157MW燃氣熱電聯產工程汽輪機SSS離合器安裝工藝

李朋朋 衛凱

(山東電力建設第一工程公司,山東濟南 250131)

157MW燃氣熱電聯產工程汽輪機SSS離合器安裝工藝

李朋朋 衛凱

(山東電力建設第一工程公司,山東濟南 250131)

SSS離合器的應用符合國家節能環保的能源政策,在熱負荷大且穩定的情況下可為企業帶來較好的經濟效益;未來將會有更多的機組使用SSS離合器技術,為推廣SSS離合器安裝技術,本文對300T型SSS離合器的安裝工藝進行分析講解。

SSS離合器 熱電聯產

1 引言

SSS離合器技術在熱電聯產機組中的應用,可以使汽輪機實現供熱最大化的目標。未來或將會有更多的供熱機組采用SSS離合器技術；為了SSS離合器安裝技術的進一步推廣,現以北京高井熱電聯產機組汽輪機SSS離合器安裝為例,對SSS離合器結構原理、安裝步驟、安裝時容易出現的問題進行研究、總結。

2 SSS離合器應用現狀

SSS離合器全稱同步自換檔(Synchro-Self-Shifting)離合器,是由英國人發明的,最早應用于海軍軍艦上正常航行和戰斗時對航速的不同需要。平時一臺發動機承擔負荷,一旦情況緊急,就啟動第二臺發動機,SSS離合器嚙合,兩臺發動機共同帶動推進裝置,達到在很短的時間內突然增加航速的目的。 現階段,SS離合器技術已普遍應用于燃氣-蒸汽聯合循環供熱機組中,一般應用于高中壓轉子與低壓轉子之間；可以在工作轉速上將高中壓轉子與低壓轉子嚙合、脫開,從而將汽輪機全部中壓排汽用于供熱。已經建設完成的北京草橋熱電廠、北京京西熱電聯產機組、北京高井燃氣熱電聯產機組,以及在建的天津臨港燃氣熱電聯產機組、珠海橫琴熱電廠等均采用了sss離合器技術。

離合器的應用相比一般機組呈現出極大的優越性,主要體現在:高中壓缸與低壓缸運行無牽制,電廠可根據負荷調整、采暖需求調整低壓缸投入或者解裂。機組的年平均全廠熱效率提高約10%,機組的熱效率明顯優于現有的純凝機組；有研究表明:“兩臺35萬千瓦超臨界機組+3S離合器方案后,按目前市場上每噸標煤價885元計算,每年可以節約成本721萬元。”

SSS離合器的使用有著諸多優點,但在以往機組SSS離合器安裝過程中,或多或少出現一些問題；例如高中壓轉子與低壓轉子預留開檔尺寸不足以安裝SSS離合器、SSS離合器安裝A、B值超標等；針對此類問題進行了進一步的探討。

北京高井燃氣熱電聯產工程一拖一機組為157MW三壓、再熱、雙缸型、向下排氣、燃氣蒸汽聯合循環、凝汽式汽輪機,此機組SSS離合器安裝于中間軸與低壓轉子之間；針對此機組,本文對SSS離合器進行分析。

圖1 SSS離合器安裝定位示意圖

圖2 起吊支撐環拆卸

3 結構原理分析

圖3 圓周A值測量

圖4 張口B值測量

(1)SSS離合器的主要部件。SSS離合器包括四個主要組件:一個輸入組件(連接于低壓轉子)、一個繼動螺旋滑動組件、一個主螺旋滑動組件、一個輸出組件(連接于高壓側中間軸)。

(2)本機組SSS離合器安裝于汽輪機低壓轉子和高中壓轉子之間,其作用是在機組靜止或帶負荷時使低壓缸與高中壓缸連接或斷開。允許以下動作:1)通過低壓轉子為高中壓轉子和發電機轉子提供盤車驅動。2)允許汽輪機低壓缸和高中壓缸可以一起啟動、一起加速并驅動發電機并且一起停機。3)在低壓缸靜止或低速運行時,允許高中壓缸啟動、加速并增加功率驅動發電機或者停運。4)在高中壓缸運行并驅動發電機時,允許低壓缸啟動、加速并增加功率驅動發電機或者停運。

(3)如果高中壓缸靜止,低壓缸在盤車裝置的驅動下開始旋轉時,離合器會自動嚙合,從而使盤車裝置也驅動高中壓缸和發電機。

(4)如果高中壓缸運行,低壓缸轉速將要超過高中壓缸時,離合器自動嚙合。

(5)離合器配有伺服操縱鎖緊環(潤滑油油壓控制),在低壓缸和高中壓缸一起運行時使用。鎖緊環處于上鎖位置時,離合器不會脫開。

(6)如果鎖緊環處于“解鎖”位置,低壓缸轉速下降低于高中壓缸轉速時或者高中壓缸轉速增加超過低壓缸轉速時,離合器會自動斷開。

4 安裝步驟

(1)SSS離合器安裝前找正低壓轉子與中間軸聯軸器(同心且平行),預留SSS離合器安裝距離。并確認SSS離合器輸出端中間軸節流孔塞安裝正確。

(2)水平起吊離合器,確保輸入部件距離低壓缸最近,然后落下離合器使之就位。

(3)找正:對準兩個法蘭之間對應編號的螺栓孔。裝好螺栓并均勻擰緊每個螺栓,沿軸向垂直拖拉,使之口嚙合；連接止口之前至少放入兩個定位銷(盡可能在直徑方向上對稱),以便給出正確的旋轉和同心狀態。所有螺栓都擰入時,裝好其余定位銷并擰緊。

(4)旋轉中間軸,對準兩個法蘭之間的螺栓孔；在同一直徑相對方向裝兩個頂起螺釘(通過中間軸法蘭進入離合器輸出環),將起吊支撐環兩側緊固螺釘松掉1/2圈,緩慢緊固頂絲將離合器輸出環垂直拖向中間軸法蘭。(如圖1)。

(5) 連接中間軸與SSS離合器止口前,至少放入兩個定位銷,盡可能在直徑方向上相對；所有螺栓擰入后裝好其余定位銷并擰緊

(6)離合器兩端完全支撐好時,拆除起吊支撐環(拆除方法圖2)。

(7)測量并記錄相關安裝數據(如圖)(廠家要求:圓周范圍內測量,最大偏差≯0．10mm)

1)測量深度值A(圓周),見圖3。

2)測量軸向開檔B(張口),見圖4。

5 常見問題分析、解讀

(1)關于中間軸與低壓轉子預留開檔不足以安裝SSS離合器問題。出現以上問題一般有兩種情況:1)廠供SSS離合器尺寸與圖紙設計不符。SSS離合器多數為進口設備,汽輪機廠家設計與廠家設備尺寸不符時可能出現“1)”情況；此種情況較為少見,但安裝前必須仔細核對汽輪機廠供圖紙、SSS離合器廠家設備圖紙,以免出錯。2)在SSS離合器沒有就位的情況下,拆除運輸護環。SSS離合器配備一個涂有紅漆的起吊支撐環。除了在運輸期間支撐離合器以外,它還可以使離合器保持縮短狀態,從而保證在安裝時能夠順利通過法蘭之間預留間隙；提前拆除該支撐將導致SSS離合器無法裝入法蘭之間預留開檔,所以在廠家給出指令之前切記不要拆除該支撐。

(2)關于SSS離合器A、B值偏差超標問題。SSS離合器安裝前應嚴格按照圖紙要求找正；由于中間軸較軟,每放置一段時間后檢查聯軸器對中情況都會有不同變化；因此要求找正SSS離合器聯軸器前多盤動轉子幾圈,多次檢查、多次記錄數據,綜合分析。

(3)機組運行一段時間后,檢修時需再次檢查SSS離合器對中情況(即測量A、B值)；熱態情況下SSS離合器對中情況可能會發生變化,出現A、B值超標情況,切勿盲目調整。如確認機組冷卻后仍存在超標情況,可在設計單位、廠家允許的情況下做適當調整。

一般需要調整SSS離合器前、后方軸瓦來達到找中目的；將SSS離合器連接軸使用千斤頂頂起約0．03-0．05mm(架設百分表監視),取出軸瓦,通過增減軸瓦墊片使聯軸器抬高或降低,達到調整A、B值的目的。

6 結語

本文主要針對SSS離合器現場安裝,實際工程施工過程中可能出現SSS離合器內部嚙合不到位、SSS離合器內部卡澀等問題；涉及到SSS離合器內部結構問題仍需慎重考慮,積極聽取廠家意見,結合現場情況做適當處理。