電廠汽輪機(jī)現(xiàn)場(chǎng)安裝技術(shù)性改造方案研究

龍鼎

（中電建湖北電力建設(shè)有限公司，湖北 武漢 430070）

燃煤發(fā)電企業(yè)是為社會(huì)提供電力能源的企業(yè)，中國電力企業(yè)聯(lián)合委員會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國火電機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)9.4億kW，火力發(fā)電裝機(jī)是中國電力生產(chǎn)的大戶。煤炭大部分用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，我國煤炭消費(fèi)占比高達(dá)65%，為環(huán)境帶來了巨大的壓力。調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)成為能源企業(yè)的核心工作。汽輪機(jī)是火電廠中的重要設(shè)備，氣機(jī)熱耗直接影響電廠的經(jīng)濟(jì)效益，汽輪機(jī)通流是氣機(jī)中的關(guān)鍵部分，汽輪機(jī)通流部分直接與電廠的經(jīng)濟(jì)效益相關(guān)，可通過優(yōu)化升級(jí)汽輪機(jī)流通部件優(yōu)化汽輪機(jī)，降低能耗。

1 電廠汽輪機(jī)能量損失分析

工質(zhì)在汽輪機(jī)內(nèi)通過降溫減壓過程將熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，使汽輪機(jī)動(dòng)葉旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的能量轉(zhuǎn)換。通過優(yōu)化熱力循環(huán)過程，提升汽輪機(jī)的參數(shù)，降低大冷端的循環(huán)參數(shù)等方法可提高汽輪機(jī)內(nèi)效率。提高汽輪機(jī)的內(nèi)效率可降低能耗。提高機(jī)組效率。改善汽輪機(jī)的通流部分是汽輪機(jī)提高效率的重要手段。蒸汽在汽輪機(jī)流通通道內(nèi)存在各種損失，對(duì)汽輪機(jī)通流部分進(jìn)行改造會(huì)減少因結(jié)構(gòu)引起的損失。流通部分的損失包括機(jī)內(nèi)損失與機(jī)外損失。汽輪機(jī)流通部分機(jī)外損失包括軸封漏氣，進(jìn)汽阻力等損失。汽輪機(jī)內(nèi)熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功值等于蒸汽理想比焓降，蒸汽在機(jī)內(nèi)存在與流動(dòng)有關(guān)的機(jī)內(nèi)損失，使得蒸汽的理想比焓不能完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

電廠機(jī)組采用高壓抗燃油數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電爐的協(xié)調(diào)控制。機(jī)組可承擔(dān)部分調(diào)峰任務(wù)?；痣姀S汽輪機(jī)通流部分設(shè)計(jì)技術(shù)不夠先進(jìn)，在經(jīng)濟(jì)性與安全性方面存在較多問題。汽輪機(jī)組額定工況下，經(jīng)修正后機(jī)組熱耗功率比設(shè)計(jì)熱耗率高，額定工況下汽輪機(jī)高壓缸效率比設(shè)計(jì)值低，因此，對(duì)汽輪機(jī)的通流部分進(jìn)行優(yōu)化可提升機(jī)組的效率。

火電廠汽輪機(jī)采用90年代的設(shè)計(jì)方法，當(dāng)時(shí)制造技術(shù)落后，設(shè)備加工精度較低，汽輪機(jī)三缸效率較低。機(jī)組在投產(chǎn)后存在低壓軸封經(jīng)常冒氣，中壓各段抽氣量偏低，高壓內(nèi)缸輸水管易脫落等問題。對(duì)電廠機(jī)組通流改造能提高機(jī)組的運(yùn)行效率，增加企業(yè)的經(jīng)營經(jīng)濟(jì)效益，且有利于提升社會(huì)效益與環(huán)保效益。

2 火力電廠汽輪機(jī)的安裝

2.1 汽輪機(jī)的安裝范圍

汽輪機(jī)現(xiàn)場(chǎng)安裝是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，其安裝的合理性對(duì)汽輪機(jī)的正常運(yùn)行具有重要的作用。直接影響到汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性，目前很多汽輪機(jī)安裝技術(shù)人員對(duì)安裝技術(shù)性重視不足，存在人為的不合理性，必須采取一定的技術(shù)改造手段，做好安裝工作。

汽輪機(jī)的安裝工作涉及到很多基礎(chǔ)項(xiàng)目，按照設(shè)計(jì)施工圖紙要求步驟操作，則能保證安裝質(zhì)量。基礎(chǔ)安裝包括各種安裝基礎(chǔ)土方的施工，冷卻塔的施工等，基礎(chǔ)安裝主要是管理施工工作，由設(shè)計(jì)技術(shù)人員指導(dǎo)施工人員操作。

2.2 汽輪機(jī)的安裝要求

汽輪機(jī)安裝是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，汽輪機(jī)是由氣缸等各動(dòng)靜部件組成，組件間相互配合情況決定汽輪機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的暢通性。汽輪機(jī)組中各轉(zhuǎn)子需圍繞中心點(diǎn)位置進(jìn)行一定值的撓度運(yùn)行，保證各轉(zhuǎn)子與靜部件保持精確的位置。安裝汽輪機(jī)前需進(jìn)行常規(guī)的檢查，主要針對(duì)原料，計(jì)量器的測(cè)試檢查。汽輪機(jī)組部件圍繞軸系對(duì)正建立，安裝中軸系對(duì)正要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求操作。動(dòng)靜部件是汽輪機(jī)的重要組成部分，要注意部件間的相對(duì)位置的合理性，盡量減少靜部件的調(diào)整率，保證動(dòng)靜部件完美連接的準(zhǔn)確性。汽輪機(jī)組運(yùn)行是動(dòng)態(tài)的物理運(yùn)動(dòng)，動(dòng)靜件易產(chǎn)生一定背離，裝置停止時(shí)要進(jìn)行復(fù)查工作。汽輪機(jī)安裝次序非常重要，安裝次序不當(dāng)會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行，必須按照技術(shù)要求步驟分解完成。各級(jí)裝置安裝中，要進(jìn)行問題的技術(shù)發(fā)現(xiàn)與記錄。

3 汽輪機(jī)安裝中的問題

隨著科技的不斷進(jìn)步，汽輪機(jī)設(shè)備應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的范圍不斷擴(kuò)大，相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)部門必須切實(shí)掌握汽輪機(jī)設(shè)備維修的關(guān)鍵技術(shù)。汽輪機(jī)組在發(fā)電廠發(fā)電系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，汽輪機(jī)組必須24小時(shí)運(yùn)行以保證發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，為提高汽輪機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性，必須對(duì)火電廠汽輪機(jī)安裝技術(shù)進(jìn)行改造。

汽輪機(jī)型號(hào)為N660-24型，冷熱鍛再熱蒸汽流量為1616.9t/h，低壓缸排汽流量為1371.62t/h，高壓缸主蒸汽流量為2045t/h，汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速為3000r/min，蒸汽鍋爐再熱蒸汽出口流量為1777.62t/h，高壓蒸汽出口流量為2110t/h，發(fā)電機(jī)型號(hào)為QFSN-660-2型，額定功率為660MW。冷卻方式為水、氫。

火電廠汽輪機(jī)是生產(chǎn)工作中的重要設(shè)備，如安裝前未進(jìn)行全面的準(zhǔn)備工作，易導(dǎo)致出現(xiàn)各種問題。當(dāng)前我國火力發(fā)電廠汽輪機(jī)安裝中，大多電廠安裝前未做好全面的準(zhǔn)備工作，往往導(dǎo)致安裝中出現(xiàn)諸多問題。安裝準(zhǔn)備工作不充分主要體現(xiàn)在對(duì)環(huán)境條件與技術(shù)條件準(zhǔn)備不足方面。

火電廠設(shè)備安裝中，汽輪機(jī)的安裝具有復(fù)雜性與綜合性的特點(diǎn)，我國火電廠汽輪機(jī)安裝中主要存在的問題是技術(shù)人員未嚴(yán)格按相應(yīng)操作流程安裝，導(dǎo)致無法保證汽輪機(jī)安裝質(zhì)量。汽輪機(jī)安裝是龐大的系統(tǒng)工程，每個(gè)環(huán)節(jié)都相互聯(lián)系，每個(gè)環(huán)節(jié)的施工不當(dāng)都會(huì)影響整體安裝質(zhì)量。一些技術(shù)人員在安裝中往往因粗心疏忽漏掉了某個(gè)環(huán)節(jié)，影響了安裝工作的順利進(jìn)行。

3 汽輪機(jī)安裝技術(shù)性改造方案

3.1 基礎(chǔ)澆灌技術(shù)改造措施

汽輪機(jī)安裝基礎(chǔ)澆灌工作涉及的影響因素較為復(fù)雜，主要的問題是對(duì)澆注尺寸的把握，因錨固板因素，機(jī)組運(yùn)行時(shí)不能滿足氣缸膨脹要求，錨固板發(fā)生拱翻是安裝澆灌尺寸問題所引起，傳統(tǒng)的解決方法是調(diào)開氣缸經(jīng)過二次打磨擴(kuò)大間隙，此操作方式不利于提高工作效率。

安裝時(shí)首先應(yīng)明確技術(shù)要求，仔細(xì)認(rèn)真核對(duì)圖紙，盡量控制各項(xiàng)長度指標(biāo)，澆灌件的尺寸與天氣情況有密切的關(guān)系，必須在同一時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行實(shí)測(cè)，直埋件中心參數(shù)與錨固板預(yù)埋時(shí)要核對(duì)數(shù)據(jù)。

3.2 臺(tái)板的就位技術(shù)改造

汽輪機(jī)臺(tái)班就位需通過技術(shù)檢查，以保證發(fā)揮臺(tái)板的作用。臺(tái)板的就位檢查在安裝過程中避免接觸面的磨損，技術(shù)人員應(yīng)做好臺(tái)班就位的檢查工作，避免影響汽輪機(jī)在電廠中的安全運(yùn)行。臺(tái)板就位檢查工作首先反轉(zhuǎn)氣缸，在氣缸下放置平板嚴(yán)格控制臺(tái)班接觸情況，監(jiān)控臺(tái)班安裝的全過程，如臺(tái)班與氣缸間出現(xiàn)較小縫隙，可通過上緊地腳螺栓的方法，適當(dāng)調(diào)整臺(tái)板與氣缸間的縫隙。從而發(fā)揮臺(tái)板的有效作用。臺(tái)班的直觀性有利于檢查各部件的就位情況，主要檢查臺(tái)板與氣缸間隙數(shù)據(jù)，間隙大小一般以小于0.05mm作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，如在實(shí)測(cè)中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差可采用改變墊鐵位置的措施進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.3 軸系的找正技術(shù)改造

軸系的找正工作十分關(guān)鍵，通過傳統(tǒng)的方法尋找對(duì)中點(diǎn)較為復(fù)雜，對(duì)中點(diǎn)的形成基于軸承顯示，軸系找正可通過軸承系統(tǒng)中軸承的找正進(jìn)行，如此可縮短安裝的時(shí)間。首先確定找正軸承開始，找正前要注意先了解軸承的標(biāo)高，低壓轉(zhuǎn)子前后軸頸揚(yáng)度值。要考慮高中壓缸的重量是否影響低壓轉(zhuǎn)子的軸頸揚(yáng)度。軸系的找正工作需在多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)確定。軸承找正中選擇合適的方法，通過技術(shù)手段縮短汽輪機(jī)安裝時(shí)間，如落地式軸承可進(jìn)行其與氣缸的組合，軸承找正中應(yīng)注意一些基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，如低壓轉(zhuǎn)子前后軸頸揚(yáng)度值等。保證對(duì)輪中心與張口的合格。需強(qiáng)調(diào)一般情況下高中壓缸的重量對(duì)低壓轉(zhuǎn)子軸頸揚(yáng)度產(chǎn)生影響，在高中壓缸為就位前應(yīng)使低壓轉(zhuǎn)子調(diào)閥軸頸揚(yáng)度值稍大于電機(jī)端。因各轉(zhuǎn)子出廠前廠家會(huì)對(duì)其輪圓周作明顯的標(biāo)記，在找中心時(shí)要使標(biāo)記對(duì)齊。軸系找正的復(fù)查工作可安排在氣缸試扣蓋時(shí)進(jìn)行。

3.4 氣缸組合就位技術(shù)改造

氣缸組合結(jié)構(gòu)相互串聯(lián)，按低壓缸位置分為前中后，按性能分為高中低壓缸體。組合的順序性非常重要。首先在組合技術(shù)操作時(shí)確保依次操作，一般按先中間后左右的原則進(jìn)行。組合完成后注意消除安裝時(shí)輔助支撐點(diǎn)，缸體全部安裝到位后，檢查氣缸縫隙。安裝工作人員應(yīng)嚴(yán)格按施工設(shè)計(jì)要求全面仔細(xì)檢查內(nèi)部各零件，全面清理汽輪機(jī)表面雜物后，嚴(yán)格按照要求采用標(biāo)準(zhǔn)的灌漿材料，完成二次灌漿。

4 結(jié)語

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)現(xiàn)場(chǎng)安裝中，掌握安裝技術(shù)性改造方法能保證機(jī)組順利安裝，要求在安裝中認(rèn)真分析每個(gè)環(huán)節(jié)，從整體上考慮各組配合之間的完整性。提高電廠運(yùn)行的穩(wěn)定性。提高汽輪機(jī)安裝的科學(xué)性對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)有一定的益處。針對(duì)汽輪機(jī)安裝中出現(xiàn)的問題，實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)現(xiàn)場(chǎng)安裝技術(shù)的改造，提升汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。