(上海电力安装第一工程公司 上海 200090)
摘要:9F型燃机作为当前主流机型,具有调峰能力强、排放低、效率高等优势。燃气-蒸汽联合循环机组电厂不但可以提高天然气LNG战线的运行稳定性,同时可以满足电网系统对尖峰负荷机组日益增加的需求。
关键词:燃机 进气室 工艺 原理
一、前言
上海申能崇明燃气2×400MW燃气机组主机采用上海汽轮机厂引进的9F燃气F燃气-蒸汽联合循环设备(SGT5-4000F型),由1台燃机、1台发电机、1套蒸汽轮机设备(高压缸+中低压缸+单独轴承座)组成的单轴机组。
二、特点
9F燃气-蒸汽联合循环的辅助系统由进气系统、排气扩散段、燃气轮机罩壳支架和排气管、罩壳通风设备、润滑油单元、控制油单元、内部联接管路、电缆及仪表支架、盘车系统、压气机清洗系统、空气干燥系统、高压空气包、燃气单元、燃油单元、水清洗密封空气系统、降N0X单元、控制室构成。(见图1)
图1 燃气轮机辅助系统
进气系统为HQA-SF-I型。主要设备由进气系统由过滤仓室、进气风道、消音设备、多层过滤器等设备构成,其中过滤仓室安装在汽机厂方外部楼顶,为三面进气,12个整体模块整合拼装组成。进气风道一头与过滤仓室连接,另一头与燃机压气机室连接,由转角风道、大小转换风道、挡板门、膨胀节及进气室组成。
进气室设备由于体积大,现场为散件供货,设备由进气室外壳(分4件供货),进气内锥(分上下两件供货),进气外锥(分上下两件供货)、压气机叶片清洗管道、三角形橡胶垫、橡胶箍紧装置组成。
三、工艺原理及施工要点
1、燃机与进气室联接安装顺序的优化
1.1燃机与进气室联接的传统安装顺序
燃机吊装就位进气室下半罩壳吊装就位进气室下部罩壳找正进气室内锥体下半与燃机联接进气室内锥体上半与燃机联接进气室内锥体找正进气室上部罩壳吊装就位进气室上部罩壳找正,进气室最终定位固定进气室外锥体与压气机联接安装三角橡胶垫、胀紧装置并检查验收安装压气机水洗管道进气风道清理并进行整体验收封门
1.2燃机与进气室联接传统安装工艺的不足
1.2.1进气室下半罩壳吊装困难
由于进气室下半罩壳体积很大,在燃机已经就位的情况下,可供进气下半罩壳拖运及调整的空间很小,经常会造成进气罩壳的保温层受到损坏,引起质量及安全事故。
1.2.2内锥体下半与燃机联接困难
燃机就位后,需要与中间轴找正。中间轴一旦与燃机联接后,留给内锥体下半的吊装联接空间将变得很小,强行吊装联接会造成设备损坏,引起质量事故。
1.3优化之后燃机与进气室的安装顺序
进气室下半罩壳吊装就位进气室内锥体下半与燃机联接燃机吊装就位进气室下部罩壳找正进气室内锥体上半与燃机联接进气室内锥体找正进气室上部罩壳吊装就位进气室上部罩壳找正,进气室最终定位固定进气室外锥体与压气机联接安装三角橡胶垫、胀紧装置并检查验收安装压气机水洗管道进气风道清理并进行整体验收封门
1.4优化安装顺序后,进气罩壳下半与内锥体下半的吊装及调整效率大大提升,为燃机进气室与压气机最终调整打下了良好的基础,杜绝了质量、安全事故的发生。
2.燃机进气室外锥体与压气机室的最终调整工艺改进
2.1燃机进气室外锥体与压气机室的最终调整要求
进气室最终找正定位后,需按照现场实际尺寸进气外锥的轴向尺寸调整。进气外锥厚约5mm,与燃机进气室连接。外锥调整时需保证与压气机侧的8mm间隙,并留足三角橡胶密封垫的间隙(斜向15mm左右),进气外锥为上下半供货,且极易变形。
2.2燃机进气室外锥体与压气机室的最终调整难点
常规施工时要兼顾与压气机侧的8mm,15mm间隙,又要检查并保证设备应力变形,控制与进气内锥的焊接间隙,常常顾此失彼。
2.3自制辅助工件
2.3.1辅助工件制作灵感
为了施工时兼顾与压气机侧的8mm,15mm间隙,我单位考虑制作一套辅助工具,保证与压气机侧的间隙,减小外锥体调整难度。
进气室外锥自带20套紧固件,扣在压气机外圈就可以固定外锥的位置。施工中是否可以利用该紧固件上的扣件呢?这给我们提供一个很好的灵感。
2.3.2辅助工件制作原理
每套工件包括M16×270螺杆一根、M16螺帽2只 、卡件1只 、铁板1块 、套环一个。
2.4燃机进气室外锥体与压气机室的最终调整过程
松开紧固装置,拆除原本安装在紧固装置上的吊环螺栓,在外锥体与压气机室外部的接缝处,插入20个辅助工件(环形布置)。然后在所有紧固装置的螺栓孔上插入铁棒,并使用手动链条葫芦,拉紧外锥体与压气机室,将外锥体与压气机室调整到最适合位置(工具末端与压气机设备接触良好),减小修配带来的设备变形,精确保证设计间隙。
3.燃机进气室外锥体与压气机室的焊接工艺改进
3.1燃机进气室锥体与压气机室最终调整后的安装工序
外锥轴向尺寸及位置调整好后需进行验收,并点焊固定,内外点焊应交替间断。随后,便要对外锥体的多余量进行切除。多余量切除后,进行外锥体与压气机室焊接工艺。
3.2外锥体的材质及焊接性分析
经光谱鉴定,外锥体的材质为Q235B钢。我们先进行Q235B钢的焊接性分析。
3.2.1 Q235B钢化学成分见表1:
其焊接接头机械性能:σb=490MPa,σ0.2=400MPa,δ5≥22%
3.3.2、焊接前将焊接区的铁锈,油污及其它杂物清除干净并打磨出金属光泽,坡口型式为I型,中间间隙为0-1mm,为减少残余应力,减少焊接变形,在现有的可能下使焊缝间隙越小越好。
3.3.3、焊接方法采用直流反极,焊接时应先将内外整道焊缝交替间断点焊,点焊焊缝应美观和牢固,其焊缝长度为50mm,焊缝间距为300mm,以防止点焊部位开裂;如出现表面裂纹、夹渣、气孔、未溶合、严重咬边应及时修补; 所有点焊焊缝尺寸应与正式焊缝要求一致,焊缝过渡圆滑、匀称。
3.3.4、焊接时内外侧均采用逆向间断焊,由4名焊工同时进行,焊缝长度为500mm,间断500mm,焊接使用电流为90-100A,电压为22-25V
3.3.5、焊后把表面飞溅、药皮清理干净,焊工自检后,焊缝表面做PT检验级别为JB4730-I合格。
4、进气室外锥与燃机压气机室最终调整及联接技术改进的经济效益
新工艺与传统工艺相比,缩短工期5天,进气室外锥尺寸调整的施工效率可以提高50%,按参与施工的人员10人算,可以减少50工日,按平均单价300元/ 工日,两台机可节省人工费300元 /工日×50工日×2台机=3万元。同时该技术改进将使机组提早调试并投入试运行,可带来间接的经济效益。
四、结论
通过优化燃机进气室与燃机的安装顺序,进气罩壳下半与内锥体下半的吊装及调整效率大大提升,为燃机进气室与压气机最终调整打下了良好的基础,杜绝了质量、安全事故的发生;制作辅助工件,改进外锥体与压气机最终调整工艺,增加了施工效率,减少了人工,降低了施工成本,提高了施工质量;改进外锥体与压气机的焊接工艺,保证了焊接质量、有效控制了设备变形。
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论文作者:何建钧
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/23
标签:锥体论文; 罩壳论文; 室外论文; 间隙论文; 点焊论文; 风道论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第26期论文;