浅小型汽轮机汽缸组合安装论文_王合利

浅小型汽轮机汽缸组合安装论文_王合利

摘要:近年来,在“垃圾围城”日益严峻的形势下,垃圾焚烧发电作为“减量化、无害化、资源化”处置生活垃圾的最佳方式,引起国家高度重视与关注。与常规火电厂不同,垃圾焚烧发电厂以垃圾处理为主,发电为辅。受垃圾总产量及垃圾热值不高的限制(相对于标煤热量),现在垃圾发电厂安装的机组都是30MW左右的小型汽轮机组。我公司最近安装了一台南京汽轮机出厂的空冷12MW的汽轮机组,按照厂家的汽轮机安装说明书及规程规范要求施工,在汽缸组合完找正过程中发现汽缸纵向水平与汽封洼窝冲突。为了不影响机组的热效率,保证安全稳定运行,汽缸找正改变了传统的安装方法。

关键词:垃圾电厂;汽缸组合;汽缸水平;洼窝中心

引言:

在传统的汽缸找正过程,汽缸就位以后,缸体及缸内部套找中心就成为安装工序的关键,关系到机组的平稳运行。如果缸内动、静部分不能保持同心,则动静间隙不均,造成运行时蒸汽在圆周上不均匀泄漏,引起间隙自激振动。当动、静部分中心严重超标时,还可引起动、静之间摩擦,若摩擦发生在转轴处,更会使转子发生热弯曲,运行不稳定,出现强迫振动。在安装过程中,注意使缸体中心、隔板(套)中心保持一致,转子中心与隔板中心一致。

中心找正采用钢丝、外径千分尺配合耳机测量或激光找正的方法,相同的精确度时,激光系统的组装和取得的测量值所需要的工作量更大,且激光光束漂移大,其结果不令人满意,所以现场一般仍使用钢丝找中方法,钢丝通常选用直径为0.4毫米的钢丝,钢丝一端挂的重锤拉紧力为13.6千克,测量最大偏差小于0.05毫米。

钢丝找中心时,施工单位都是以前后轴承座油挡洼窝为基准拉一根钢丝,然后以钢丝为基准测量、调整汽缸前后汽封洼窝调整汽缸水平,从而保证转子就位后汽缸纵向水平与转子水平方向一致,在最新版的《电力建设施工质量验收及评价规程》(汽轮发电机组)DL/T5210.3-2018中对汽缸水平也做出了明确要求:“汽缸横向水平小于等于0.20mm/m”,“汽缸纵向水平与转子设计扬度一直”。但是由于一些小的汽轮机厂家加工精度不高、汽缸变形等原因,按照传统施工方法不能达到国家规定的技术标准时,就要对现场的具体情况进行具体分析,找出一种科学可行的施工方法。

一、汽缸组合找正基本方法

1.将汽缸低压段下半缸就位,调整台板下垫铁使汽缸的纵横向水平在0.05mm/m之内(其中,横向水平偏差方向一致),在前轴承座和后轴承座间拉一根钢丝,以前后轴承油档洼窝为基准定钢丝中心,再以钢丝为基准测量汽缸前后汽封洼窝,找汽缸低压段下半中心,技术要求:a=b,允许误差0.05mm,c=(a+b)/2,允差0.10mm,在低压段电端下半汽封洼窝处和调端与高中压段结合洼窝处测量,分别测量左、右、下三点。汽缸撑角与台板结合面间隙应保证0.05mm塞尺不入,台板与垫铁结合面间隙保证0.05mm塞尺不入。

2.吊起高中压部分下缸与低压部分下缸进行预组合,安装定位销,按顺序紧固立面结合面1/3螺栓消除间隙,要求0.05mm塞尺检查不得塞通,在汽缸法兰同一断面处,从内外两侧塞入长度总和不得超过汽缸法兰宽度的1/3。检查水平中分面错口高低错位值≤0.05mm。检查高中段及低压段汽缸的纵横向水平在0.05mm/m之内(其中,横向水平偏差方向一致)。

3.拆除高中压部分下缸与低压部分下缸立面定位销及螺栓,敷设汽缸密封脂进行正式组合,汽缸密封指涂抹厚度在0.50mm左右,按规定力矩把紧所有结合面螺栓,打入定位销。组合后检查水平中分面错口高低错位值小于0.05mm。检查高中段及低压段汽缸的纵横向水平在0.05mm/m之内(其中,横向水平偏差方向一致)。最后进行螺母的锁紧,如用电焊锁紧,应在螺母和汽缸壁处点焊,设计要求密封焊接的部位,应同时焊好。

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4.采用拉钢丝法进行汽缸下半整体找正,首先以前后轴承座油档洼窝中心定钢丝中心,技术要求:a=b,允许误差0.03mm,c=(a+b)/2,允许误差0.03mm,然后调整汽缸下半前后汽封洼窝中心使其与油档洼窝中心一致,技术要求要求:a=b,允许误差0.03mm,c=(a+b)/2,允许误差0.03mm。

注意:按本机组安装说明书要求使用钢丝作为找中心基准,应考虑钢丝挠度,钢丝在各个测量点的挠度可通过专业的计算软件获得。检查汽缸横向水平在0.05mm/m之内(其中,横向水平偏差方向一致)。检查汽缸纵向水平扬度与转子扬度方向一致且数值偏差不大。

二、汽缸找正出现问题的原因及解决方法

按照传统的方法进行了低压缸的就位、组合和找正,将汽缸下半组合完后按前后汽封洼窝找中心合格,但是在转子就位后进行转子扬度的测量时发现,汽缸纵向水平的扬度与转子扬度方向相反。出现这种情况,首先违反了国家相关的技术标准,而且如果不进行处理,在之后的隔板中心、汽封间隙的测量调整过程中,会增加很多不必要的麻烦,机组运行时还可能造成一些不可预测的问题,因此必须予以解决。

经过与监理、业主、厂家的共同探讨,分析产生此问题的原因如下:这台汽轮机是由25MW改造成12MW空冷机组,低压段就有6块台板,相较同级别的其他型号的机组,缸体相对较大。低压段汽封洼窝直径比较大,由于内应力或储存运输方法不当等原因,造成汽封洼窝有所变形。上面已经提到,汽缸下半的整体找中是以汽缸前后汽封洼窝为基点进行测量的,汽封洼窝的变形是造成汽缸水平与转子水平不一致的直接原因。但对低压段的汽封套没有影响,因为汽封套是与后轴承座连接的,汽封套与低压段洼窝是靠零间隙汽封块密封的,所以低压段汽封洼窝的微小变形对轴封间隙的影响不大。而且低压段没有内部部套,只是连接高中压排汽与凝汽器的一个壳体,对低压缸内部的通流间隙也没有影响。但作为基准找正整体下缸就造成了汽缸纵向水平扬度与转子扬度不一致,使组合后的整体下缸中心不准,增加后续施工过程中的调整难度,也使蒸汽流道发生偏差,机组运行后还可能降低机组的效率,使内部部套与缸体的俯向间隙超标,不能保证机组的安全稳定运行。

解决方法:汽缸下半组合完成后,找正时不以低压段汽封洼窝作为基准,以高中压段的前汽封洼窝和高中压段的末级隔板洼窝为基准找正汽缸。要求:a=b,允差0.03mm,c=(a+b)/2,允差0.03mm。

这样既保证汽缸汽缸的纵向水平扬度与转子的扬度方向一致。也使汽缸内动静部分的间隙符合设计要求。 从而提高了机组的热效率,保证了机组的安全稳定运行。

三、结束语

这种容量级别的小型汽轮发电机组,低压段基本都只是个壳体,低压段内部没有隔板、汽封块和转子,只有两个端部汽封防止蒸汽外漏,所有内部部套和做功部分都在高中压段。根据这种结构特点,我们改变了规程规范中要求的汽缸找平找正以汽缸前后汽封洼窝为基准的规定,但保证了汽缸及内部部套中心与转子中心保持一致。

我们在汽轮机施工、检修过程中可能会发生这样那样的问题,只有充分理解机组的内部结构和设计特点,根据实际情况提出有针对的解决方案,才能提高机组的热效率,保证了机组的安全稳定运行。

参考文献:

[1]亓俊峰.火电厂汽轮机本体的安装施工工艺.2019.

[2]宗绪东,潘广强,袁晨.影响汽轮机轴系稳定性因素及预警优化研究.2019.

[ 3 ]张耀升.浅谈热力发电厂汽轮机设备安装与检修.2019.

论文作者:王合利

论文发表刊物:《科学与技术》2019年18期

论文发表时间:2020/4/28

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