600MW机组凝汽器安装工艺实践研究

摘要：凝汽器安装的质量对整个汽轮发电机组的运行有着极大影响，凝汽器的安装工艺尤为重要，影响着600MW汽轮发电机组性能的发挥。文章结合实例首先对安装前需考虑的问题进行了分析，其次对其实际安装程序和质量控制做了深入探究。

关键词：600MW机组；凝汽器；安装程序；质量控制

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）28-0033-02

随着经济技术的进步，600MW汽轮机在火电厂中的应用愈来愈广。作为其辅助装置的重要组成部分，凝汽器担负着将汽轮机排汽冷凝成水的重任。凝汽器安装的质量对整个汽轮发电机组的运行有着极大影响。若凝汽器出现故障，机组极易停止工作，甚至会引起锅炉爆管等，严重阻碍电力生产。为此，必须高度重视600MW机组凝汽器的安装，确保其运行的稳定性和安

全性。

1 实例分析

某电厂于2010年进行了2台600MW的燃煤汽轮发电机组的施工，其中包含了2台凝汽器的安装工作。凝汽器安装通常有两种方法，一是场外组合场内安装，二是组合安装均在场内。在此选择后一种方式。凝汽器尺寸为16250mm×18000mm×11750mm，有效冷却面积为36000m2，采用双壳体、表面式，设备来自于某电站辅机厂。作为凝汽器的主要结构，壳体有高压侧和低压侧两种，内部均设有4组管束，选用钛管作为冷却管，共25284根。另外，还包括斜喉部、循环水连通管、加热器、减温减压装置、疏水扩容器等部分。

低压侧壳体内部安置有集水板，引2根凝结水回热主管经低压侧热井，直至高压侧热井，最终与其回热管系相连。高低压侧热井依靠凝结水连通管连接，回热主管即在其中。关于凝汽器的布置，先找出汽轮机组的中心线，然后沿此线做纵向布置。

2 安装前的分析

该厂选择的是厂内组合安装方式，因施工单位缺乏实践经验，安装方案的可行性需要得到详细验证。为保证安装工作顺利完成，重点要解决以下三个问题：

2.1 焊接工作

在最初设计时，壳体与热井组合之间采用双面焊接的方式。但因厂内没有足够的焊接空间，难以按照设计要求完成相应的工作。经过多方查询了解，可将双面焊接改为单面焊接，前提条件是不破坏结构稳定性的同时，保证焊缝的严密性。

2.2 组合顺序

凝汽器的组合工作十分关键，需要有特定的顺序，否则会影响到作用发挥。在组合过程中，板件可能会发生一定程度的变形，也是要解决的问题。在初期阶段，汽机设备和管道材料还未运输到场，所以无需占用太多的空间，这就缓解了施工场地狭窄的困境。在汽机房结构尺寸能够基本满足喉部整体及壳体成型板件的拼装组合要求的前提下，可趁此机会在其他空闲场地提前开展壳体、喉部的组合工作。施工场地不容忽视，决定着拼装的自由度，进而影响到拼装质量，而且在后续施工中，可降低风险，减少材料花费。

2.3 板件变形

拼装组合过程较为复杂，稍有不慎，极易出现质量上的问题。当壳体内部结构还未稳定时，喉部和低压加热器施加过大的荷载，可能会引起壳体成形板件的变形。此问题比较复杂，涉及应力变形等知识，需要大量计算。但随着技术的进步，当前很多软件都具备应力分析计算的功能，所以可利用这些软件解决此问题。首先对凝汽器壳体进行简化，将其看做是一个空心四方体，壁厚度为20mm，底板为约束面且没有上盖。同时假设应力与压力成正比，材料特性无各项异性，而且均与温度无关。按照相关标准，代入材质特性参数进行计算。计算结果显示，在加载喉部及低压加热器荷载后，壳体侧板及端板变形量基本可以忽略不计，而整体结构安全系数达15。虽然这只是理想的计算结果，实际计算中必然存在误差，但不会对结论造成很大影响。所以，该方案具有可行性。

3 凝汽器的安装程序及质量控制

3.1 组合安装程序

该厂选择的凝汽器使用刚性支撑，壳体与热井为一体结构，且内置有低压加热器。在实际组装时，大致流程如下：

3.1.1 先拼装壳体板件，以及喉部的组合。

3.1.2 做好基础工作，包括基础划线、基础板的安装。

3.1.3 将壳体的底板吊运至适宜的位置，同时保证壳体侧板、出水室侧端板就位。

3.1.4 壳体内部的管道和附件存放。

3.1.5 中间隔板以及壳体进水室侧端板就位，管板及喉部吊装挂存。

3.1.6 对壳体组合进行焊接，待喉部就位后同样开始焊接工作。

3.1.7 膨胀节就位，并开始安装低压加热器。

3.1.8 确保壳体内部结构的稳定，各项附件均

完好。

3.1.9 隔板找中焊接，而后安装钛管和水室。

3.1.10 最后开展灌水试验。

3.2 质量控制

3.2.1 如何控制板件变形。在焊接板件时，通常会出现长条形的直焊缝，产生的焊接热应力易使板件发生形变，所以应对此加以控制。可在焊接前，沿与焊缝相垂直的方向适量增加槽钢与板件点焊防止变形，焊接时则采取分段跳焊或对称焊接的方式，保持匀速焊接，且将每次焊接的长度控制在200mm以内。为减少内应力，可定时对焊缝轻轻敲打。

3.2.2 汽机房的结构尺寸。汽机房的结构尺寸关系到拼装质量，需对其尺寸进行复核。首先，在壳体底板就位前，应核准基础版的标高，确定留有足够的喉部穿装空间；其次，对循环水坑检修口的尺寸加以核准，保证其与喉部整体吊装的最小作业范围要求相符。

3.2.3 喉部整体吊装工作。此环节最为关键，难度也最大，直接决定着最终质量和效果。此时壳体已经就位，喉部只能从循环水坑检修口穿入汽机岛，所以循环水坑上方的土建钢梁必须缓建。吊装工作由行车的主、副钩配合布置在低压缸排气口上拖运轨道完成，吊装工作结束后，先将喉部挂存于拖运轨道，待壳体组焊接完成，才能就位。

3.2.4 如何控制各隔板的安装质量。首先应确认隔板上钢印号与图纸的隔板排列顺序保持一致，用拉钢丝法对管板与隔板的同心度加以调整。在管板四角及中间位置分别选择一管孔拉设钢丝，测量隔板相同位置，应将其管孔偏差控制在1mm以内，管板与隔板相对底板的垂直偏差不得超过1mm/m，板间距离应多点测量，并将其偏差控制在30mm以内。

4 效果分析

此处提及的这种安装方案取得了明显的效果。从工期上讲，各道工序连接较为紧密，具有较强的可操作性，对前期施工空白期的充分利用，使得总工期有所保障；从成本上讲，该方案节约了很多设备，避免了一些繁杂步骤，使得该施工单位节约了大量成本。

5 结语

600MW凝汽器是汽轮机发电组中的重要组成部分，其安装质量关系到整个汽轮发电机组的正常运行。因此必须采取科学的安装方式，在此提出了一种厂内组合厂内安装的方案，值得推广应用。

参考文献

[1] 张健飞.论600MW汽轮机组凝汽器安装技术[J].中国科技博览，2010，23（16）.

[2] 陈钧.600MW汽轮机组凝汽器厂内组合安装经验及工期成本分析[J].科技创新导报，2010，23（28）.

[3] 杨辰曜，严正波，李燕勇.超临界600MW汽轮机组调试浅析[J].云南电力技术，2013，24（2）.

[4] 李鹏云.汽轮机凝汽器泄漏原因的试验与分析[J].热力发电，2010，（1）.

[5] 孟凡敬，尹洪超.600MW机组凝汽器最佳经济方案选择及特性曲线分析[J].汽轮机技术，2009，（2）.

作者简介：林存镇（1975-），男，福建仙游人，福建省第一电力建设公司纪委书记，高级工程师，研究生。