1000WM超超临界二次再热汽轮机安装施工探讨

1000WM超超临界二次再热汽轮机安装施工探讨发表时间：2020-04-14T08:29:55.807Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第1期作者：梁维权[导读] 1000MW超超临界二次再热机组目前运行台数不多，安装施工方面的经验还需要不断积累、完善。

广东大唐国际雷州发的有限责任公司广东省湛江市 524255摘要：针对1000MW超超临界、二次再热、五缸四排汽抽汽凝汽式汽轮机安装施工要求和注意事项，进行了介绍。

对现场施工过程出现的问题、原因进行了分析和总结，对问题处理方法进行了提炼，为以后该类型汽轮机安装施工提供借鉴。

关键词：超超临界；1000MW二次再热机组；汽轮机安装引言某公司“上大压小”新建项目工程建设2台100万千瓦超超临界燃煤汽轮发电机组，汽轮机采用上电集团制造的超超临界、二次再热、单轴、五缸四排汽、双背压凝汽式汽轮机。

1000MW超超临界二次再热机组目前运行台数不多，安装施工方面的经验还需要不断积累、完善。

1汽轮机结构简介某型汽轮机为1000MW超超临界、二次再热、五缸四排汽抽汽凝汽式汽轮机，额定蒸汽压力31Mpa、蒸汽温度600/610/610℃，额定工况净热耗7088KJ/kw.h。

汽轮机由超高压缸、高压缸、中压缸以及2个低压缸等共5个模块组成，其中超高压缸有15级，高压缸有2×13级，中压缸有2×13级，低压缸有2×2×5级，各个模块的转子通过超紧配的联轴器螺栓刚性连接。

汽轮机在轴系中设计有1个径向推力联合轴承，该径向推力联合轴承位于2号轴承座内，推力轴承是轴系的死点。

超高压外缸的死点位于2号轴承座的猫爪轴向定位键中心线与机组轴线相交点处，高压外缸的死点也位于2号轴承座的猫爪轴向定位键中心线与机组轴线相交点处，高压外缸、中压外缸以及2个低压内缸通过推拉装置使他们在轴线方向上连成一个整体，在机组启停过程中同步膨胀或收缩。

汽轮机的阀门主要有超高压主汽阀及调节汽阀组件、高压主汽阀及调节汽阀组件以及中压主汽阀及调节汽阀组件，各阀门分别装于超高压缸、高压缸以及中压缸两侧。

超高压主汽阀及调节汽阀组件通过大螺母与汽缸相连接，其余阀门则通过法兰螺栓与相应的汽缸连接。

本汽轮机设有1～6号共6个独立的轴承座，每个轴承座均通过水泥砂浆直接与基础固定。

除超高压转子和发电机转子各由2个径向轴承支承外，其余各转子均只由1个径向轴承支承。

各径向轴承均采用椭圆瓦结构，具有较强的承载能力。

其中2号轴承座内的轴承为径向推力联合轴承，采用了可倾式的多块推力瓦结构，具有良好的自适应性能。

设置有手动盘车装置和液压盘车装置。

动盘车装置设置于4号轴承座上盖处，主要用于轴承座扣盖后手动盘车；液压盘车装置装于1号轴承座处，液压盘车装置主要用于机组启动和停止时低速盘动转子。

2 汽轮机安装工艺介绍2.1 汽轮机安装工序介绍本汽轮机由于是模块组装，现场只有低压缸现场拼装，施工工期计划14个月62周。

通过结合现场实际情况，认真策划施工方案，严格执行质量验收管理，“按照一次就做好”的理念，通过施工、监理、业主各方人员努力，1、2号机组均在8个月内高质量完成汽轮机安装工作。

在整套启动时，实现了冲转、定速、带满负荷一次成功，振动、轴瓦温度达到优秀值。

从基础交安到保温完成，共划分为37个安装步序，重点安装工序如下：基础检查→承座就位与找中→中心导向销就位与找中→承座、中心导向销灌浆→低压外缸拼缸 →低压外缸与凝汽器连接 →低压缸负荷分配→低压缸扣盖→中压缸整体就位并进行负荷分配→高压缸整体就位并进行负荷分配→超高压缸整体就位并进行负荷分配→轴系找中→联轴器铰孔→安装推拉装置 →安装超高压主汽门及调门组件→安装高压主汽门及调门组件→安装高压主汽门及调门组件→安装联通管→安装轴承座油封→油系统冲洗并恢复轴承座扣盖→安装盘车装置→碰缸试验→蒸汽管道连接→安装保温2.2 安装过程注意要点2.2.1基础验收基础验收分为验收基础外观、复查标高、预留孔洞检查、检查基础中心线、核对锚固板中心、核对地脚螺钉数量、规格及标高、记录基础沉降观察点之标高。

要对预留的各管道及电器套管孔、低压排汽口凝汽器空间、发电机冷却器、电缆空间以及前轴承座台板底部基础进出油孔之位置、尺寸及走向进行认真核对，孔洞直径偏差应小于设计值的 1/10 且小于 10mm。

2.2.2中间导向销安装验收中间导向销用于固定低压内缸的横向位置，它通过灌浆与基础上的预埋板固定在一起，在水泥凝固之后，中间导向销的位置将无法调整。

低压1号缸调阀端的导向销与低压2号缸电机端的导向销在外形上很相似，尺寸相差很少，现场要注意区分。

中间导向销安装要点：在基础横梁前后两端分别用代表中心轴线的拉紧的钢丝处各吊一根铅垂线，这样汽轮机的中心轴线就转移至方形钢板。

用标记工具把铅垂线的位置分别标到方形钢板上；根据图纸上的汽轮机水平中分面到将要装入导向销的孔的中心之距离，在钢板上标出中间导向销安装中心孔的十字线并敲样冲；在每个低压缸前后的基础横梁上重复该步骤，以标出所有导向销中心孔位置；在方形钢板上开两条对称的槽安装焊接衬环；将一个吊环螺栓旋入到导向销中间的螺孔中，在吊环螺栓中穿入吊绳，最后用行车将导向销插入到孔内；为了精确地调整导向销位置，在导向销底部安装两个带支顶螺钉的装置。

2.2.3低压缸拼装验收低压外缸主要由端板、侧板、端盖、腹板、中分面法兰以及低压缸钢架等零件组成。

这些零件需要在现场组装和焊接，低压外缸下半还需要与凝汽器焊接。

低压外缸下半端板与侧板焊接时，应采用四个角应分段跳焊法同时对称焊接，焊接时用靠表在中心导向销处和轴承座上低压内缸猫爪支撑臂处监测外缸变形情况，便于监测发现变形，及时采取措施纠正。

焊后应做除应力处理，并按要求检测焊缝。

在外缸腹板安装至外缸上半时，采用新施工工艺，在端盖上焊上若干个工艺角板，再在工艺角板和腹板之间敲入斜楔，对调整和固定腹板的位置非常方便，提高了现场施工进度。

2.2.4超高压缸安装超高压缸带有1个圆筒形的无水平中分面的外缸，超高压缸在制造厂内整体装配好后发往现场。

在安装就位前，考虑到基础与超高压缸之间的空间狭窄，需要先将两端汽封管每个接口处各焊接一段汽封管路，使各管路末端在超高压缸就位后能延伸至汽轮机基础的下方，方便后序管道焊接施工。

2.2.5碰缸试验碰缸试验的目的主要是为了检查通流间隙是否符合图纸要求，碰缸试验是安装过程中最关键的环节之一，分为径方碰缸试验和轴向碰缸试验两类。

碰缸试验应具备的条件：汽缸径向和轴向位置调整完成验收；转子位置已最终确定，不需要再作调整；转子顶轴油可用。

在做轴向碰缸试验时，要充分考虑各汽缸轴向间隙大小，在轴向移动转子之前，应预先将其它轴向间隙小的汽缸沿轴向移动一定距离，以确保转子轴向移动时不会先碰到其它汽缸。

2.2.6汽缸定位值该型号汽轮机的超高压缸、高压缸、中压缸均是在汽轮机厂组装完成，现场直接安装就可以。

在汽缸就位后，除了轴系找中外，特别注意校核转子轴向定位IV、A值（即汽缸端盖到转子联轴器的距离）要符合设计要求，确保现场实际安装值和装配尺寸一致。

3 安装过程问题及处理3.1 轴承座二次灌浆问题轴承座在二次灌浆时，在制作模板时一般一端会制作一个注入嘴，便于灌浆，在灌浆固定后（约 24 小时后），拆除模板，应去除多余的砂浆并修平。

但2号机组验收时发现施工人员没有按要求对注入嘴部位去掉，后果是汽缸和轴承座之间的间隙变小，影响汽轮机整体膨胀，幸好发现及时，没有造成后果。

在二次灌浆时一定要认真核对厂家技术说明书要求，不能直接采用《GB/T50448-2015 水泥基灌浆材料应用技术规范》的标准。

厂家要求24h后早期抗压强度≮24N/mm2比技术规范的通用标准≮20N/mm2要高。

3.2 低压转子K值定位问题在安装过程中，安装说明书将低压A、B转子轴向定位缸外引出值测量位置设置在4号、5号轴承座外油挡结合面处，当油挡安装后转子外引值无法测量。

为了解决该问题，经现场观测并和技术管理人员协商达成一致意见，将轴封中分面到靠背轮边的距离作为低压A、B转子轴向定位缸外引出值测量K值。

3.3 低压缸通流间隙超标在安装B低压缸电端第5级动叶间隙时，发现径向间隙偏差超标。

左/右设计值为31mm，实际测量值为39.6/36.4mm。

后经与A低压内缸测量数据对比及安装图纸确认，原因是B低压内缸排汽导流环加工时没有严格按照图纸施工。

根据厂家意见，采用现场人工对排汽导流环进行打磨方式处理，满足设计要求。

3.4 低压缸碰缸试验问题安装过程中，发现低压A、B内缸调端猫爪与轴承座之间轴向最小间隙分别为25.13mm、28.85mm，而低压A、B转子装配图中要求内缸向调端能够位移39.9mm、44.0mm，因猫爪与轴承座之间间隙小于位移要求，导致低压内缸扣盖后向调端方向碰缸试验无法达到图纸要求的位移值。

后经厂家技术确认：装配图中内缸向调端的轴窜数据为通流部分的理论数据，对于现场非通流部分接触，导致低压缸碰缸试验数值偏小，为正常现象，以碰缸试验实际值为准。

3.5 低压转子靠背轮瓢偏超标问题在安装过程中，发现B低转子发电机侧的靠背轮瓢偏不合格，为0.07mm。

发现该缺陷时，低压缸已扣盖，转子吊出修复靠背轮时间不允许，且现场转子靠背轮间隙小，现场常规处理难度大。

为此，和厂方反复研究后，确定修复方案：制作合适的磨头进行修磨；制作一面测量平板进行手动研磨，保证精度要求；根据测量数据，需要研磨位置如图一，1点为最高点。

依次修磨12345点位置，1点位置修磨量0.04mm,23点修磨为0.03mm,45点修磨为0.02mm；将修磨域区划分为A、B、C三段，如图二。

按照A、B、C顺序依次修磨；利用测量平板手动研磨满足精度要求；用发电机转子靠背轮为基准，作为检验修磨效果。

通过采用以上工艺，圆满消除该加工缺陷。

图一图二4 安装其它注意事项4.1 运输与吊装管理该型号汽轮机重量分别为超高压缸整体118t，高压缸整体165t，中压缸整体250t，带叶片的低压转子96.1t。

在安装前，要按照《电力建设安全工作规程第1部分：火力发电》DL5009.1-2014要求，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程的吊装作业提前策划，编写好施工方案和运输方案，落实专家会审工作，确保安全施工。

4.2 工期管理4.2.1 联轴器螺栓孔研磨工期在1、2号汽轮机安装过程中，比较不受控的节点主要是联轴器螺栓孔研磨进度、后期交叉作业管理、汽缸保温工期，再以后施工安排工期时可以考虑这方面的因素。

联轴器对轮螺栓孔研磨，由于研磨精度要求高且不能同时开2个以上工作点，研磨速度一般20h小时连续作业，只能研磨3-4个螺栓孔，共有88个靠背轮螺栓孔需要，排除研磨设备故障时间，大楷全部完成时间需要25天左右，特别是在研磨阶段还需要进行管道探伤交叉作业，该节点比计划时间延长了10天。