百万核电机组汽轮发电机转子穿装方法探讨论文_张筱筱

百万核电机组汽轮发电机转子穿装方法探讨论文_张筱筱

中国核工业第五建设有限公司 上海 201512

摘要:福清核电1-4#机组常规岛分别设计一台“TA 1100-78”型半转速汽轮发电机,其中发电机转子单重233t,转子长度15331mm,转子最大直径2037mm。本文通过对发电机穿转子厂家设计工具介绍和设计问题导致的方案变更,并结合穿装过程中出现的问题及解决方法,对福清核电发电机转子穿装进行总结,并结合实际情况提出合理化建议,希望对后续机组的施工有所借鉴。

关键词:发电机,转子,穿装

1工程概况

福清核电1~4#机组每个常规岛MX厂房各安装一台4级半转速(1500rmp)发电机,转子单重233t(不含无刷励磁机),转子穿装时行车的吊钩负荷为2380KN,厂房内设计一台250t/60t行车,满足发电机转子穿装要求。厂内设计一套液压顶伸装置用于发电机转子穿装的滑动动力,根据现场实际情况,现场决定采用自制平衡梁及手拉葫芦进行转子穿装工作。

2施工过程

2.1转子穿装前的准备

(1)转子穿装前会同其他专业检查250t行车各性能是否正常,运行是否灵活;

(2)用外径千分尺分别对发电机转子汽励端轴颈的椭圆度和不柱度以及轴密封处的椭圆度进行测量,均不得大于0.03mm;

(3)起吊及放置转子时应确保磁极中心线处于垂直状态;

(4)检查轴颈、联轴器法兰面、护环表面应完好无损,平衡块和平衡螺钉应可靠锁紧;

(5)检查转子线圈的绝缘电阻(用500KV摇表测量),测量其直流电阻及交流电阻抗并作好记录;

(6)按照厂家文件对转子进行气密试验;

(7)对定子内部再次进行检查清理,检查有无异物存在,以及线圈表面是否有损伤,然后用一大功率吸尘器清理发电机定子内部;

(8)汽端下半端盖安装已完成,清理汽端下半端盖与机座把合面,打入端盖与机座法兰面定位销,安装下半端盖与机座把合螺栓并紧固,紧固力矩为3200N?m;励端下半端盖已经试装完成并下沉在端盖下沉装置上(厂家提供下半端盖下沉的专用工具);

(9)出厂时已装配的部件,不应随意拆卸,确需拆卸时,应会同有关部门研究后进行,拆卸和复装应按设备技术文件的规定进行。

2.2发电机转子穿装

(1)根据厂家原设计文件,采用液压顶推装置进行转子的穿装工作,在发电机转子一端护环进入发电机定子后,250t行车挂住转子另一端轴颈处,利用液压泵将发电机转子穿装就位,过程中需要一台行车配合安装伸长轴的工作。

(2)由于设计院未设计在基础上未设计预埋工字钢和千斤顶底板,导致厂供工具千斤顶支架没有锚点,无法固定;

(3)为确保厂家专用工具的可用性,设计院出DEN单在基础上用化学锚栓固定预埋板,并增加钢结构,以满足发电机穿装专用工具的载荷要求;

(4)由于钢结构施工周期长且较为复杂,为满足现场施工进度,现场决定在安装阶段采用自制平衡梁的方式进行福清核电1-4#机组发电机转子的穿装工作。

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2.3转子实际穿转过程注意事项

(1)在操作平衡梁两侧的手拉葫芦时,应有专人统一指挥,缓慢同步拉动两个手拉葫芦,使转子慢慢随滑块向定子汽端滑动,在此过程中,250t行车应随转子的滑动保持同步;

(2)在穿装过程中,定子两头应有专人监护,定子内部设专人指导,确保转子表面不与定子铁芯线圈相碰。

(4)根据图纸,用钢绳起吊转子,但现场实际到货为吊装带。鉴于其他项目的经验,转子起吊时吊装带无法装入转子保护夹卡槽中,因此现场将钢丝绳吊装改为吊装带吊装,并取消转子保护夹的安装,吊装带下仍需铺设绝缘纸板对转子进行保护。

3施工问题分析与处理

3.1发电机穿装形式变更

(1)根据厂内经验反馈,厂供千斤顶不易使用,伸长轴较多且较重,千斤顶顶伸速度较慢,穿转子时间较长;

(2)由于转子较长,土建钢结构及千斤顶装置需要在转子穿入发电机定子膛内才能安装,工作量较大,且需要土建配合;

(3)考虑上述原因,现场决定采用自制平衡梁进行转子穿装;

(4)由于随着转子的穿入,两个手拉葫芦的夹角会逐渐变大,导致平衡梁及手拉葫芦的承载力加大,现场决定在端部安装一段伸长轴以减小平衡梁的弯曲变形和手拉葫芦的受力,也减少施工人员的工作量。

3.2滑板固定

(1)为方便固定滑板在滑板四个角位置分别焊接一个六角螺母,以方便固定滑板在转子下部;

(2)由于滑块使用尼龙绳固定在转子上时,电端的固定绳节点在转子护环内部,无法取出,导致尼龙绳无法解除,后经研究决定选用刀具切割尼龙绳,刀具前端焊接一端钢管,影响了现场的穿装进度;

(3)在后续机组穿装转子过程将滑块四个吊点的绳索均固定在转子风叶环座上,以方便绳索的拆除。

3.3励端半轴环固定不牢靠

(1)由于励端半轴环较重,约850Kg,在穿入过程中需要用此半轴环临时支撑,因而此时80t/20t行车无法吊装此半轴环至安装位置(与250t/61t行车重合),另外若提前将半轴环安装在临时支撑位置,则与转子最大直径处(护环处)相碰,因此预先用手拉葫芦将此半轴环挂在励端联轴器上;

(2)由于吊装带存在弹性,导致手拉葫芦松开后,护环顶部与转子励端联轴器底部存在较大间隙;

(3)由于存在较大间隙,由于半轴环与转子轴颈间隙过大导致半轴环与励端支架的高度小于千斤顶的高度,在安装千斤顶过程中产生较大困难;

(4)在后续机组穿转子时用手拉葫芦固定励端半轴环,方便千斤顶的安装,手拉葫芦与轴颈接触的地方用绝缘纸板保护。

4 合理化建议

4.1滑块检查

(1)转子滑块由绝缘树脂材料制作,滑块底部与滑板接触面粘贴聚四氟乙烯板,其质量约为150Kg;

(2)滑板需要润滑,润滑材料为厂供二硫化钼润滑脂;

(3)在穿转转子前对滑块进行检查,防止滑块与滑板接触不好,导致穿转子不畅;

4.2 青稞纸用固定

由于青稞纸易断裂,且在穿转子后青稞纸容易卡在定子线槽中,为防止在青稞纸抽出过程中,青稞纸发生破损、与在四角固定绳索处断开及局部青稞纸落在定子线槽中,现场决定将青稞纸四周用尼龙绳串扎固定,且两端固定牢靠。

4.3 穿装过程中用千斤顶支撑时的使用

(1)为防止千斤顶以外泄压,应在千斤顶临时支撑转子时,同时用平垫铁及斜垫铁进行保护,转子长时间临时支撑时,应尽量使垫铁受更大的载荷,且应将千斤顶锁死;

(2)由于千斤顶顶起高度有限,在顶起转子时应注意监视千斤顶行程,通过与临时垫铁交叉承载实现转子达到顶起高度。

4.4转子吊装带挂设

(1)在初始起吊挂设吊装带时,应大概测出转子重心位置,为防止吊装带向中间滑移并使用250t行车尽可能多的将转子送入定子,两根吊装带的夹角尽量小一些;

(2)在转子起吊时,应用水平仪检查转子的水平,并根据水平决定是否需要调整吊装带位置,直至转子水平满足要求。

5 结束语

发电机转子穿装作为发电机安装作重要的一道工序,在转子穿装前认真梳理各先决条件并总结经验,安全、顺利、高效完成了福清核电1-4#机组发电机转子穿装工作。同时通过福清核电发电机转子穿装的技术要求及安装过程中发现的问题及处理方法的介绍,希望对后续机组的安装有一定帮助,在安装前技术工作准备的更加充分,并采取更优化的方案,确保工程安全、高效完成。

参考文献

[1]FQX31800001101C44SS,TA1100-78型1150核电发电机安装说明书[R].

[2]DL/T5011-92,电力建设施工及验收技术规范(汽轮机机组篇)[S].

[3]DL/T5210-2009,电力建设施工质量检验及评价规程第3部分汽轮发电机组[S].

论文作者:张筱筱

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期

论文发表时间:2018/9/17

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