摘要：汽轮发电机组轴系找中和联接是汽轮发电机组本体安装工作中极其重要的一个环节，也是安装过程中较繁琐和困难的一项工序。轴系的找中和联接的质量不满足要求将会给整个机组的运行带来不可估量的后果，严重威胁机组的安全运行。本论文通过对运行中影响中心的主要因素、转子按靠背轮找中和调整的方法及靠背轮的联接进行分析研究，为后续机组汽轮发电机组的找中及联接提供借鉴。
关键词：汽轮发电机；轴系；找中；联接
1概述
随着国家对发电企业节能减排、大力发展大型机组的趋势要求，近年各地发电企业均上马百万机组。机组的安装工艺也不断创新，其中汽轮发电机组安装的轴系找中心环节，是汽轮发电机组安装中最为重要环节之一，它工艺质量的好坏将直接影响到机组的安全可靠运行及经济性。
转子按靠背轮找中心的目的是使汽轮发电机组各转子的中心线能通过靠背轮连接为一根连续的曲线，为此，转子连接时必须使两个靠背轮的外圆同心并使端面保持平行，避免因对中不良或邻近轴承上负荷分配不良引起的弯曲应力。
根据不同的机组，有不同的汽缸支撑方式、轴瓦型式、联轴器形式、找中要求等，针对不同的机组要选择合适的找中、铰孔和联轴方法及施工逻辑，并提高测量精度，以求提高安装质量，实现机组安全可靠运行。
2 运行状态下对转子轴线的影响
转子找中心是在冷态下进行的，当汽轮机处于运行状态时，由于各种因素的影响，均会使在冷态下已找好的中心发生变化，这种状态下影响转子中心位置的因素大致有以下几点：
2.1 轴承座垂直方向的热膨胀
汽轮机在运行状态时，各轴承座的温度各不相同，热膨胀也不同，因此转子各轴颈的升高也不一样。实践表明，轴承座的这种不均匀膨胀的结果，使中轴承座太高，即中轴承座的负荷加重了。为了避免这种现象发生，安装时应将两靠背轮预留某一下张口值。
2.2 油膜厚度的影响
转子静止时，轴颈沉于轴瓦底部，此时轴颈的中心o1在轴瓦洼窝中心o的正下方，轴颈两侧形成楔形油室。转子刚开始转动时，由于转速较低，油膜还不能形成，随着转子的转动，楔形油室中的油受挤压从而压力升高，压力改到一定程度，就可以把轴颈托起，使转子浮在油膜上转动。在转速升高过程中，由于油膜压力的作用，轴颈中心移动的路线是曲线o1 o1＇o。随着转速的不断升高，轴颈中心o1沿着该曲线不断上升。转速接近于无限大时，轴颈中心接近于轴承中心o。这种由油膜所引起的转子的位移将使转子的中心发生变化，位移o1 o1＇的大小与很多因素有关，如轴瓦上单位面积负荷的减小、轴颈四周速度的增加、润滑油粘度的提高以及轴承油温的降低都会使位移增大。
2.3 凝汽器的影响
传统机组大多数的凝汽器采用弹簧职称，凝汽器的候补和排汽缸直接焊接。采用这种结构型式的凝汽器，其支撑弹簧只承受空的凝汽器的自重，运行中凝汽器内水的重量是通过接口由排汽缸承担的，从而会造成排汽缸变形，对于排汽缸与轴承座为一体的结构，则排汽缸的变形将使轴承座的高度发生变化。此外，在运行状态下排汽缸内部是真空，外部是大气压力，加之排汽缸体积比较大、刚度小，在压差的作用下排汽缸会发生一些变形，使轴承座位移，转子中心变动。
2.4 转子带负荷时温度升高的影响
起动带负荷时，由于转子温度的升高，转子材料的弹性模量降低、刚度减小，挠度增大，使两端轴颈扬度增加，使各轴承负荷分配时发生变化。由于转子各段的工作温度不同，很难计算转子挠度的增加值，同时温度升高时，材料弹性模量的变化并不十分剧烈，因此这一因素一般不做考虑。
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3转子按靠背轮找中心
3.1 转子按靠背轮找中的方法
转子找中心时根据靠背轮型式的不同，可以采用百分表或塞尺法，如用百分表找靠背轮重心，百分表用卡子固定，并使测量端面值的两个千分表尽量装置在同一直径线并且距中心相等的对称位置上。
有些机组的靠背轮与轴承座的间隙通不用百分表，不能利用上述方法，则可采用塞尺来测量靠背轮的端面和圆周值。再用塞尺测量时，每次塞尺插入的深度、方向、位置以及使用的力量都要力求相同。在测量圆周时，塞尺塞入力量不要过大，以防卡子变动，引起误差。
在实际调整过程中，也不可能将两靠背轮找成绝对平行和同心，允许有一定的公差。福清核电为半转速、百万机组，联轴器较大，在福清核电1#机组找中心，发现由于卡子较长，导致受重力影响挠性较大，找中误差偏差较大，后经多次加固仍不能满足精度要求。现场采用一块百分表测量两靠背轮的重心偏差，量块或内径量表测量两靠背轮的张口偏差，通过福清核电1#、2#机组的实践经验，表明此种方法完全能满足百万机组的找中要求，且1#机组非核冲转和并网时，轴系振动优良。
3.2 转子按照靠背轮找中心的调整
当两靠背轮出现中心偏移或张口时，需对靠背轮进行调整，对于不同的机组，由于轴承型式、转子支撑型式、轴承座型式等的不同，会导致找中步骤和方法的不同，对不同的机组应充分分析施工工序，合理安排施工工期和顺序，减少施工工期和工作量，并确保质量满足要求。下面通过介几种情况下靠背轮中心的调整方法，并结合巴基斯坦二期及福清核电一期工程汽轮机结构的不同，分析一下在找中过程的注意事项和调整方法的一同。
不管是哪种类型的机组，对于转子具有独立的汽缸或轴承座情况下，均可以通过调整汽缸或轴承座底部垫铁的方式进行转子中心的调整，且这种方法比较简单、快捷。
4 靠背轮的联接
靠背轮的联接应在轴系最后一次找中后进行，这是因为在安装过程中，由于各种因素的影响，已找好的轴系重心仍会发生变动。特别是大容量机组，轴系尺寸长，基础各处的荷重相差悬殊，影响更为显著。此外，安装过程中轴瓦的吊放、转子的放入和取出、固定轴瓦垫块的埋头螺丝紧得不够、或垫块下垫片的变形等，都可能使已找好了的轴系中心破坏。
对于常规机组，如恰希玛340MW（HN340-5.34型）机型，对轴系中心作最后一次复查时，凝汽器应与汽缸连接完毕并灌注一定水量，抽气管、导汽管与汽缸联接完毕，大型油管路与轴承座连接完毕，循环水管与凝汽器连接完毕，基础二次灌浆完毕并紧好地脚螺栓以及汽缸最终扣好大盖。经复查并确信靠背轮中心状态符合允许的公差后，才能进行靠背轮的连接工作。
对于福清核电1000MW（HD1080A型）机组，整个汽轮发电机组基座由弹簧隔振器支撑，由于弹簧释放后对轴系影响较大，在弹簧释放前需要测量关键部件（轴承箱、低压内缸等）的标高、水平，联轴器张口、同轴度等参数，以监测弹簧释放后的变化量，并确认释放处在可接受范围，因此最终找中要在基础弹簧释放完成后进行。
另外有的汽轮机靠背轮是不需要在现场铰孔的，如恰希玛核电汽轮机，福清核电汽轮机靠背轮是需要现场铰孔后才能进行联接的。
5结语
汽轮发电机组在安装前，在技术准备阶段就应对机组各部件结构、基础结构等进行分析，认真分析施工工序，结合施工工序和各部件结构，合理安排对中、铰孔和联轴时间，并提前考虑相应的找中、铰孔、联轴工装、专用工具的使用，对整个施工工期起到关键型的作用。
目前福清核电1#、2#机组联轴器找中、铰孔、联轴工作均已经顺利完成，且1#机组在非核冲转、核冲转及并网期间轴承振动情况优良，也为今后福清核电3#、4#机组联轴器找中、铰孔、联轴工作积累了宝贵的经验。
参考文献
[1]苏云堤.汽轮机本体安装[M]. 中国电力出版社，1999
[2]常咸伍，霍如恒.汽轮机本体检修实用技术[M]. 中国电力出版社，2004
[3]福清核电项目汽轮发电机组厂家资料
[4]恰希玛二期汽轮发电机组厂家资料
论文作者:徐秋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/28
标签：机组论文; 转子论文; 靠背论文; 汽缸论文; 轴颈论文; 福清论文; 中心论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;