做好汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝管理減少影響機(jī)組掁動(dòng)的因素

裘喜舜

(電能(煙臺(tái))核電技術(shù)有限公司,山東煙臺(tái) 265100)

做好汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝管理減少影響機(jī)組掁動(dòng)的因素

裘喜舜

(電能(煙臺(tái))核電技術(shù)有限公司,山東煙臺(tái) 265100)

汽輪發(fā)電機(jī)組在電廠發(fā)電中起著非常重要的作用,汽輪發(fā)電機(jī)組是核電和火電廠中把蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,然后轉(zhuǎn)化成電能的設(shè)備。但是汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝是個(gè)很復(fù)雜的過程,要是安裝不當(dāng)或安裝過程管理控制的不好,會(huì)導(dǎo)至機(jī)組振動(dòng),影響發(fā)電效率,甚至造成十分嚴(yán)重的后果。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展,為了達(dá)到節(jié)能的目的,提高能源的利用率,越來越多大型汽輪發(fā)電機(jī)組也應(yīng)運(yùn)而生,大型汽輪發(fā)電機(jī)組具有參數(shù)高、部件多、尺寸長(zhǎng)、容量大、重量重等特點(diǎn),再加上相關(guān)安裝要求的提高,使汽輪發(fā)電機(jī)組安裝更難。本文結(jié)合汽輪發(fā)電機(jī)組本體安裝過程,分析了減少影響機(jī)組振動(dòng)的因素。

汽輪發(fā)電機(jī)組 振動(dòng)因素 安裝管理 質(zhì)量控制

對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械來說任何一種振動(dòng)都會(huì)或多或少的損壞設(shè)備,縮短設(shè)備的使用壽命,超標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)烈振動(dòng)會(huì)導(dǎo)至機(jī)組其它零部件松動(dòng)、斷裂、動(dòng)靜部分摩擦加劇、危機(jī)保安系統(tǒng)誤動(dòng)作等,影響汽輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行,甚至造成停機(jī)及整臺(tái)機(jī)組毀壞事故。微小的振動(dòng)是不可避免的,但是要盡可能地減少振動(dòng),嚴(yán)格地控制振動(dòng)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。所以在安裝前應(yīng)明確定位,提前策劃,針對(duì)不同機(jī)組的特點(diǎn),加強(qiáng)對(duì)相關(guān)安裝資料的審查,收集相關(guān)參考資料,編制有針對(duì)性的安裝方案與優(yōu)化措施。在安裝過程中努力提高安裝工藝水平,加強(qiáng)質(zhì)量控制確保機(jī)組的安裝質(zhì)量,從而有效降低對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響。

1 地腳螺栓與錨固板的安裝

汽輪發(fā)電機(jī)的安裝精度要求也十分嚴(yán)格,對(duì)安裝基礎(chǔ)的要求也很高,因?yàn)槠啺l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高,振動(dòng)大。汽輪發(fā)電機(jī)的安裝和定位以及緊固都是由地腳螺栓跟錨固板與基礎(chǔ)連接,所以根據(jù)相關(guān)圖紙和參考資料設(shè)計(jì)合理的可調(diào)式地腳螺栓跟錨固板金屬框架式支撐的固定結(jié)構(gòu),不但可以精確的使地腳螺栓及錨固板定位,保證汽輪發(fā)電機(jī)組的后續(xù)安裝順利,還可以使地腳螺栓與錨固板區(qū)域地基礎(chǔ)支撐剛度加強(qiáng),間接的減少因基礎(chǔ)問題而產(chǎn)生的機(jī)組振動(dòng)。

2 基礎(chǔ)處理與臺(tái)板安裝

(1)要嚴(yán)格的按照?qǐng)D紙與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行檢查驗(yàn)收與處理。在此要強(qiáng)調(diào)的是:基礎(chǔ)表面油污的處理與二次灌漿區(qū)域基礎(chǔ)地鏨毛。因?yàn)榛A(chǔ)表面油和二次灌漿區(qū)域基礎(chǔ)地鏨毛,如果未按要求處理會(huì)直接影響到后續(xù)基礎(chǔ)二次灌漿料跟基礎(chǔ)的親和力,直接導(dǎo)至區(qū)域基礎(chǔ)支撐剛度降低。

(2)在臺(tái)板安裝方面,就主要討論一下臺(tái)板鏟刮。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求:臺(tái)板與汽缸和軸承座的接合面要光潔無毛刺,并且接觸嚴(yán)密,檢查用0.05mm塞尺塞入接觸面四周應(yīng)塞不入。通常施工前制造廠家和許多單位都會(huì)認(rèn)為不需要去鏟刮臺(tái)板,說臺(tái)板與汽缸和軸承座接合面都經(jīng)過精密銑床加工,而且出廠前制造廠也已經(jīng)對(duì)臺(tái)板做了研刮,所以應(yīng)該符合安裝要求。加上全部汽輪機(jī)部件的重量均落在臺(tái)板上,認(rèn)為只要臺(tái)板下部的墊鐵布置得當(dāng),且墊鐵荷重分配合理的話,原有的間隙會(huì)就會(huì)的因臺(tái)板微小變形而消除。但實(shí)際上因?yàn)檫\(yùn)輸與存放,臺(tái)板接合面并不能嚴(yán)密接合,特別是臺(tái)板跟軸承座接合面,在汽缸就位安裝時(shí)較大的間隙是不能消除的,所以還是要采取傳統(tǒng)地臺(tái)板研磨方法進(jìn)行處理。

3 軸承座和軸承的安裝

(1)由于軸承座底平面跟基礎(chǔ)臺(tái)板接觸不良以及地腳螺栓沒有按要求緊固或者緊力不均勻等都會(huì)使軸承座的聯(lián)接剛度降低,從而使軸承座地抗振能力降低。安裝軸承的過程中,軸承的抗振能力往往會(huì)由于軸瓦緊力、墊塊接觸、頂隙和連接剛度等方面問題受到影響。所以在安裝過程中要嚴(yán)格按照要求控制安裝質(zhì)量。

(2)軸承安裝要重視軸承的標(biāo)高問題,如果轉(zhuǎn)子兩端的軸承標(biāo)高不在一個(gè)合理的范圍內(nèi),兩端軸承的負(fù)荷分配就不合理,將造成軸瓦內(nèi)的油膜形成不好或根本不能建立油膜。由此極易誘發(fā)機(jī)組的自激振動(dòng)或產(chǎn)生碾瓦現(xiàn)象,從而引發(fā)機(jī)組振動(dòng)。因此,安裝期間,應(yīng)根據(jù)制造廠家的建議,再結(jié)合各廠的實(shí)際情況對(duì)機(jī)組的軸承標(biāo)高進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)整。另外,根據(jù)不同組設(shè)計(jì)特點(diǎn),考慮各軸承標(biāo)高情況,預(yù)先在具體墊鐵配制過程中留有相應(yīng)的預(yù)抬量,便于調(diào)整,以滿足不同軸承負(fù)荷的要求。

(3)推力軸承是轉(zhuǎn)子相對(duì)于汽缸的膨脹死點(diǎn),轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)量如不符合要求,竄動(dòng)量過小不能保證推力瓦塊形成正常的油膜厚度,而在運(yùn)行中油溫會(huì)升高或出現(xiàn)摩擦痕跡,如竄動(dòng)量過大,在汽輪機(jī)負(fù)荷突然改變時(shí),可能會(huì)使推力瓦塊受到?jīng)_擊,或造成動(dòng)靜碰磨情況的發(fā)生,從而引起機(jī)組振動(dòng)。因此,應(yīng)嚴(yán)格地按照?qǐng)D紙及規(guī)范的要求在安裝前對(duì)推力瓦進(jìn)行檢查處理,在安裝過程中進(jìn)行推力瓦間隙和接觸程度的檢測(cè)并作好記錄。

4 轉(zhuǎn)子葉片問題

當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生斷葉片時(shí),轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布明顯發(fā)生改變,因此機(jī)組的振動(dòng)會(huì)發(fā)生明顯的變化,振動(dòng)的變化既包括振動(dòng)大小的變化也包括振動(dòng)相位的變化。為了避免斷葉片的現(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)嚴(yán)格地按照?qǐng)D紙及規(guī)定的要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)到貨的轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行檢查處理,各級(jí)葉片逐一進(jìn)行外觀檢查,轉(zhuǎn)子葉片及復(fù)環(huán)應(yīng)無松動(dòng)和損傷,鑲嵌應(yīng)平整,無凸出部分。另外,現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)對(duì)葉片進(jìn)行靜頻率試驗(yàn)等,有效確保轉(zhuǎn)子葉片的質(zhì)量。

5 活動(dòng)部件

安裝期間如果有活動(dòng)部件進(jìn)入汽輪機(jī)而未能發(fā)現(xiàn),此活動(dòng)部件可能在汽流的沖擊下撞傷甚至損壞汽輪機(jī)葉片,從而造成嚴(yán)重的事故,并引發(fā)機(jī)組振動(dòng)。如果發(fā)電機(jī)內(nèi)存在活動(dòng)部件,一方面可能至啟動(dòng)電機(jī)造成內(nèi)部短路;另一方面可能引起機(jī)組振動(dòng)的不穩(wěn)定,給機(jī)組振動(dòng)的診斷帶來困難。因此,應(yīng)加強(qiáng)安裝過程中的管理,加強(qiáng)安全文明施工,并在工作服、人員、材料、環(huán)境、記錄、清理、檢查等方面作出嚴(yán)格的規(guī)定,避免因活動(dòng)部件進(jìn)入而產(chǎn)生機(jī)組振動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。

6 發(fā)電機(jī),勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)中心不對(duì)稱

一是軸向磁場(chǎng)中心不對(duì)稱,二是圓周方向磁場(chǎng)中心不對(duì)稱引起空氣間隙不對(duì)稱。前者易發(fā)生周期性的軸向振動(dòng),后者會(huì)引起靜子的振動(dòng)。在這方面應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的安裝調(diào)整工作,在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方面原則上發(fā)電機(jī)的空氣間隙和磁力中心無特殊原因應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量,但由于結(jié)構(gòu)原因無法進(jìn)行空氣間隙現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí),如端蓋軸承式發(fā)電機(jī)的空氣間隙安裝過程中對(duì)出廠裝配位置未變動(dòng)者可不再測(cè)量時(shí);由于結(jié)構(gòu)原因無法按常規(guī)方法進(jìn)行磁力中心直接測(cè)量時(shí),在穿轉(zhuǎn)子前可采用分別做好定子,轉(zhuǎn)子軸向相對(duì)位置的外引值的方法,來確定磁力中心。對(duì)于軸向磁場(chǎng)中心和空氣間隙問題,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際在制造廠家的指導(dǎo)下進(jìn)行調(diào)整,以確保設(shè)備的軸向磁場(chǎng)中心和空氣間隙符合要求。另外,在安裝過程中定期對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子進(jìn)行絕緣測(cè)試等相關(guān)工作,確保機(jī)組安全運(yùn)行。

7 施工工序的影響

在安裝過程中如果施工工序不合理,會(huì)直接影響汽輪發(fā)電機(jī)組安裝的質(zhì)量。而一個(gè)合理的施工工序,不僅僅可以提高安裝的效率,更重要的是還能更好的保證安裝的質(zhì)量。汽輪發(fā)電機(jī)組的本體安裝與凝汽器的安裝是個(gè)統(tǒng)一的整體,兩者不可以忽視任何的一個(gè)方面。緊緊的抓住影響振動(dòng)因素的這條線,在各專業(yè)施工組織設(shè)計(jì)中都明確各施工質(zhì)量控制要點(diǎn),并制定合理的綜合施工進(jìn)度、施工工序,不但能夠保證汽輪發(fā)電機(jī)組安裝工作高效有序的進(jìn)行,還能提高安裝質(zhì)量,達(dá)到有效的減少機(jī)組振動(dòng)的影響因素。

8 結(jié)語

在汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝過程中,影響機(jī)組振動(dòng)的因素很多,并且影響因素之間是相互關(guān)聯(lián)的。除了上述以外的影響因素,安裝過程中動(dòng)靜間隙、浮動(dòng)油擋安裝、滑銷系統(tǒng),機(jī)組真空、機(jī)組中心、低壓缸的拼接、零部件松動(dòng)、凝汽器接缸、汽缸負(fù)荷試驗(yàn)、相關(guān)大管道與汽輪機(jī)的連接、汽機(jī)扣蓋、油系統(tǒng)清潔度、基礎(chǔ)二次灌漿、凝汽器灌水試驗(yàn)等安裝問題都可能影響機(jī)組振動(dòng)。所以安裝管理人員不斷地學(xué)習(xí)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn);提高對(duì)機(jī)組振動(dòng)問題的認(rèn)知,對(duì)不同的機(jī)組,要有針對(duì)性的進(jìn)行分析與研究,切實(shí)地做好安裝方案與優(yōu)化措施的編制;努力提高安裝工藝水平,加強(qiáng)汽輪發(fā)電機(jī)組的安裝管理,嚴(yán)抓安裝質(zhì)量。從而有效地減少因安裝問題產(chǎn)生的機(jī)組振動(dòng)。