汽轮机低压缸台板研磨辅助装置研制与应用论文_董志飞,刘志杨

(中国电建集团核电工程有限公司 山东省济南市 250102)

摘要:本文从常规300-1000MW火电机组安装中汽轮机低压缸台板研磨现场安装实际情况出发,针对安装过程中使用行车机械等常规方案操作难度大,效率低,工期长等方面进行研究。通过设计并制作台板研磨辅助装置,达到了代替常规方案中使用行车进行台板研磨作业的目的,可多组施工,提高施工质量,保证机组安全稳定运行。

关键词:汽轮机 台板研磨辅助装置

0引言

低压缸台板研磨作为低压缸安装重要的工序,不仅对机组运行轴振及瓦温等经济参数有重要影响,决定热耗值间接影响机组经济性能,而且是决定机组长时间安全运行与否的因素之一。低压缸台板研磨验收标准,根据电力行业标准(电力建设施工质量验收与评价规范,第3部分:汽轮发电机组篇)低压缸台板研磨验收标准为:接触均匀,接触面积≥75%且间隙≤0.05mm。在高标准、严要求下,常规方案使用汽机房行车进行台板研磨,不仅存在效率低下,长时间占用行车机械,与高低压加热器、发电机、四大管道等大件吊装作业冲突,存在严重的机械浪费。针对以上问题,我们进行了积极探索研究,综合以往施工方案,结合实际情况,确定通过低压缸台板研磨辅助装置的研究与应用,达到了提高台板研磨效率的目的。

1低压缸台板研磨现状调查、目标设定

1.1现状调查

利用起重机械将涂抹红丹粉的台板吊装于低压缸上,将台板与低压缸对研,根据红丹粉分布情况对高点进行研磨去除,逐渐消除高点,再次进行起重机械吊装台板对研、检查,直到台板与低压缸接触面≥75%,且呈点状分部。

表1 常规方案台板研磨用时分析

可以看常规方案需要长时间占用行车机械,只能单组施工,效率较低,不能满足施工要求,需要研制一种辅助工具代替行车机械进行台板研磨施工。

1.2目标设定

由于以上问题,加之安装质量及工期需求,造成台板研磨效率较低。结合汽轮机安装的实际情况,我们决定制定一套能够满足汽轮机低压缸台板研磨的辅助工具并制定目标,即一是研制的移动方便、安全性高辅助工具可代替行车进行施工作业,二是多套辅助工具可分多组施工,提高施工质量及施工进度。

2低压缸台板研磨辅助装置研制与应用

2.1低压缸台板研磨辅助装置研制

2.1.1草图绘制

通过对该台板研磨辅助装置的功能进行充分讨论,结合辅助装置所设定的两个目标值,我们绘制出辅助装置设想图。辅助装置由固定部分、支撑部分、悬挂部分组成。

2.1.2辅助装置选材及型号

依据辅助装置固定部分、支撑部分、悬挂部分等各部分需要实现的功能,对其进行选材,固定部分选择与缸面的接触形状为面接触,接触面面积大,承重好,结构简单的H型钢;支撑部分选择与型钢的接触形状为面接触,承重好、易制作、轻便的槽钢;悬挂部分设计为滑动支架,牢固性好,可调整吊点位置的吊环拉杆螺栓。

以上汽600MW机组为例,台板最大重量为0.75t,并且2台工具承受台板重量,《电力建设安规》要求安全系数≥6,设定以8倍安全系数选择槽钢型号。

最大水平压力为0.75t*8/2/2=1.5t

通过计算,材料最小截面S为:S=1.5t*9.81*1000/235=62.6mm2

即最小截面S≥62.6mm2

经过材料特性手册:选取[18槽钢截面积为2929.9 mm2,符合要求;

选取8.8级高强螺栓,公称抗拉强度为800MPa,屈强比值为0.8.

公称屈服强度为f=800MPa*0.8=640 MPa,《电力建设安规》要求安全系数≥6,设定在8倍安全系数下,

N=(4*3.14*d2/4)*f=0.75/2t*8*9.81*1000

d2=14.64mm,经过材料特性手册:选取8.8级M20螺栓符合直径≥14.64mm要求。

2.1.3辅助装置尺寸计算

两个型钢之间距离h2由低压缸壁厚决定,我们对低压缸壁厚进行测量,得出为35mm,统计一下不同机组低压缸壁厚,这样低压缸台板研磨辅助工具使用有通用性,可以在不同机组使用。经过统计,大部分机组低压缸壁厚在30-50之间,为了达到工具通用的效果,将工具两个H型钢之间的宽度h2 定为60mm。型钢宽h3为175mm,H=h1+h2+h3=670mm。

2.1.4辅助装置结构优化

优化一:加装M16顶丝用于固定辅助装置,辅助装置两个H型钢之间的宽度h2 定为60mm。并在型钢之间加两个M16的顶丝,用于固定并夹紧低压缸。

优化二:制作可以移动的支架,根据槽钢和H型钢的组合结构,得出上、下部钢板大小为175mm*200mm,选取厚度为15mm的钢板。将工具吊环螺钉设计为可以移动的支架,解决了在起吊不同台板前,可以进行起吊中心的调整,在调整好后,用扳手紧固住移动支架。

2.1.5辅助装置制作

收集材料、按图纸设计下料,工具组合、制作。

2.1.6辅助装置拉力试验

以上汽600MW机组为例,台板最大重量为0.75t,在起吊台板时,两个辅助工具共同承受一个台板重量,将辅助工具固定住,用5t倒链连接拉力计(测量范围0-200KN)和辅助工具,经过测试,单件辅助工具能够承受住30KN的拉力,即3t的重量,外观及焊缝检查均无变形和开裂的问题,可以投入使用。

2.2低压缸台板研磨辅助装置应用

台板研磨时,两个工具放置于低压缸缸壁上,紧固两侧M16顶丝,固定住工具。将2个2t倒链放置于该工具上,调整支架中心,在固定后,将台板悬挂于倒链之上,通过倒链可以控制台板升降,在升起时安装人员用磨光机在下方台板研磨工作。

研磨完毕后,落下倒链,检查台板接触面接触间隙和接触情况是否合格,若不合格,重复前面工作,直到台板接触面0.05mm,塞尺不如,接触面积≥75%,且呈点状分布为止。

3结束语

采用辅助装置进行台板研磨作业的创新技术方案后,实现了快捷、高效施工。多个电厂安装实践证明了使用本方法能有效提高台板研磨效率,极大减少了行车使用次数,保障了其他大件吊装的施工进度并相应缩短了施工工期,提高了施工工艺。后经相关专家评价,被认为原理科学、流程合理,成熟可靠,有广泛的应用推广价值。因此本工艺对于国内其它同类型机组安装具有巨大的示范意义和推广价值。

论文作者:董志飞,刘志杨

论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/13

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