田灣核電工程百萬千瓦級汽輪機(jī)安裝特點(diǎn)

朱啟江，馬　龍中國核電工程有限公司田灣項(xiàng)目部，江蘇連云港　222047

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田灣核電工程百萬千瓦級汽輪機(jī)安裝特點(diǎn)

朱啟江，馬龍
中國核電工程有限公司田灣項(xiàng)目部，江蘇連云港222047

摘要本文論述了田灣核電工程1000MW汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及安裝過程中質(zhì)量控制要點(diǎn)，TCCS通流測量及調(diào)整，闡明其結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性和穩(wěn)定性及實(shí)際安裝過程中注意事項(xiàng)、希望對后續(xù)同類型機(jī)組工程安裝有所幫助。

關(guān)鍵詞TCCS；雙彈簧；非核沖轉(zhuǎn)

田灣核電站二期工程3號常規(guī)島汽輪機(jī)采用哈電股份設(shè)計(jì)，哈爾濱汽輪機(jī)廠供貨的額定功率為1126MW、轉(zhuǎn)速為1500r/min、單軸、二級再熱、四缸、六排汽、反動凝汽式汽輪機(jī)。本文根據(jù)哈爾濱汽輪機(jī)廠有限公司的技術(shù)資料以及以往實(shí)際安裝的經(jīng)驗(yàn)就該機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)從安裝的質(zhì)量控制角度作一描述。

1　工程概況

田灣核電站二期工程3號常規(guī)島汽輪機(jī)采用哈電股份設(shè)計(jì)供貨的額定功率為1126MW、轉(zhuǎn)速為1500r/min、單軸、二級再熱、四缸、六排汽、反動凝汽式汽輪機(jī)。該機(jī)組汽輪機(jī)由一只高壓缸，三只低壓缸及其附件組成。一根高壓轉(zhuǎn)子，三根低壓轉(zhuǎn)子通過剛性聯(lián)軸器；低壓2、3號轉(zhuǎn)子間各聯(lián)接一短軸整體連成一個(gè)軸系，再通過剛性聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相連。該機(jī)組汽輪機(jī)在制造時(shí)采用了TCCS工藝，即無轉(zhuǎn)子合缸狀態(tài)下使用激光模擬機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)測量調(diào)整汽輪機(jī)徑向通流間隙。現(xiàn)場安裝時(shí)各內(nèi)部部套不需再找中心，徑向通流間隙僅需壓鉛絲復(fù)測作為機(jī)組檢修依據(jù)，不作調(diào)整。

2　汽輪機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及現(xiàn)場安裝質(zhì)量保證

2.1汽輪機(jī)平臺及凝汽器底座均為彈性基礎(chǔ)特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：有效避免機(jī)組工作頻率與基礎(chǔ)臺板共振，改善汽機(jī)基礎(chǔ)的動力特性。有效的隔離動力荷載，使頂板上的設(shè)備與下部立柱脫離動力耦合；對基礎(chǔ)不均勻沉降，彈簧隔振基礎(chǔ)可以自動補(bǔ)償或快速調(diào)平。缺點(diǎn)：汽輪機(jī)及凝汽器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，有一定的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)；安裝工藝復(fù)雜，安裝周期略長；國內(nèi)基座設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，需要驗(yàn)證項(xiàng)目較多。

安裝期間重點(diǎn)難點(diǎn)：1）應(yīng)根據(jù)機(jī)組本身特點(diǎn)確定合理安裝方案，多次組織專家評審會對汽輪機(jī)及凝汽器彈簧釋放順序進(jìn)行討論確認(rèn)。2）汽機(jī)平臺采用彈簧隔振器支撐的減震設(shè)計(jì)，彈簧隔振器釋放的時(shí)機(jī)影響到整個(gè)汽輪機(jī)安裝過程數(shù)據(jù)，因此把握好隔振彈簧釋放時(shí)機(jī)極為重要。

2.2低壓汽輪機(jī)與凝汽器的連接方式及質(zhì)量控制

為了實(shí)現(xiàn)凝汽器運(yùn)行重量分配的設(shè)計(jì)要求，安裝時(shí)應(yīng)考慮兩部分內(nèi)容：一是凝汽器實(shí)際重量與設(shè)計(jì)重量的差異，這可以在凝汽器彈簧釋放時(shí)，通過彈簧變形測量出凝汽器的實(shí)際重量，并由設(shè)計(jì)部門對實(shí)際的重量分配進(jìn)行修正；二是如何在安裝中實(shí)現(xiàn)凝汽器的重量分配，這可以采用注水模擬來實(shí)現(xiàn)，即向凝汽器灌入一定量的水并使其重量達(dá)到運(yùn)行重的70%，并在此條件下與低壓缸排汽口進(jìn)行焊接。

低壓缸與凝汽器焊接難點(diǎn)及重點(diǎn)控制：1）因本汽輪機(jī)缸體剛性較低，在制造完成后運(yùn)輸、存放過程中會造成一定的變形。因此在低壓外缸拼缸完成后，采取相應(yīng)措施消除低壓缸底部與凝汽器膨脹節(jié)之間的錯(cuò)口。2）凝汽器與低壓缸焊接時(shí)，在低壓外缸底部架設(shè)9只百分表，重點(diǎn)監(jiān)控氣缸變形量。

2.3田灣二期核電汽輪機(jī)機(jī)組不進(jìn)行非核沖轉(zhuǎn)的可行性分析及安裝質(zhì)量保證措施

本工程汽輪機(jī)背景設(shè)計(jì)成熟可靠，安裝經(jīng)驗(yàn)豐富，滑銷系統(tǒng)成熟可靠 。本機(jī)組采用多死點(diǎn)滑銷系統(tǒng)，在汽輪機(jī)啟動、運(yùn)行和停機(jī)時(shí)，保證汽輪機(jī)各個(gè)部件正確地膨脹、收縮和定位，同時(shí)保證汽缸和轉(zhuǎn)子正確對中。潤滑油、頂軸油系統(tǒng)安全可靠 。田灣核電汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)是成熟，間隙控制和測量手段是先進(jìn)，產(chǎn)品制造和驗(yàn)收是有保障，現(xiàn)場安裝和調(diào)整是有經(jīng)驗(yàn)，因此，只要嚴(yán)格按照制造、安裝和調(diào)試規(guī)程執(zhí)行，田灣項(xiàng)目的汽輪機(jī)一次沖轉(zhuǎn)成功是完全可行的。

安裝質(zhì)量保證措施：1）油系統(tǒng)沖洗暫定采用正式泵進(jìn)行，為盡早開始油循環(huán)，計(jì)劃對軸承座個(gè)進(jìn)油管路短接，進(jìn)行體外油循環(huán)。2）加強(qiáng)同類型機(jī)組經(jīng)驗(yàn)反饋經(jīng)驗(yàn)反饋—總結(jié)前期項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，切實(shí)做好經(jīng)驗(yàn)反饋工作，避免前期項(xiàng)目發(fā)生的問題在田灣項(xiàng)目上重復(fù)發(fā)生，保證產(chǎn)品滿足設(shè)計(jì)要求，消除隱患：如軸承箱油管路內(nèi)壁焊渣、焊瘤問題。要求對軸承箱油管路從田灣項(xiàng)目開始增加內(nèi)窺鏡檢查，相關(guān)要求落實(shí)到工藝、檢查文件中。

2.4制造廠TCCS測量與現(xiàn)場通流復(fù)測軸系中心與通流間隙調(diào)整的相互關(guān)系

本汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸根據(jù)轉(zhuǎn)子找中心工藝，即在轉(zhuǎn)子末級葉片上架設(shè)百分表，表頭指針指向低壓內(nèi)缸兩端背弧，盤動轉(zhuǎn)子通過百分表讀數(shù)計(jì)算出汽缸與轉(zhuǎn)子同心數(shù)據(jù)。內(nèi)缸根據(jù)轉(zhuǎn)子找中心后，開缸進(jìn)行通流間隙復(fù)測。本汽輪機(jī)低壓內(nèi)缸及內(nèi)部套半實(shí)缸與全實(shí)缸時(shí)變形較大，在內(nèi)缸上下缸合缸后，需在低壓內(nèi)缸底部電端與調(diào)端架設(shè)百分表。低壓內(nèi)缸底部合缸狀態(tài)與半缸狀態(tài)變形達(dá)3mm～4mm，現(xiàn)場使用傳統(tǒng)壓鉛絲測通流的工藝無法準(zhǔn)確測量出汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下徑向通流間隙。因此汽缸徑向通流間隙在制造廠采用TCCS汽輪機(jī)通流間隙測量

技術(shù)，汽缸在無轉(zhuǎn)子狀態(tài)下合全實(shí)缸，在各級汽封塊上下左右四處安裝測量靶球，使用激光儀器掃描靶球以計(jì)算出內(nèi)部套中心定位，計(jì)算出調(diào)整量。低壓內(nèi)部套與低壓內(nèi)缸、高壓內(nèi)部套與高壓缸之間出廠前即定位完成，完成掛耳墊片配置及汽封塊加工，現(xiàn)場不再進(jìn)行調(diào)整。

安裝質(zhì)量保證措施：1）汽缸通流間隙現(xiàn)場只做復(fù)測，以供后續(xù)機(jī)組檢修參考。2）TCCS測量系統(tǒng)本身具有測量精度高、更貼近實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)。制造廠應(yīng)完善TCCS測量規(guī)范，并建立TCCS專用工藝文件，確保TCCS測量工作質(zhì)量；安裝公司嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求完成現(xiàn)場總裝，并控制安裝數(shù)據(jù)的有效性，就能確保汽輪機(jī)處于啟動的最佳狀態(tài)。

2.5安裝總體關(guān)鍵控制點(diǎn)及安裝高峰進(jìn)度及質(zhì)量控制措施

為保證現(xiàn)場安裝進(jìn)度與核島進(jìn)度匹配滿足熱式要求，現(xiàn)場設(shè)置10個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)作為汽輪機(jī)安裝關(guān)鍵路徑。1）軸系初找中；2）全實(shí)缸軸系找中；3）通流間隙檢查；4）汽輪機(jī)試扣蓋；5）正式扣蓋；6）釋放基礎(chǔ)彈簧；7）低壓缸與凝汽器連接；8）二次灌漿后中心復(fù)測；9）高壓缸負(fù)荷分配；10）軸承座正式扣蓋。通過對上述關(guān)鍵路徑進(jìn)行重點(diǎn)質(zhì)量及進(jìn)度控制。

供貨高峰期各單位進(jìn)度及質(zhì)量保證措施：1）現(xiàn)場按施工人員“兩班倒”的方式來組織施工，爭取最大限度的加快施工進(jìn)度，來實(shí)現(xiàn)扣蓋和熱試節(jié)點(diǎn)。2）業(yè)主、工程公司、監(jiān)理、制造廠安排專人在現(xiàn)場隨施工進(jìn)度同步見證、驗(yàn)收。3）制造廠安排現(xiàn)場工代和技術(shù)工代，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。4）現(xiàn)場成立了現(xiàn)場安裝協(xié)調(diào)專項(xiàng)組，并制定安裝日例會制度，將TG現(xiàn)場相關(guān)事項(xiàng)落實(shí)到人，快速有效解決安裝過程中遇到的問題。

3　結(jié)論

汽輪機(jī)本體設(shè)備是核電機(jī)組常規(guī)島部分的核心設(shè)備，安裝要求高，技術(shù)含量高，本文根據(jù)田灣核電安裝經(jīng)驗(yàn)，對汽輪機(jī)雙彈簧布置特點(diǎn)、TCCS復(fù)測、不進(jìn)行非核沖轉(zhuǎn)可行性分析、安裝期間質(zhì)量控制措施等做了比較詳細(xì)的闡述。核電百萬級汽輪發(fā)電機(jī)組是核電行業(yè)發(fā)展趨勢，所以發(fā)展和更新百萬級核電汽輪機(jī)組的安裝技術(shù)水平還是當(dāng)今值得探討的課題，我們在施工過程中應(yīng)該深刻的理解設(shè)計(jì)者領(lǐng)先的設(shè)計(jì)理念再結(jié)合設(shè)備廠家先進(jìn)的加工技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)場先進(jìn)安裝技術(shù)創(chuàng)新盡可能將設(shè)備的性能發(fā)揮到最佳狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]秦山核電二期工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)匯編施工卷（二）.原子能出版社.

[2]嶺澳核電工程實(shí)踐與創(chuàng)新.施工管理卷.

中圖分類號TM6

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號1674-6708（2016）155-0119-01