郭永垂
(十四冶建设集团云南安装工程有限公司 云南昆明 650000)
摘要:汽轮发电机具有功率大,效率高,使用寿命长等优点,已被广泛应用于各大电厂。与此同时,很多企业厂家对发电机提出了更高的要求,1000MW超超临界机组因此受到关注。但是,由于1000MW的发电机体积大,传统的安装方法存在很多不便,为了改进安装技术,本文以1000MW的汽轮发电机为例,阐述了这种超超临界发电机组的安装工艺与调试技术要点,并且对安装中发电机组进行的气密性和励磁机摇摆实验做出了简单探讨。
关键词:汽轮发电机;1000MW超超临界机组;安装调试
汽轮发电机,顾名思义,它的工作原理是将蒸汽转化为电力。就1000MW的超超临界发电机组而言,它的一系列优点使其成为很多发电厂的首选机械设备。一方面,超超临界机组在当今市场上相对短缺,常有供不应求的现象发生,另一方面,1000MW的汽轮发电机组的安装调试要求的技术水平非常高,加之发电厂的建设周期的限制,于是在生产,安装,调试,运行,后期维护等过程中,超超临界机组常会出现各种各样的问题。
1汽轮发电机组的结构概述
汽轮发电机是通过汽轮机的高速运行而进行发电的一种机械设备,要实现汽轮机的高速旋转,就必须要减少摩擦阻力,所以发电机的转子要用细长类型的,直径一定要小。同时,对机组中各种材料的强度质地也有严格要求,因为材料有问题会影响转子的直径,临界速度也会限制发电机转子的长度。当发电机转子马上到达第二速度临界点的时候,它会距离电机非常近,因此在运转时会发生比较严重的振动。很多大型号的汽轮发电机转子的大小尺寸,几乎已经到达极限了,电容量也需要不断增加,所以要加大对电机的冷却效果,一般采用的是水冷却或者氢冷却的技术。
组成汽轮发电机的主要部件,一般是轴承,端盖,发电机定子,发电机转子。其中发电机的定子由机座,铁芯,烧组,端盖等部件构成。当然,这些部件需要按照一定顺序组合,发电机的转子和定子需要连接起来,转子在定子中间运行,以此产生电磁感应,而后通过接线端引入回路中,形成电流。
如下图所示。
图可以看到,发电机组轴系的主要支撑构架为滑动轴承。1——4号位用的是布置对称的可倾瓦轴承,每个轴承上下各有2片瓦块,总共8块,在这4个轴承的支持下,各瓦块可以进行转动和调整。
5——10号位用的是椭圆瓦轴承,与前面一样,每个轴承上下都有2片瓦块。在轴承的每个下瓦块里都有2个顶轴油的注油孔,当机组工作时,顶轴油会提供所需油楔。根据图1中1000MW超超临界机组的结构可以看出,低压B转子和发动机转子中间没有布置垫片,因此这两者之间是刚性的连接关系,一旦要进行对轮安装连接,对同心度的要求会非常高。
2.2超超临界机组安装中的技术要点
根据1000MW超超临界机组的特点与安装工序,本文设计了发电机组的安装步骤如下:
第一步,安装好基架,固定好地脚螺栓。
第二步,装配好汽轮发电机的低压缸,在低压缸扣盖时,先用钢丝找中,然后再依次安装轴承箱。注意轴承箱的安装顺序,先装后轴承箱,再装前轴承箱,最后才装中间的轴承箱。
第三步,接下来该安装高压缸和中压缸,在安装过程中,要做好转子找中的工作,以及检查汽轮机的通流间隙。
第四步,对汽轮机进行最后的安装和找中,然后进行灌浆。
第五步,将低压B转子进行装配,并且固定好所有的联轴器螺栓。
第六步,做好油冲洗的准备工作,油冲洗要进行两次。在完成两次油冲洗之后,对轴承复位,复位后再进行最终的第三次油冲洗。
第七步,用蒸汽做好清理吹洗的工作,清洗完成后,再对一系列的电机组管道进行复位安装。
综上所述,会发现超超临界机组的安装程序多而复杂,在安装过程中,任何一个环节一旦发生意外,操作失误,便会让汽轮机后面的安装工序遭到影响,更严重的是会导致机组的安装工期延迟。在本文设计的传统安装工序中,因为没有发电机定子,所以汽轮发电机转子的找中等工作做起来不方便。另外,汽轮发电机组的安装有严格的规范,即在安装中,各级系统的深度要在17米以上。发电机组的后期试运行会因为这个规定而受到一定的影响和限制,所以,通过对机组安装后期的油系统冲洗,管道复位等一系列工作的深思熟虑,本文重新设定了汽轮机的安装工序,以达到高效,优质,节约成本的目的。
3汽轮发电机组的最新安装工序
在吸取了发电机组传统安装工序中的弊端与经验之后,本文对1000MW超超临界发电机组的安装调试技术进行了革新与优化,并且制订出相应的方案措施,在保证发电机组安装质量的前提下,让其工作运行得更长久,更安全,更稳定。
3.1安装优化措施
要想在计划工期内完成发电机组的安装,首先要做好安装前的准备工作,包括高压缸,中压缸,低压缸的对正找中,严格依照相关技术要求做好汽轮机扣缸工作。扣缸完成后,立刻对汽轮机组进行连续三次的油冲洗,并且完成蒸汽吹洗清理管道,系统复位的相关工作。发电机组的定子转子进厂后,在使用之前,要先用冷却水冲洗定子。除此之外,发电机的出线罩应该放在较远处,以便预先的吊装工作顺利完成。这样做的好处是,即使发电机设备还没进厂,各工作人员也会各就各位有秩序地进行统筹工作安排,不至于因此延误了安装工期。
3.2安装技术要点
整个发电机组的安装过程中,最为关键的是低压B转子和发电机转子进行对轮的找中工作。为了汽轮发电机组的安全工作,因此,厂家首先要做的是,委派专职技术人员到发电机生产厂进行各方面信息的详细了解,要仔细测量发电机的定子,以及螺栓之间的尺寸距离,并且进行记录。同时,在施工场地的各工作人员也要对螺栓的间距尺寸反复测量。
发电机的台板,台板底下的水泥垫块要处理妥当,工作人员要认真测量各个台板之间的高度,清楚了解各台板间高度是否有误差,以及误差多少。为了进一步节省发电机的定位时间,厂家还要事先准备好调整台板用的垫片,垫片尺寸根据之前记录的数据进行选择。
其次,工作人员在准备启动机等吊装机械的时候,只需要事先备好两辆130t的行车即可,因为除了发电机的定子吊装需要用双行车一起进行抬吊之外,其它的所有工作并不允许使用启动机。
由此可见,在发电机定子到达安装现场之前,工作人员完成了以下几项准备工作:
第一,润滑油的冲洗清洁工作已基本达到要求。
第二,发电机定子的冷却系统已经两次冲洗完毕。
第三,蒸汽管道的吹洗清理工作已完成,为之后的低压B转子和发动机转子的对正找中做好了妥善的准备。
这一系列的前期工作做好之后,很大程度地节约了发电机穿转子的时间,当发电机的穿转子工作完工后,也就等于低压B转子和发动机转子的对正找中已经完成。不难看出,如果安装发电机组的技术人员能够依照上述步骤工作,不仅会缩短预先计划的施工工期,同时还能为厂家节约很大一部分成本。这是传统的安装工序所不具备的优势。
4汽轮发电机组的调试
4.1整套气密性测试
我们都知道,氢气和空气中的氧气混合之后,非常容易产生燃烧爆炸等现象。所以,在安装汽轮发电机机组之前,必须对存放氢气的系统装置进行严格的检测,必须确保装置的气密性没有任何问题,只有这样发电机组才能投入运行。通常情况下,发电机组都会或多或少地出现一些漏氢现象,国家对漏氢量是有相关规定的,发电机组的氢气系统的漏氢量只要符合国家规定即可。
4.2励磁机摇摆测试
一般情况下,励磁机的摇摆度数可受到两方面的影响。一种是螺栓按钮的松紧度,以及旋转的顺序。第二种是力矩的大小。实际上,在电建工程的规范中,励磁机的摇摆度数早已被明确下来,即大小不超过0.13mm。同样,在1000MW超超临界电机组的安装中,技术人员也要遵守电建工程规范中的要求,控制好电机组励磁机的摇摆幅度,以此保证汽轮发电机组的正常高效的工作运行。
在汽轮发电机组的安装工序中,人们总会面对各种各样的突发状况和意外,专业技术能力在挑战中也会不断进步。目前看来,发电机组的安装调试技术还有更大的发挥空间,有待人们去发掘和创新。
结束语
尽管已经对发电机的安装工序进行了充分优化和改善,但是在1000MW大体积的超超临界发电机组的安装调试中,仍存在某些问题有待解决,比如在发电机组的结构设计上不够完美,设备的安装没有完全达到规范操作的标准。汽轮发电机组的安装调试技术,还需在今后工作的过程中,不断地总结和创新,以确保1000MW超超临界机组能够发挥出最大的能量,安全运转,高效生产。
参考文献
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论文作者:郭永垂
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/5
标签:机组论文; 转子论文; 发电机论文; 汽轮发电机论文; 汽轮论文; 定子论文; 轴承论文; 《电力设备》2016年第7期论文;