淺談小型汽輪發(fā)電機組安裝質(zhì)量控制

黃 麗

（楚雄滇中有色金屬有限責(zé)任公司，云南 楚雄 675000）

1 概況

滇中有色近幾年建成投產(chǎn)的5.3MW余熱發(fā)電項目中，汽輪機是由青島捷能汽輪機集團股份有限公司生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、單軸、單缸、直接空冷中間式再熱凝氣式汽輪機；發(fā)電機組為杭州發(fā)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的自并勵靜止可控硅勵磁式發(fā)電機；汽源為：冷卻銅冶煉過程中艾薩爐高溫?zé)煔獾挠酂徨仩t蒸汽。雖然機組較其他電站的小，但因汽輪機的安裝是一個相對復(fù)雜的安裝工序，安裝精度要求較高，所以在汽輪機安裝過程中，一定要注意各安裝環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。以下，筆者結(jié)合滇中有色汽輪機實際安裝情況，就安裝過程中質(zhì)量控制的幾個要點進行如下分析。

2 汽輪機安裝的主要內(nèi)容

2.1 汽輪機本體安裝的工序

設(shè)備基礎(chǔ)準(zhǔn)備、設(shè)備基礎(chǔ)檢查、墊鐵配置處理、臺板檢查、臺板就位、前/后軸承座就位安裝、下半汽缸就位安裝、試裝轉(zhuǎn)子、安裝隔板、蒸汽室、安裝軸承、安裝轉(zhuǎn)子、安裝調(diào)節(jié)汽閥、安裝主汽門、汽輪機扣大蓋、設(shè)備粗調(diào)、基礎(chǔ)二次灌漿、連接聯(lián)軸器、復(fù)查聯(lián)軸器外圓跳動、安裝盤車裝置、設(shè)備精調(diào)。

2.2 汽輪機輔助設(shè)備設(shè)施安裝內(nèi)容

包括供油系統(tǒng)、凝汽器、各種加熱器、水泵的安裝，及其連接汽輪機各設(shè)備傳輸汽、水等介質(zhì)的汽水管道等設(shè)施的安裝。

3 安裝質(zhì)量控制的幾個要點

3.1 設(shè)備基礎(chǔ)質(zhì)量控制

（1）設(shè)備基礎(chǔ)嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進行施工，對按照施工規(guī)范要求，對基礎(chǔ)的材料、施工工藝進行嚴(yán)格管控。確保基礎(chǔ)達到設(shè)計強度要求，防止出現(xiàn)基礎(chǔ)不規(guī)則沉降而導(dǎo)致的機組安裝完后，出現(xiàn)由于自重而產(chǎn)生的沉降。

（2）設(shè)備基礎(chǔ)保養(yǎng)期間，定期對基礎(chǔ)沉降情況進行記錄，防止在設(shè)備安裝過程中出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降不均勻，影響汽輪機安裝質(zhì)量，從而導(dǎo)致汽輪機運行過程中產(chǎn)生振動。

（3）設(shè)備基礎(chǔ)保養(yǎng)期達到后，汽輪機安裝前，由安裝技術(shù)質(zhì)檢人員、土建技術(shù)質(zhì)檢人員共同對設(shè)備基礎(chǔ)澆灌質(zhì)量和基礎(chǔ)上的預(yù)埋件、基礎(chǔ)的縱橫中心線及標(biāo)高等參數(shù)進行驗收。按照設(shè)計圖紙復(fù)測幾何尺寸，主要測量汽輪機軸承座下面混凝土表面的標(biāo)高和凝汽器基礎(chǔ)標(biāo)高，其允許偏差±10mm。設(shè)備基礎(chǔ)表面及預(yù)留孔內(nèi)清潔，預(yù)埋地腳螺栓的螺紋、螺母防護完好。

3.2 墊鐵及底板安裝質(zhì)量控制

滇中有色汽輪機使用的墊鐵為汽輪機制造廠家配有的專用楔形墊鐵，墊鐵的安裝應(yīng)按照設(shè)備廠家提供的“墊鐵布置圖”進行安放，且安裝前必須對其表面進行嚴(yán)格清理，清理后涂抹一定量的防銹油，將墊鐵高度調(diào)整到中間部位，對底板的水平度和標(biāo)高進行適量調(diào)整，檢查墊鐵與底板間的接觸情況，用0.05mm塞尺一般應(yīng)塞不進。墊鐵調(diào)整錯開部分不得超過墊鐵有效面積的25%。待符合該機組的安裝要求后，將底板吊開，對墊鐵電焊牢固。而后進行攔模灌漿，灌漿時對灌漿高度進行嚴(yán)格控制，爭取將其高度控制在2—3mm之間，以確保后續(xù)安裝工作順利開展。

3.3 軸承座安裝質(zhì)量控制及軸承標(biāo)高中心的控制

滇中有色汽輪機組的前軸承座裝有推力軸承前軸承、主油泵、保安裝置、油動機等，后軸承座裝有汽輪機后軸承、發(fā)電機前軸承、盤車裝置、盤車用電磁閥、聯(lián)軸器護罩等，結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜。因此，軸承座在安裝過程中應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙及安裝說明書要求進行施工，不能隨意進行變更。為確保其安裝的精度要求，安裝過程中，滇中有色采用邊安裝，邊測量，邊調(diào)整，反復(fù)測量，反復(fù)調(diào)整的方式進行安裝。為避免運行過程中因軸承的承力中心和幾何中心發(fā)生偏離而導(dǎo)致設(shè)備振動，根據(jù)設(shè)計圖紙要求，安裝技術(shù)人員反復(fù)測量校對軸承座中心、跨距、水平、標(biāo)高等數(shù)據(jù)。達到前、后軸承中心跨距偏差不大于±0.50mm，前、后軸承橫向位置度偏差不大于±0.20mm，橫向水平偏差不大于±0.20mm，縱向水平和標(biāo)高則需根據(jù)轉(zhuǎn)子的揚度來具體確定。確保軸承的承力中心和幾何中心能夠重合。且嚴(yán)格控制機組支持軸承的高度，可使負荷分布均勻，以避免出現(xiàn)因分配不均勻而導(dǎo)致的設(shè)備振動情況發(fā)生。軸承座的安裝同時還需要注意軸承座與底板滑動面的前端應(yīng)留有膨脹余量。

3.4 汽缸安裝質(zhì)量控制

滇中有色汽輪機的汽缸為單缸整體式結(jié)構(gòu)，分上、下兩半，下汽缸與凝汽器連接。在下半汽缸進行安裝前，初步校整后底板各臺板的位置和標(biāo)高。下底板就位前，應(yīng)首先用紅丹粉來檢查汽缸的貓爪、臺板等部位的接觸情況。保證汽缸貓爪支撐面與支撐塊接觸面積大于75%，以此保證貓爪支撐的穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，將下半汽缸進行就位，檢查定位尺寸，要求汽缸平行度控制在0.10mm以內(nèi)。汽缸橫向水平偏差不大于0.20mm/m。使汽缸負荷分配達到（下半汽缸空缸、垂弧法檢查）：前貓爪左、右偏差不大于0.10mm，左、右垂弧值之差小于左、右垂弧平均值的5%。

3.5 軸承安裝質(zhì)量控制

滇中有色汽輪機轉(zhuǎn)子前軸承和推力軸承成一體，組成聯(lián)合軸承。前、后徑向軸承及發(fā)電機前軸承為橢圓軸承。推力軸承為可傾瓦式。其具有良好的穩(wěn)定性，可避免油膜振蕩。可傾瓦自由擺動，增加支撐柔性，吸收轉(zhuǎn)軸振動能量，具有良好的減振性能。在安裝前，先注意檢查瓦塊的厚度相差不大于0.02mm。安裝過程中，注意保證支撐軸承的軸承蓋與軸瓦之間緊力符合安裝圖紙要求。如果緊力過大，則可能導(dǎo)致軸承蓋變形；如果緊力過小，則可能會機組出現(xiàn)振動。此外，軸承的連接緊力對軸承剛度也會產(chǎn)生影響，如果軸承剛度不足，在同樣的激振力下可能會引起較大的振動。因此，在安裝時必須將軸承各連接螺栓擰緊，以避免因連接螺栓緊力不足而引起的振動情況。

推力軸承是轉(zhuǎn)子相對于汽缸的膨脹死點，安裝時要保證轉(zhuǎn)子軸向竄動量與圖紙技術(shù)要求相符，如果竄動量過小，則不能保證推力瓦塊形成正常的油膜厚度，設(shè)備運行過程中會使油溫升高或出現(xiàn)摩擦。如果竄動量過大，油負荷突然改變時，則會使推力瓦塊受到較大的沖擊。

3.6 汽封間隙調(diào)整質(zhì)量控制

機組汽封分為流通部分汽封、隔板汽封和前后汽封。汽封的安裝質(zhì)量主要體現(xiàn)在間隙調(diào)整質(zhì)量上。一般情況下利用間隙測量的方法來對汽封間隙進行相應(yīng)的調(diào)整。使用塞尺先從汽封環(huán)頂部測量軸向流通間隙，再用塞尺在其左右兩邊測量徑向流通間隙。測量頂部和底部位置時，可使用壓鉛絲的方式開展測量工作。但為避免汽封環(huán)受損壞及鉛絲被壓斷遺留于設(shè)備中，在安裝過程中，滇中有色采用壓白色醫(yī)用膠布的方式開展測量工作。因汽缸體積較大且剛性較弱，在對其汽封徑向間隙選擇時，應(yīng)對在正常工作狀態(tài)下汽缸可能出現(xiàn)的下沉量進行充分考慮。在對汽缸的下沉量進行測量時，應(yīng)先將所有隔板下半部就位，之后再預(yù)扣上半汽缸蓋。通過轉(zhuǎn)子將各葉片頂部和圍帶的真實間隙值測量得出后，再將隔板的上半部分就位。針對葉片頂部和圍帶之間的間隙再測量一次，兩次測量數(shù)據(jù)的差值與設(shè)計值之和為汽封間隙的最終值。

3.7 汽缸扣蓋質(zhì)量控制

汽缸扣蓋前需進行試扣蓋，試扣蓋可安排在軸系找中心時進行，扣蓋前必須進行全面仔細檢查。檢查內(nèi)容包含：

（1）汽缸內(nèi)部安裝的所有零部件均已按要求安裝緊固到位，并檢查安裝記錄，確保安裝無遺漏；

（2）仔細檢查汽缸內(nèi)部，確保缸內(nèi)無鐵削等任何雜物，以避免雜物在設(shè)備高溫高壓運轉(zhuǎn)過程中造成沖擊破壞葉片的情況；

（3）再次核準(zhǔn)所有技術(shù)資料，避免有錯漏的情況。檢查確認(rèn)沒有問題后，即可準(zhǔn)備開始扣蓋作業(yè)。扣蓋過程中，需要緊固的螺栓很多，而螺栓的緊固質(zhì)量直接影響到汽輪機運行質(zhì)量。為避免因螺栓漏緊或緊力不足而導(dǎo)致的汽輪機振動問題發(fā)生，在螺栓緊固前，將各部位螺栓按列分好箱，安裝總協(xié)調(diào)人員做好監(jiān)督檢查，汽機兩側(cè)多組人員按照協(xié)調(diào)人員指揮進行施工。

3.8 取得的成效

通過對設(shè)備安裝質(zhì)量控制的個關(guān)鍵點進行嚴(yán)格控制，確保了項目設(shè)備安裝工程從設(shè)備基礎(chǔ)驗收通過，具備設(shè)備安裝條件開始至設(shè)備安裝調(diào)試完成投入試生產(chǎn)，僅用了66天的時間。且一次性帶負荷聯(lián)動試車成功，同時轉(zhuǎn)入試生產(chǎn)。實際安裝工期較計劃工期提前20日，達到日發(fā)電量80000KW.h的預(yù)期目標(biāo)。由于工期縮短，直接創(chuàng)效72萬元。且設(shè)備自試車成功之日起至今，運行效果良好。

4 結(jié)語

因汽輪機的安裝精度要求較高，且安裝過程屬于較為復(fù)雜的系統(tǒng)化工程，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能造成機組的振動。所以，滇中有色除了注重實際安裝過程中的技術(shù)質(zhì)量控制，同時也加強了管理方面的質(zhì)量控制。在安裝前，要求施工單位制定詳細施工組織設(shè)計方案及質(zhì)量控制方案，安裝過程中嚴(yán)格按照圖紙及安裝說明書進行安裝，且派專人進行現(xiàn)場監(jiān)督檢查，并做好安裝過程記錄。在確保汽輪機安裝質(zhì)量的同時，也能掌握汽機安裝過程中的原始數(shù)據(jù)，可為今后汽輪機的運行情況提供數(shù)據(jù)參考，也為汽輪機的故障分析判斷提供有力的數(shù)據(jù)支撐及維修依據(jù)。