热电装置30MW双抽汽凝汽式汽轮机本体安装技术_李学山.pdf

25INSTALLATION2023.6Electromechanical Installation 机 电 安 装李学山（中国化学工程第十一建设有限公司 河南开封 475000）摘 要：本文以中海石油华鹤煤化有限公司3052大颗粒尿素项目热电装置汽轮机安装为例，阐述了本装置汽轮机本体的安装原理及关键环节。实践证明：为了保证汽轮机在投入使用以后能够运行平稳，要了解汽轮机的技术参数，同时还要掌握其安装标准，才能使设备的性能发挥到最佳状态。关键词：汽轮机 本体 安装 转子 轴承中图分类号：TK266 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）06-0025-03热电装置30MW双抽汽凝汽式汽轮机本体安装技术汽轮机本身结构复杂，安装步骤较多，任何一个安装步骤出现问题，都会影响到装置后期运行的稳定性，因此，汽轮机安装质量直接影响整个装置的运行。同时，随着汽轮机工作参数的不断增加，对汽轮机现场安装质量提出了更高的要求。1 工程概况中海石油华鹤煤化有限公司年产30万t合成氨、52万t大颗粒尿素合成项目，简称“3052”尿素项目。本汽轮机为30MW双抽汽凝汽式，与其他类型的汽轮机本体安转技术基本大同小异。该汽轮机安装工作难度大、精度高，在汽轮机安装过程中，需要严把质量关，确保安装及试车一次成功1-2。汽轮机本体由转子和静子两部分组成，并采用先进的数字电-液调节系统（DEH）组进行控制，DEH系统包括数字式调节器、电液转换器、液压伺服机构及调节汽阀。该汽轮机为潍坊春华动力机械有限公司生产的双抽汽凝汽式汽轮机，汽轮机型号：CC30-8.83/4.6/0.9，主要技术参数见表1。2 汽轮机本体安装原理及关键环节2.1 安装原理汽轮机又称蒸汽透平发动机3，它是一种将蒸汽能转化为机械能的动力机械，其结构及运行原理见图1。汽轮机本体安装质量对于其后期运行状态有着较大的影响，因此，一定要确保汽轮机本体各部分的安装间隙，保证和制造厂家要求的完全一致，不能出现偏差，从而保证漏泄损失等。例如：滑动面不出现间隙；轴系中心线和表1 CC30-8.83/4.6/0.9汽轮机技术参数序号技术参数指标1额定功率/kW30,0002最大功率/kW33,0003额定转速/（rmin-1）30004临界转速/（rmin-1）13785进汽压力/MPa（a）8.36进汽温度/5357额定进汽量/（th-1）187.78最大进汽量/（th-1）228.29中压抽汽压力/MPa（a）4.610低压抽汽压力/MPa（a）0.911额定排汽压力/MPa（a）0.006712调节系统转速不等率/%3513调节系统调速迟缓率/%0.15推力盘推力轴瓦轴瓦轴蒸汽流动对转子产生推力轴向间隙图1 汽轮机结构示意图汽缸中心线重合严格控制、承压部分不漏风、不漏油、受热膨胀自如等4。2.2 关键环节一般情况下，要遵循制造厂家的工艺标准。为了满足安装后的最佳冷态状态，更应该以现场实际情况为准5。因此，在汽轮机本体安装过程中，要在掌控总工期的前提ANZHUANG2023年第6期26机 电 安 装 Electromechanical Installation下，科学、统一的对汽轮机本体进行安装，最终确保本体工期的合理性，推进总体工程的工期。汽轮机本体安装主要工艺流程见图2。上角销、定位销及固定螺栓。前轴承座与前底板滑动面影响到汽机热态膨胀时的滑动，因此，应留有热膨胀余量。（3）下半汽缸安装。下半汽缸是一项重要安装工程，在轴承座初步安装完毕后，即可采用吊耳将下半汽缸水平起吊。下半汽缸就位前，应初步调整后底板各台板的位置及标高。下半汽缸就位后，校正气缸中心、水平和标高等参数。轴承坐标高根据转子安装扬度调整，在汽缸前、后汽封洼窝处对转子找中心。汽缸校正完毕，点焊固定销，旋紧地脚螺栓。汽缸内的隔板、汽封、轴承瓦等被吊起时，要全面检查外观是否存在质量缺陷，并用钢印打号予以区分，以防混乱。2.2.4 发电机试装转子作为转动部件，转子承担着主轴上各零件产生的离心力，因此，转子与定子的相对间隙要求非常严格。为保障汽轮机安装质量，在安装前要对转子进行测量检查并做好记录，与出厂记录比较，确保转子符合安装标准。转子起吊需要专用吊带保持平稳吊装，并校正水平，严禁违规吊装损坏转子。平稳后放入汽缸中，不要擦伤轴承瓦块表面。轴瓦上加油润滑，缓慢手动盘车，检查转子各指标，主要包括：轴瓦、轴承垫块接触，转子的中心位置和轴颈的扬度，联轴器找中心，汽缸的负荷分配，主油泵叶轮找正，底板与轴承座、汽缸地脚法兰接触面，转子各部位端面跳动、径向跳动，汽缸猫爪与横向销及调整垫板接触面等，确保符合技术规范。然后将斜垫铁点焊，初紧地脚螺栓，吊出转子并清理。2.2.5 隔板、蒸汽室安装清理检查各级隔板、蒸汽室以后，将隔板分别装入上、下半汽缸内，并在配合工作面上涂干黑铅粉。汽封及隔板洼窝的中心位置宜采拉钢丝找中心，所用钢丝直径不宜超过0.40mm，相对转子与洼窝的中心位置允许偏差不超过0.05mm。找中心时，钢丝紧力和位置能够满足微调。蒸汽室下半装入下半汽缸内，支撑面上涂干黑铅粉，并测量检查与汽缸的轴向、径向间隙。最后，复核各级洼窝中心。2.2.6 轴承安装在转子就位前，要进行轴承安装。在安装支撑轴承时，要控制好支撑轴承的轴承盖与轴瓦之间紧力。紧力过小能引起较大的振动，必须将轴承各连接螺栓拧紧；紧力过大能引起球面轴承无法自由调位。转子转动时，图2 汽轮机本体安装工艺流程图2.2.1 基础处理汽轮机基础养护期满移交时，应对其进行复查验收，根据土建部门交送附有的基础施工图及几何尺寸实测记录，放线对几何尺寸与标高进行实测，实测基础数据偏差要符合标准。在超差项目的数值不影响正常安装时，研究是否有纠正余地，保证汽轮机安装底板下标高、凝汽器基础标高、地脚螺栓孔垂直度以及各中心线符合图纸要求。如果影响正常安装，则上报土建部门处理。2.2.2 垫铁布置垫铁位置按照机组文件提供的垫铁布置图选定，在确定好垫铁的方位与厚度之后，对垫铁组的基础接触面进行处理。在铲修垫铁窝时，用錾子粗敲，再用磨光机精磨。垫铁上表面必须水平，并应布置在负荷集中的部位，垫铁的静负荷不应超过4MPa6。例如：台板地脚螺栓两侧、台板四角处、台板加强筋部位。每组垫铁在 35块，垫铁的间隙不能塞入0.05mm塞尺，而且只要一对斜垫铁，斜垫铁错开的面积小于该垫铁面积的1/4。同时要控制好相临两组垫铁间的水平距离，一般要将距离控制在300700mm。2.2.3 台板、轴承座、下半汽缸安装（1）台板安装。汽轮机安装台板时，前、后台板平稳吊放于垫铁上并调平台板与垫铁的接触面，保证不能塞入0.05mm塞尺。下穿地脚螺栓，旋入上螺母，在上螺母与底板沉孔间加装半月形垫铁，在二次灌浆前应点焊牢固，防止在进行下螺母紧固时，上螺随之转动。台板表面应平整、光洁、无毛刺，与轴承座、汽缸的接触面保持紧密，不能塞入0.05mm塞尺。（2）轴承座安装。为了确保轴承座安装的精度，要严格按照图纸要求施工，并多次测量并校正承座跨距、中心、水平和标高。先将前后轴承座吊放于台板之上，并装台板、轴承座、下半汽缸安装试装转子隔板、蒸汽室安装轴承安装转子安装二次灌浆汽轮机扣大盖基础处理垫铁布置发电机安装27INSTALLATION2023.6Electromechanical Installation 机 电 安 装由于不平衡引起离心力，支持轴承轴瓦的垫块要承受此部分离心力，因此，该垫块决定转子的位置。垫块要保持接触点均匀分布承重，避免引起较大振动。在安装推力轴承时，要保证转子轴向窜动量。窜动量过大，推力瓦块会随着汽轮机负荷的突变，受到较大冲击；窜动量过小，推力瓦块的油膜厚度不正常，汽轮机运行中会出现摩擦，导致油温升高。推力盘与推力瓦块接触均匀，用0.05mm塞尺应塞不进，接触面积不小于75%。在转子未放入时，底部垫块与洼窝间保持0.03mm间隙。转子放入后，垫块洼窝应同时接触。此外，顶轴油囊要与轴颈严密接触，且不能随意改变其大小和深度，做好顶轴油进口的杂物落入防护工作，在转子最终放入前，先通油清路，避免杂物损坏瓦面。2.2.7 转子安装转子安装前，要对转子进行检查，确保转子无裂纹、无损伤、足够光滑，并且轴颈及联轴器应光滑、无毛刺。转子吊起后要保持水平吊入汽缸内，注意保护转子和轴瓦面，然后进行安装转子。安装人员要测量设备的正确位置，并根据设计图纸找到设备固定的位置，安装转子期间，转子不能松动。如果发现松动，需要拧紧转子。转子各部位间隙测量时，要将推力盘与主推力瓦块贴紧。间隙测量内容包括：轴承油封、轴承座挡油环间隙，主、副推力瓦与推力盘间隙，通流部分动、静间隙，前、后汽封齿尖径向及轴向间隙，隔板汽封齿尖径向及轴向间隙和轴颈与桥型规的间隙等。2.2.8 汽轮机扣大盖当安装完转子后，要进行汽轮机扣大盖的操作。扣大盖质量直接体现出汽缸安装质量，要求操作人员全面仔细地操作。在扣大盖前需要试扣盖，确认内部零件全部装齐合格，下落上半汽缸时，要检查隔板上、下半相对位置和汽缸中分面间隙。扣大盖期间，应当加强环境卫生工作，并在导柱涂润滑油。保证汽缸内部套上下部位处于一致状态，吊起上半汽缸后，在下半汽缸涂抹密封脂，复装上半汽缸。当上、下半汽缸中分面相距12mm时，销入定位销，彻底落下上半汽缸。盘动转子检查，在没有异常的情况下，用液压力矩扳手对中分面螺栓冷紧，冷紧从汽缸中部到左右对称分别向前向后紧固，之后对中分面螺栓进行热紧，最后对转子对中情况进行复校。2.2.9 发电机安装安装好发电机前后轴承并吊入发电机转子，然后对前后轴承进行刮研，刮研好吊入汽轮机转子，并不断调整发电机台板上平面到发电机转子的中心距离，做好发电机转子是初步找好中心工作。拆下发电机定子端盖，将定子固定于台板上，利用钢丝对发电机定子进行中心位置找正，并完成发电机转子正式穿入定子工作。最后，以汽机对轮为准，利用百分表和专用工具，精找发电机对轮。2.2.10 二次灌浆当汽轮机扣大盖结束，工艺、电气、热工方面的埋件均按规定数敷设完毕，能够进行汽轮机二次灌浆工作。通过对基础表面进行打毛处理后，将各垫铁组垫铁相互点焊。彻底清扫与清洗基础表面，按规定灌浆高度支设模板。进行灌浆时，使用高强自流无收缩灌浆料，在灌浆施工中有可能被溅污的各台板、座架工作面，轴承座与定子下的各绝缘与调整垫片等处应进行覆盖保护。灌浆基础表面应提前一天进行充分润湿，并用压缩空气吹扫基础表面积水。浇灌过程中，应采用机械振捣与手工振捣接合等手段充分填实到机组各座架及合板底部，并高出底面约30mm，灌浆后按规定进行养护。3 结语汽轮机本体安装要求具有较高的精度，而且施工工艺也相对复杂。在进行安装时，务必要强化施工质量控制工作，合理把握安装流程，严格执行技术标准和施工方案，保证每个施工环节都不出现问题，重点做好调整汽轮机轴系工作。经过多年的现场实际使用情况来看，该机组运行十分稳定，机组受热膨胀情况、承压严密程度、各部分间隙、轴系中心线与汽缸中心线重合度均在优良范围内。参考文献：1刘吉鹏.汽轮机设备及管道安装施工工艺J.安装，2022（5）：63-65.2侯思远，郑辉，王东旭.浅谈汽轮机安装过程控制J.石化技术，2020，27（9）：64，40.3毕雪，段森，杨晓辉.管道设计和安装对汽轮机稳定性的影响分析J.机械工程师，2022（9）：151-153，156.4王进龙.浅谈提升汽轮机本体安装质量的措施J.内燃机与配件，2020（9）：178-179.5孟亮，徐雷，姜涛，等.浅析化工装置小型背压式汽轮机安装技术J.石油和化工设备，2020，23（3）：53-55.6祝钢.小型工业汽轮机在化工企业余热利用中的应用J.应用科技，2007，34（12）：50-51，55.