淺析燃氣輪機安裝關鍵技術

摘要：隨著社會的不斷進步，一方面對電力的需求日益增多，發電廠的建設規模越來越大，另一方面國家對電廠的環保要求日漸嚴格，污染量大的常規電廠市場越來越小，因此再生和清潔能源發電的發展規模日趨壯大，其中燃氣機發電廠是國家近幾年來重點發展的電廠項目。本文就燃氣輪機安裝的一些重要過程及方法進行介紹，總結了燃氣輪機設備安裝過程中的若干關鍵技術，強調了安裝過程中的注意事項。

關鍵詞：燃氣輪機 安裝 關鍵技術

一 前言

燃氣輪機是以高溫高速流動的燃氣體作為工質帶動發電機轉子高速轉動切割磁場產生電能，從而將燃氣燃燒的熱能轉化為有用功的內燃式動力機械，是一種先進而復雜的成套動力機械裝備，是典型的高新技術密集產品。由于燃氣輪機的特點，給安裝工作也帶來極大的難度，安裝工作的好壞對燃氣輪機的正常運行有著極為重要的作用，研究燃氣輪機安裝的關鍵技術，有助于加強燃氣輪機安裝水平，確保燃氣輪機的正常運行。目前我國燃氣輪機發電技術處于技術引進階段，國內常規燃氣輪機組引進的公司產品一般都有上海汽輪機廠引進的西門子公司、東方汽輪機廠引進的三菱公司、哈爾濱汽輪機廠引進的通用電氣公司。本人接觸的是東方汽輪機廠引進三菱公司的F3和F4級型燃氣機，本文將結合以上兩種機型對燃氣輪機現場安裝關鍵技術進行說明。

二 轉子對輪聯結

東方汽輪機廠引進的三菱公司燃氣輪機是一個整體設備，現場需安裝的本體重要工作就是燃機與高壓轉子或與發電機轉子的聯軸器連接。如珠海市高欄港中海油天然氣發電廠一期工程的燃機輪機是“一拖一”形式，也就燃機直接與發電機連接，而像莆田市秀嶼港中海燃氣發電廠一期工程是“二拖一”形式，即是燃機與汽輪機連接，汽輪機與發電機連接，雖然是兩種形式，但是聯軸器連接技術要求都一樣，區別在于每臺機的制造差異。

（1） 燃機發電機灌漿前的轉子找中。轉子找中開始前將百分表的表架架設在燃機側聯軸器上，表針在發電機側聯軸器上，水平方向左右各一個百分表，垂直方向一個百分表，并準備好內徑千分尺測量軸向間隙。燃機轉子通常都比發電機轉子高些，這是由于燃機在制造廠內組裝時涂在軸承上用于現場轉子轉動的潤滑油油膜導致。一般將圓周分成四點進行測量。數據要求為---圓周：上下燃機轉子高0.64～0.84mm、左右方向-0.1～+0.1mm；端面：垂直方向-0.03～+0.17mm、水平方向-0.1～+0.1mm，測量數據要求在以上數據范圍內。盤動燃機轉子時一定要注意方向，避免反轉，盤動的次數也最好與廠家協商，盤發電機轉子時，在發電機轉子與軸瓦轉動結合處灑上潤滑油防止磨損和減少摩擦力，而軸瓦則要用臨時壓塊壓住防止盤動轉子時帶動軸瓦翻轉，對輪要預留出調整墊片的軸向間隙位置。如果測量數據不符合時，則要通過調整發電機臺板的調整墊片來找中，直到數據符合為止。

（2） 燃機發電機灌漿后的轉子找中。灌漿2到3天后對燃機發電機的中心進行最終確認。中心的核對方法與灌漿前中心調整方法一致，并做好驗收記錄，一般情況下無需調整。

（3） 轉子對輪聯結。1）確認對輪的端面清潔干凈無缺陷，翹面或其他問題，裝配標記要求一致。2）架表將發電機抬高，消除由于潤滑油膜引起的高低差，注意左右偏差。3）確認各聯軸器螺栓、螺母及轉子配重符合要求后將聯軸器螺栓裝在正確的位置，不能強行打入。4）在螺栓螺母螺紋處涂上抗咬合劑。5）螺栓緊固時要控制敲打的力度，使用千分尺測量螺栓的伸長量，或用力矩扳手控制力矩；緊固螺母時應采取對角線逐個均勻緊固。6）緊固到一定程度時，測量對輪的徑向跳動，最好聯合監理業主跟廠家驗收。

三 進氣系統的安裝

進氣系統是燃氣輪機機組的重要設備，東方汽輪機廠引進的三菱燃氣機組F4級的進氣系統由進氣室、導流板、水泥進氣道、消音器、水平道、過濾房等組成，而設備安裝重點是過濾房設備安裝，關鍵技術就是安裝的工序和安裝后清潔度保證。

（1）安裝準備。檢查并按照圖紙完成進氣系統的基礎劃線工作和土建基礎驗收工作，清理過濾房基礎面及螺栓表面并涂抹防銹劑，準備相應規格的墊板、彩條布、防雨布等。

（2）進氣室和導流板安裝。進氣室分上下半兩部分，下半最好在燃機就位前安裝，以免增加吊裝工作量。兩部分的臨時運輸支架在吊裝前割除并將焊點打磨干凈油上油漆，減少對燃機本體的污染，如果在吊裝后再割除，需將燃機壓氣機頭部用彩條布蓋好，防止飛濺物和鐵屑進入壓氣機葉片，造成啟動后損傷。進氣室安裝清理后將用彩條布將過濾網蓋住隔開工作區，進行導流板安裝。導流板安裝出清理外主要是焊接焊縫的處理，焊渣、藥皮等雜質需去掉，焊瘤需打磨平整并涂上防銹漆。

（3） 水泥進氣道和消音器安裝。水泥進氣道是混凝土結構表面涂上特殊的油漆，一般歸屬到土建專業，需要注意的是油漆前的混凝土面打磨處理這道工序需在設備安裝前處理，如果安排再設備安裝后或同時進行的話，混凝土灰塵對設備影響很大，清潔起來也困難。消音器安裝注意安裝后的成品保護，底板與消音器地方是雜物堆積和不易發現地方，清理時要仔細檢查。

（4）過濾房的拼裝。AAF的過濾房由鋼架、濾芯模塊、雨棚、底板、頂板、側板、除濕器、預過濾器、濾芯及樓梯平臺等組成。過濾房鋼構架在拼裝過程中用墊板預調整使其符合垂直、水平要求，并用地腳螺栓固定，驗收灌漿合格后拼裝模塊、底板、側板、頂板。模塊與頂板、側板、底板組成一個封閉房間，設備之間的結合面采用密封焊雙面焊接，在吊裝和焊接過程中注意保護設備油漆。為避免塑料的除濕器和纖維的預過濾器在焊接時被火花損壞，需在焊接完成后才可以安裝，而濾芯安裝需在整個進氣系統清潔工作完成后再才能進行。濾芯安裝時使用力矩扳手按緊固力矩緊固，過緊會壓壞濾芯，達不到要求會影響嚴密性，安裝完畢后需進行透光檢查。

（6）注意事項。在進行內部設備安裝期間，一定要注意系統的清潔，進入后期清理工作時最好穿無紐扣的工作服，以免異物帶入系統內造成隱患；全部緊固件均要采用不銹鋼材料，非不銹鋼材質全部需要涂廠供油漆；空氣側螺栓螺母需點焊，以免銹蝕和吹落；整個系統使用吸塵器或面粉處理細小顆粒；清理工作結束后，統一驗收并封閉進氣系統的全部密封門，如需進入系統檢查需穿鞋套或連體服進入。

四 燃機本體管道安裝

燃氣機管道主要有高中低壓放氣管道、冷卻空氣管道、壓縮空氣、氮氣管道、燃氣管道、密封空氣、葉片清洗管道等。檢查管子的外觀質量，應無重皮、裂紋、嚴重腐蝕和破損。所有管路安裝應先裝支吊架托架，后裝管道，支吊架、托架不應妨礙保溫和系統熱膨脹。管道安裝前必須采取爆破吹掃將內部清理干凈，管道內不得有泥土、砂子、鐵屑等雜物，清理干凈未安裝的管道需用封條蓋起防住雜物進入。所有管道盡量減少焊口，需焊接的管道法蘭需清理干凈并經監理驗收。閥門應解體檢查，清洗干凈，并密封嚴密，手動靈活。特殊介質的管道試驗壓力也可根據業主要求來定。管道安裝特別注意清潔度，因為大部分管道都是進入燃機本體，如果帶入鐵屑等雜物將會對燃機葉片造成損傷，引起大事故，管道安裝完后最后用內窺鏡檢查重要管道清潔度。

五 TCA高盤吹掃

TCA高盤吹掃是清潔過程的最后環節，用來確保系統內沒有任何異物和殘屑，從而保證燃機冷卻空氣的清潔，防止異物堵塞燃機葉片的冷卻通道和打壞葉片。首先完成潤滑油、密封油和控制油沖洗，確保油系統可以正常運行。再進行熱控回路測試和連鎖試驗。確認轉子盤車裝置的聯鎖和試運行試驗完成，試驗期間無異響且軸承運行正常，完成啟動裝置的程控和聯鎖試驗，進行盤車裝置試運，確認機組盤車正常，確認機組SFC動態試驗正常，機組可以正常高盤啟動，方可進行TCA高盤吹掃。

（l）對于吹掃用空氣的要求：進氣系統提供的清潔的空氣不能有大于0.5微米的顆粒。因此安裝進氣系統過程清潔度的控制對機組運行起到關鍵作用，源頭氣源質量控制達到標準那么處理后面工作就容易得多了。

（2）燃氣模塊中使用液壓油的閥門在操作中要投入液壓油，檢查這些閥門在吹掃過程中是否通入了清潔的空氣，并且正確的使用和操作。

（3）在吹掃之前，每一個進入燃機本體的管道系統都要經過檢查來確定管道中沒有存水。完整地檢查系統，來確定所有的支架正確的依照圖紙安裝。安裝吹掃閥門（如果需要）來保證吹掃過程中氣流能快速到達最大的變化。吹掃閥門要按照閥體上的流量方向來安裝。閥門安裝后要確定閥門開關靈活，封閉牢靠。拆除下來的管道清理驗收后需用封板密封防止雜物污染。

（4）為避免水滴或外界雜物在高速率下通過管道時損壞管道，支架或其他系統部件，吹掃應在低壓開始，并慢慢升壓。初始吹掃壓力應不大于1.72bar（0.172MPa）

（5）當系統吹掃壓力不大于0.172MPa時，所有的吹掃點都應該被吹到，確保它們是干凈的，沒有雜質或濕氣。這樣，吹掃閥門在系統持續升壓的過程中應該保持關閉。確定所有在吹掃區域的人員撤離。

（6）可以逐漸增加吹掃的壓力，每次增加0.172MPa，直至最終吹掃壓力達到0.86MPa。前四個階段的吹掃都應該監控濾網上收集到的顆粒，檢查顆粒的大小和數量，達到吹掃標準后才進入下一階段，第五階段是在管道全部恢復完成，通過在試驗片上打靶來驗證，每平方英寸不超過2到3點顆粒痕跡并且直徑小于0.5mm，至此吹掃結束。

六 結語

燃氣輪機屬于重大核心裝備，其安裝的好壞對發電廠的正常運行意義非凡，本文通過介紹燃氣輪機轉子對輪聯結、進氣系統的安裝、燃機本體管道、TCA高盤吹掃等安裝中的關鍵技術，旨在促進燃氣輪機安裝水平，為提高我國電力事業而努力。

參考文獻

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