn)大量返工。

裝配間隙調(diào)整。汽輪機(jī)滑銷系統(tǒng)、通流部分、汽封、靜子部分、軸承、保安裝置及傳感器等均有較高的裝配要求，控制點(diǎn)多、裝配精度高，安裝過程要通盤考慮，同步調(diào)整，全面兼顧，使之滿足設(shè)計(jì)要求。

汽缸螺栓緊固要使中分面得到足夠的接觸壓力，防止汽缸內(nèi)的蒸汽在滿足緊固力的要求下漏出，要求中分面左右對稱部分得到均勻的壓力。

主進(jìn)汽管道直徑較大，焊接過程中由于焊接應(yīng)力，容易將已調(diào)整好的汽輪機(jī)拉扯變形，需要采取措施防止該事故的發(fā)生。

3 同步施工方法在汽輪機(jī)安裝中的運(yùn)用

由于汽輪機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合設(shè)備安裝施工經(jīng)驗(yàn)，在汽輪機(jī)安裝過程中運(yùn)用同步施工方法能有效解決施工過程中存在的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，并能夠取得良好的效果。

汽輪機(jī)汽缸試扣和發(fā)電機(jī)的同軸度調(diào)整同步進(jìn)行。由于汽輪機(jī)軸系調(diào)整是在扣缸前進(jìn)行的，扣缸前下缸具有一定的撓度，扣缸前調(diào)整好汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的同軸度后，在扣缸并緊固螺栓后，汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)同軸度超差，不滿足規(guī)范要求。因此，為了解決以上問題，采取扣缸與軸系調(diào)整同步進(jìn)行的方法能有效解決這個(gè)問題。具體方法為在汽機(jī)各部件復(fù)查調(diào)整完畢、汽缸載荷分配和轉(zhuǎn)子揚(yáng)度調(diào)整完畢、軸系找中完畢、汽封和通流部分間隙檢查調(diào)整完畢后，試扣大蓋并預(yù)緊螺栓1/3，使汽輪機(jī)處于全實(shí)缸狀態(tài)，這時(shí)同步進(jìn)行汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的同軸度，如需大幅度調(diào)整發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)的位置，松開預(yù)緊的部分螺栓即可，對螺栓無損壞，不會造成大量的返工，是一種比較經(jīng)濟(jì)的施工方法。

試裝轉(zhuǎn)子與汽缸校正同步進(jìn)行。檢查轉(zhuǎn)子表面狀況及各部位尺寸，與出廠記錄比較；平穩(wěn)地吊起轉(zhuǎn)子，校正水平，慢慢放入汽缸中，嚴(yán)防轉(zhuǎn)子擺動碰撞，特別注意不要擦傷軸承瓦塊表面。軸瓦上加油潤滑，緩慢盤動轉(zhuǎn)子檢查；轉(zhuǎn)子找正后應(yīng)達(dá)到：轉(zhuǎn)子的中心位置和軸頸的揚(yáng)度符合要求；汽缸的負(fù)荷分配符合要求；軸瓦、軸承墊塊接觸符合要求；底板與軸承座、汽缸地腳法蘭接觸面符合要求；汽缸貓爪與橫向銷及調(diào)整墊板接觸面符合要求；主油泵葉輪找正符合要求；聯(lián)軸器找中心符合要求；轉(zhuǎn)子各部位端面跳動、徑向跳動符合要求。將斜墊鐵點(diǎn)牢，初緊地腳螺栓。吊出轉(zhuǎn)子，清理。

同步調(diào)整汽輪機(jī)各部分間隙提高施工效率。汽輪機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)，使其部件眾多，需要調(diào)整檢查的部位也特別多，前軸承座與前座架（底板）間縱向鍵、后汽缸導(dǎo)板與后軸承座間垂直鍵、后汽缸與后底板間縱向鍵（實(shí)際圓鍵）、前軸承座與底板間角銷、前汽缸貓爪間隙、后汽缸與后底板間連接螺母間隙、單列調(diào)節(jié)級間隙、11個(gè)壓力級間隙、前汽封間隙、后汽封間隙、11個(gè)隔板汽封間隙、隔板間隙、隔板軸向支承銷間隙、轉(zhuǎn)向?qū)~環(huán)間隙、推力軸承前軸承、汽輪機(jī)后軸承間隙、發(fā)電機(jī)前軸承間隙、轉(zhuǎn)子與汽缸同軸度（汽封洼窩處）、轉(zhuǎn)子與汽封同軸度、汽輪機(jī)后軸承處揚(yáng)度等，這些需要調(diào)整的間隙和配合非常多，以隔板為例，每一隔板需要保證的調(diào)整精度就達(dá)9項(xiàng)之多，調(diào)整難度非常之大。

為了確保汽輪機(jī)各部分間隙滿足要求，就必須樹立同步調(diào)整理念，并采用同步調(diào)整方法，否則，永遠(yuǎn)無法完成汽輪機(jī)。在調(diào)整前，先初測各部位數(shù)據(jù)，并一一記錄，并比較分析，制定調(diào)整方案，根據(jù)調(diào)整幅度和方法，最終調(diào)整至滿足設(shè)備設(shè)計(jì)要求。調(diào)整精度在0.02～2mm不等，調(diào)整方法有拉鋼絲法、壓鉛法、貼膠布法等，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選用。

汽缸螺栓緊固運(yùn)用同步施工方法。汽缸螺栓緊固的緊固次序?qū)ζ椎姆ㄌm變形有影響，一般先從汽缸的最大垂弧處開始，即從汽缸中部開始，左右對稱地，分別向前向后依次進(jìn)行緊固，所有螺栓緊固程度應(yīng)相等，緊固后汽缸水平結(jié)合面應(yīng)嚴(yán)密結(jié)合。緊固時(shí)不允許用大錘進(jìn)行撞擊，可用扳手加套筒管延長力臂的辦法，冷緊力距為1000～1500N·m（具體按照安裝說明書執(zhí)行），然后加熱法進(jìn)行緊固，加熱溫度、轉(zhuǎn)動弧長、螺母轉(zhuǎn)交按照安裝說明書執(zhí)行（例如，M76×4×280的螺栓，螺栓加熱溫度為210℃，在冷緊基礎(chǔ)上螺母旋轉(zhuǎn)31.58°、轉(zhuǎn)動弧長30.32mm）。

進(jìn)汽管道同步施焊，減少焊接對汽輪機(jī)安裝精度的影響。如圖2，汽輪機(jī)汽門與主蒸汽管路的焊接部位靠前且左右對稱分布，排汽接管與凝汽器焊接部位靠后。由于每次焊接都會產(chǎn)生一定的位移，而此時(shí)汽輪機(jī)試扣已經(jīng)成功，汽缸的位置將不能發(fā)生變化，所以我們一定要控制焊接時(shí)產(chǎn)生的熱位移。

具體操作如下：在汽輪機(jī)進(jìn)汽管道與汽門、凝汽器與排汽接管連接施工時(shí)，為了防止進(jìn)氣管道焊接引起汽輪機(jī)水平等變化超差，施工過程中，我們采取了兩側(cè)主蒸汽管道同步施焊、排汽接管與凝汽器焊接對稱同步施焊，焊接時(shí)在下汽缸前后左右設(shè)置百分表監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。同步施焊可以避免出現(xiàn)焊接熱位移影響，如果出現(xiàn)沿某一方向熱位移偏大的現(xiàn)象，立即停止使其位移偏大的熱源焊接點(diǎn)，并加大反向焊接熱位移熱源點(diǎn)的焊接，消除其較大偏差，待消除后，停止補(bǔ)償焊接，恢復(fù)原來的焊接形式。這樣可以避免返工作業(yè)，提高安裝質(zhì)量。

圖2 進(jìn)汽管道同步施焊

4 結(jié)語

在中小型凝汽式汽輪機(jī)安裝中，運(yùn)用同步施工方法能夠及時(shí)全面地保證整個(gè)系統(tǒng)的安裝質(zhì)量，能夠避免因局部超差引發(fā)全面返工，也能夠避免因?yàn)榫植渴芰τ绊懫啓C(jī)的整體安裝質(zhì)量，在類似多組件、多套件的精密設(shè)備安裝中有積極的借鑒意義。