2018330MW汽轮机特殊安装工艺探讨

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　　摘要：N330-17.75/540/540型汽轮机因设计思路和设备结构与国产同类型汽轮机有很多不同之处，本文重点介绍和分析了在安装检修方面其特殊的安装工艺和要求。
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　　关键词：汽轮机 安装工艺 探讨
　　前言
　　N330-17.75/540/540型汽轮机为亚临界一次中间再热、单轴、三缸双排汽、凝汽式。额定功率330MW，主蒸汽额定压力17.70Mpa，主蒸汽流量979t/h，主蒸汽和再热蒸汽额定温度540℃，额定工况热耗7883.2KJ/h。
　　高、中压缸制造厂内已组装好，现场无须解体检修。高压缸、中压缸为上猫爪悬挂式结构，高压缸前后共四处猫爪支撑于前轴承箱及高/中轴承箱上的猫爪支撑键上，中压缸支撑于高/中轴承箱及中/低轴承箱上的猫爪支撑键上。同时在高压缸、中压缸汽侧、电机侧均设有纵向定中键，以保证汽缸与转子中心一致。
　　低压缸出厂不总装，需现场组合安装调整。汽缸采用双缸结构，外缸分上下、前后共四半运抵现场组合。
　　N330-17.75/540/540型汽轮机因设计思路和设备结构与国产同类型汽轮机有很多不同之处，在安装检修方面有其特殊的安装工艺和要求。
　　1、汽轮机基础板浇注
　　汽轮机各轴承箱及低压缸台板是通过可调顶丝支撑在基础板上，地脚螺栓贯穿基础和地脚螺栓预埋套管将台板与基础固定。它的优点是在基础板浇灌后仍可对轴承箱及低压缸的标高和扬度进行调整，机组检修维护时也可进行方便调整。按厂家相关技术要求，汽轮机基础板在找平、找正后进行二次灌浆。浇注料推荐使用无收缩高强灌浆料。 此灌浆料具有流动性好、早强高强、黏结强度高、耐久性和耐侯性好等优点。
　　2、轴承箱的找正
　　汽轮机的6个支持轴承均为椭圆形轴承，轴承与轴承套及轴承箱均为圆周平面接触，非常规球面接触轴承。轴承钨金与转子轴颈的接触要求满足《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机机组篇）中有关要求，即在放入转子后，其与轴颈沿下瓦全长的接触面应达75%以上并均匀分布无偏斜，与轴颈的接触角应达到30～45°的要求。
　　轴承箱的相对标高及中分面轴向扬度必须调整到与各转子对应轴颈处扬度一致。为了保证轴承箱相对标高及轴向扬度找正的精确性，现场采用自制的水平测量罐对轴承箱进行标高、扬度找正，它具有制作成本低和便于操作使用的特点。实践证明水平测量罐的找正误差可控制在0.05mm/mm之内。但水平测量罐的使用受环境因素的影响较大，诸如现场风速、行车的移动、地基处理夯实时产生的震动，都会影响测量的效率和测量精度。为了提高测量工作效率和测量精度，我们将轴承箱找正测量工作尽量安排在夜间，风速较小、无其他施工作业的情况下进行，取得了较好的效果。也可使用测量精度在0.05mm/mm高精度水准仪进行测量工作。
　　3、高压、中压模块安装：
　　汽轮机的高压模块、中压模块均在制造厂总装好整体出厂，运抵现场后无需拆卸检修，使现场安装既方便又快速。但由于模块是整装出厂，现场安装时存在两个技术难题：一是模块就位后转子支撑方式改变和找中时如何维持模块的动静间隙基本恒定；二是如何将导汽和抽汽管道安装时对汽缸的附加应力控制在允许范围内，直观地讲就是怎样确保汽缸的负荷分配均匀。经过对厂家技术要求的理解吸收并借鉴以往工程的施工经验后，我们采用了以下施工工艺后取得了预期的安装质量。高压模块和中压模块的就位找正、转子支撑切换和负荷分配方式是相同，下面就高压模块安装工序为例进行简要叙述：
　　 高、中压模块就位及转子支撑切换。高压、中压模块在运输过程中转子是通过运输环支
　　撑在汽缸上的，现场就位后必须将转子切换至轴瓦支承才能进行后续的模块和轴系找中工作，这项工作厂内装配的动静间隙易发生变化，现场施工工艺过程如下：
　　----高压缸就位前首先测量转子轴颈椭圆度和不柱度符合《规范》要求，与出厂记录偏差在0.02mm以内，并填好记录卡。如发生变化必须查明原因，确认动静部件无损伤后方可继续施工。
　　----分别根据相应前、高/中轴承箱水平中分面到拆缸临时支撑面的高度尺寸A、高压缸水平中分面至下半汽缸拆缸临时支撑面的高度尺寸B，配出四个等高垫块所需尺寸C。
　　C=A-B+0.3～0.5mm（分别配出C前左、C前右、C后左、C后右四个等高块）
　　----配置保安垫片。根据外缸各上猫爪φ100洼窝处外侧端面至汽缸中分面的高度尺寸D配准保安垫片尺寸E，按E=D-0.4mm 。
　　----中压进汽短管安装时应严格按照厂家要求的检查卡进行检查，并认真填写记录卡。
　　----高压模块准备就位时，模块前、后汽封管道预焊接到第一个弯头处。基础隔热罩前期应已安装完毕。
　　----将四个配好的等高块分别按位置标记放于前轴承箱及高/中压轴承箱临时支撑面上。
　　----吊起高压模块，起吊时模块横向要求水平偏差≤1mm/m，纵向按前扬0.60mm/m 左右调整。
　　----将模块吊于汽缸基础正上方，离最终就位50mm时应缓慢下降，将模块就位于四个等高块上。
　　----将模块前后轴承下半自转子轴颈上方顺滑就位。如果瓦翻不进去，则在上猫爪上安装负荷分配专用工具（50吨液压千斤顶）根据实际情况在硬支撑等高垫块上加垫片，四个猫爪处应一致，保证汽缸扬度不变化。
　　----模块纵向中心线按轴承中心线调整，横向按轴承与转子轴颈间隙左右一致为目标调整。
　　----拆除高压模块前、后上半运输环，将上猫爪滑板支撑结构按图纸要求装好，测量前后轴承与转子轴颈底部间隙（a前、a后）做好记录，测量下滑板上支撑面与衬套支撑面间隙（b前左、b前右、b后左、b后右）做好记录。
　　按以上测得的数据配准滑板增加垫片尺寸c
　　C前左=b前左-a前C前右=b前右-a前
　　C后左=b后左-a后C后右=b后右-a后
　　----在模块上半运输环端面与转子轴颈之间架百分表，前后各一块。
　　----在上猫爪下轴承箱水平中分面滑板键槽外侧与汽缸相邻面放上保安垫片，并确保保安垫片与上猫爪下表面之间只有0.4mm间隙。拆除上猫爪衬套结构，换上负荷分配用工具，将模块抬起，拆除临时支撑等高块，暂时将模块支撑在保安垫片上。撤除负荷分配用工具，用千斤顶在轴承箱临时支撑面处将模块微抬起确保能将猫爪滑板装入为止。装上上衬套结构，将配好的猫爪滑板连同垫片一起就位于相应轴承箱猫爪滑板键槽内，然后慢慢放下模块，转换成上猫爪支撑。每次转换一个猫爪将四个猫爪全部切换完毕。
　　----记录上猫爪支撑转换过程中前后百分表读数，待负荷分配调整垫片厚度时将此读数考虑进去。
　　 确保高、中压模块的负荷分配均匀
　　由于导汽、抽汽管道的直径较大，管壁较厚，焊接过程中的焊接变形量大，因此管道与模块联接不当容易使汽缸产生过大的附加应力，影响设备正常运行。在工程施工中我们采用了以下安装工艺，成功地将附加应力控制在较小的范围，高压模块最大负荷差为两侧平均负荷的2.02%，中压模块最大负荷差为两侧平均负荷的2.78%，远远小于《规范》要求的5%。
　　----模块就位前对负荷分配支撑点进行打磨清理并找平，确保负荷分配测量数据的准确性。为了便于分析产生负荷分配不均匀的原因，负荷分配在下列施工阶段各进行了一次：
　　a.模块定位后。
　　b.高压下导汽管焊接完毕后和上导汽管焊接完毕后。
　　c.中压导汽管焊接完毕后。
　　d抽汽管道焊接完毕后。
　　----高、中压导汽管道的安装顺序为：
　　高压模块：高压主汽阀平衡管(1路)→下部导汽管（2路）→上部导汽管（2路）；
　　中压中压：中压下部导汽管(1路)→上部导汽管(1路)。
　　----导汽管安装时不得拆除汽缸立销，导汽管与汽门和汽缸之间的焊口必须自由联接，禁止强力对口。焊接时对称进行，焊口采取两人对称施焊的焊接方法。焊口热处理也必须对称进行。
　　----负荷分配时应注意下列问题：
　　a.负荷分配应拆除汽缸立销，否则立销有可能卡涩导致测量数据不真实。
　　b.每次进行负荷分配时千斤顶支撑位置应一致，且左右两侧应对称。
　　c.在汽缸猫爪处架百分表监视的位置应对称。
　　注：负荷分配使用的工具为厂供50t液压千斤顶（带压力表），测量方法为：拆除猫爪垫块并安放千斤顶，将模块按0.10mm为单位顶起至0.30mm，然后再降至-0.30mm，最后再恢复到零位，在此期间每隔0.10mm记录一次数据，以两次零位数据之和的平均值作为正式数据来比较分析。
　　结论
　　总体来讲， 330MW汽轮发电机组由于设计思想的不同使得自身结构具备许多特点，安装工艺也不尽相同，这需要汽轮机本体安装技术人员及施工人员要用心了解并掌握它，从而能够在较短的时间内完成工程的施工建设和检修工作。为了适应行业发展的需要，需要注意分析、研究和积累汽轮机制造检修安装过程中出现的新问题新情况，并加以认真的提炼和总结，从而能够不断切实提高汽轮机的检修安装工艺。