裘喜舜

(電能(煙臺)核電技術有限公司,山東煙臺 265100)

做好汽輪發(fā)電機組的安裝管理減少影響機組掁動的因素

裘喜舜

(電能(煙臺)核電技術有限公司,山東煙臺 265100)

汽輪發(fā)電機組在電廠發(fā)電中起著非常重要的作用,汽輪發(fā)電機組是核電和火電廠中把蒸汽的能量轉換成機械能,然后轉化成電能的設備。但是汽輪發(fā)電機組的安裝是個很復雜的過程,要是安裝不當或安裝過程管理控制的不好,會導至機組振動,影響發(fā)電效率,甚至造成十分嚴重的后果。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展,為了達到節(jié)能的目的,提高能源的利用率,越來越多大型汽輪發(fā)電機組也應運而生,大型汽輪發(fā)電機組具有參數(shù)高、部件多、尺寸長、容量大、重量重等特點,再加上相關安裝要求的提高,使汽輪發(fā)電機組安裝更難。本文結合汽輪發(fā)電機組本體安裝過程,分析了減少影響機組振動的因素。

汽輪發(fā)電機組 振動因素 安裝管理 質量控制

對轉動機械來說任何一種振動都會或多或少的損壞設備,縮短設備的使用壽命,超標準的強烈振動會導至機組其它零部件松動、斷裂、動靜部分摩擦加劇、危機保安系統(tǒng)誤動作等,影響汽輪發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行,甚至造成停機及整臺機組毀壞事故。微小的振動是不可避免的,但是要盡可能地減少振動,嚴格地控制振動在標準范圍內。所以在安裝前應明確定位,提前策劃,針對不同機組的特點,加強對相關安裝資料的審查,收集相關參考資料,編制有針對性的安裝方案與優(yōu)化措施。在安裝過程中努力提高安裝工藝水平,加強質量控制確保機組的安裝質量,從而有效降低對機組振動的影響。

1 地腳螺栓與錨固板的安裝

汽輪發(fā)電機的安裝精度要求也十分嚴格,對安裝基礎的要求也很高,因為汽輪發(fā)電機轉速高,振動大。汽輪發(fā)電機的安裝和定位以及緊固都是由地腳螺栓跟錨固板與基礎連接,所以根據相關圖紙和參考資料設計合理的可調式地腳螺栓跟錨固板金屬框架式支撐的固定結構,不但可以精確的使地腳螺栓及錨固板定位,保證汽輪發(fā)電機組的后續(xù)安裝順利,還可以使地腳螺栓與錨固板區(qū)域地基礎支撐剛度加強,間接的減少因基礎問題而產生的機組振動。

2 基礎處理與臺板安裝

(1)要嚴格的按照圖紙與標準規(guī)范要求,對基礎進行檢查驗收與處理。在此要強調的是:基礎表面油污的處理與二次灌漿區(qū)域基礎地鏨毛。因為基礎表面油和二次灌漿區(qū)域基礎地鏨毛,如果未按要求處理會直接影響到后續(xù)基礎二次灌漿料跟基礎的親和力,直接導至區(qū)域基礎支撐剛度降低。

(2)在臺板安裝方面,就主要討論一下臺板鏟刮。標準規(guī)范要求:臺板與汽缸和軸承座的接合面要光潔無毛刺,并且接觸嚴密,檢查用0.05mm塞尺塞入接觸面四周應塞不入。通常施工前制造廠家和許多單位都會認為不需要去鏟刮臺板,說臺板與汽缸和軸承座接合面都經過精密銑床加工,而且出廠前制造廠也已經對臺板做了研刮,所以應該符合安裝要求。加上全部汽輪機部件的重量均落在臺板上,認為只要臺板下部的墊鐵布置得當,且墊鐵荷重分配合理的話,原有的間隙會就會的因臺板微小變形而消除。但實際上因為運輸與存放,臺板接合面并不能嚴密接合,特別是臺板跟軸承座接合面,在汽缸就位安裝時較大的間隙是不能消除的,所以還是要采取傳統(tǒng)地臺板研磨方法進行處理。

3 軸承座和軸承的安裝

(1)由于軸承座底平面跟基礎臺板接觸不良以及地腳螺栓沒有按要求緊固或者緊力不均勻等都會使軸承座的聯(lián)接剛度降低,從而使軸承座地抗振能力降低。安裝軸承的過程中,軸承的抗振能力往往會由于軸瓦緊力、墊塊接觸、頂隙和連接剛度等方面問題受到影響。所以在安裝過程中要嚴格按照要求控制安裝質量。

(2)軸承安裝要重視軸承的標高問題,如果轉子兩端的軸承標高不在一個合理的范圍內,兩端軸承的負荷分配就不合理,將造成軸瓦內的油膜形成不好或根本不能建立油膜。由此極易誘發(fā)機組的自激振動或產生碾瓦現(xiàn)象,從而引發(fā)機組振動。因此,安裝期間,應根據制造廠家的建議,再結合各廠的實際情況對機組的軸承標高進行認真的調整。另外,根據不同組設計特點,考慮各軸承標高情況,預先在具體墊鐵配制過程中留有相應的預抬量,便于調整,以滿足不同軸承負荷的要求。

(3)推力軸承是轉子相對于汽缸的膨脹死點,轉子軸向竄動量如不符合要求,竄動量過小不能保證推力瓦塊形成正常的油膜厚度,而在運行中油溫會升高或出現(xiàn)摩擦痕跡,如竄動量過大,在汽輪機負荷突然改變時,可能會使推力瓦塊受到沖擊,或造成動靜碰磨情況的發(fā)生,從而引起機組振動。因此,應嚴格地按照圖紙及規(guī)范的要求在安裝前對推力瓦進行檢查處理,在安裝過程中進行推力瓦間隙和接觸程度的檢測并作好記錄。

4 轉子葉片問題

當汽輪機發(fā)生斷葉片時,轉子的質量分布明顯發(fā)生改變,因此機組的振動會發(fā)生明顯的變化,振動的變化既包括振動大小的變化也包括振動相位的變化。為了避免斷葉片的現(xiàn)象發(fā)生,應嚴格地按照圖紙及規(guī)定的要求對現(xiàn)場到貨的轉子葉片進行檢查處理,各級葉片逐一進行外觀檢查,轉子葉片及復環(huán)應無松動和損傷,鑲嵌應平整,無凸出部分。另外,現(xiàn)場還應對葉片進行靜頻率試驗等,有效確保轉子葉片的質量。

5 活動部件

安裝期間如果有活動部件進入汽輪機而未能發(fā)現(xiàn),此活動部件可能在汽流的沖擊下撞傷甚至損壞汽輪機葉片,從而造成嚴重的事故,并引發(fā)機組振動。如果發(fā)電機內存在活動部件,一方面可能至啟動電機造成內部短路;另一方面可能引起機組振動的不穩(wěn)定,給機組振動的診斷帶來困難。因此,應加強安裝過程中的管理,加強安全文明施工,并在工作服、人員、材料、環(huán)境、記錄、清理、檢查等方面作出嚴格的規(guī)定,避免因活動部件進入而產生機組振動的風險發(fā)生。

6 發(fā)電機,勵磁機磁場中心不對稱

一是軸向磁場中心不對稱,二是圓周方向磁場中心不對稱引起空氣間隙不對稱。前者易發(fā)生周期性的軸向振動,后者會引起靜子的振動。在這方面應加強現(xiàn)場的安裝調整工作,在現(xiàn)場測量方面原則上發(fā)電機的空氣間隙和磁力中心無特殊原因應現(xiàn)場進行測量,但由于結構原因無法進行空氣間隙現(xiàn)場測量時,如端蓋軸承式發(fā)電機的空氣間隙安裝過程中對出廠裝配位置未變動者可不再測量時;由于結構原因無法按常規(guī)方法進行磁力中心直接測量時,在穿轉子前可采用分別做好定子,轉子軸向相對位置的外引值的方法,來確定磁力中心。對于軸向磁場中心和空氣間隙問題,可根據現(xiàn)場實際在制造廠家的指導下進行調整,以確保設備的軸向磁場中心和空氣間隙符合要求。另外,在安裝過程中定期對發(fā)電機轉子、定子進行絕緣測試等相關工作,確保機組安全運行。

7 施工工序的影響

在安裝過程中如果施工工序不合理,會直接影響汽輪發(fā)電機組安裝的質量。而一個合理的施工工序,不僅僅可以提高安裝的效率,更重要的是還能更好的保證安裝的質量。汽輪發(fā)電機組的本體安裝與凝汽器的安裝是個統(tǒng)一的整體,兩者不可以忽視任何的一個方面。緊緊的抓住影響振動因素的這條線,在各專業(yè)施工組織設計中都明確各施工質量控制要點,并制定合理的綜合施工進度、施工工序,不但能夠保證汽輪發(fā)電機組安裝工作高效有序的進行,還能提高安裝質量,達到有效的減少機組振動的影響因素。

8 結語

在汽輪發(fā)電機組的安裝過程中,影響機組振動的因素很多,并且影響因素之間是相互關聯(lián)的。除了上述以外的影響因素,安裝過程中動靜間隙、浮動油擋安裝、滑銷系統(tǒng),機組真空、機組中心、低壓缸的拼接、零部件松動、凝汽器接缸、汽缸負荷試驗、相關大管道與汽輪機的連接、汽機扣蓋、油系統(tǒng)清潔度、基礎二次灌漿、凝汽器灌水試驗等安裝問題都可能影響機組振動。所以安裝管理人員不斷地學習、總結經驗;提高對機組振動問題的認知,對不同的機組,要有針對性的進行分析與研究,切實地做好安裝方案與優(yōu)化措施的編制;努力提高安裝工藝水平,加強汽輪發(fā)電機組的安裝管理,嚴抓安裝質量。從而有效地減少因安裝問題產生的機組振動。