157MW燃气热电联产工程汽轮机SSS离合器安装工艺

2014-12-11李朋朋卫凯

中国科技纵横 2014年24期

关键词：中间轴热电离合器

李朋朋卫凯

(山东电力建设第一工程公司,山东济南 250131)

157MW燃气热电联产工程汽轮机SSS离合器安装工艺

李朋朋卫凯

(山东电力建设第一工程公司,山东济南 250131)

SSS离合器的应用符合国家节能环保的能源政策,在热负荷大且稳定的情况下可为企业带来较好的经济效益;未来将会有更多的机组使用SSS离合器技术,为推广SSS离合器安装技术,本文对300T型SSS离合器的安装工艺进行分析讲解。

SSS离合器热电联产

1 引言

SSS离合器技术在热电联产机组中的应用,可以使汽轮机实现供热最大化的目标。未来或将会有更多的供热机组采用SSS离合器技术；为了SSS离合器安装技术的进一步推广,现以北京高井热电联产机组汽轮机SSS离合器安装为例,对SSS离合器结构原理、安装步骤、安装时容易出现的问题进行研究、总结。

2 SSS离合器应用现状

SSS离合器全称同步自换档(Synchro-Self-Shifting)离合器,是由英国人发明的,最早应用于海军军舰上正常航行和战斗时对航速的不同需要。平时一台发动机承担负荷,一旦情况紧急,就启动第二台发动机,SSS离合器啮合,两台发动机共同带动推进装置,达到在很短的时间内突然增加航速的目的。现阶段,SS离合器技术已普遍应用于燃气-蒸汽联合循环供热机组中,一般应用于高中压转子与低压转子之间；可以在工作转速上将高中压转子与低压转子啮合、脱开,从而将汽轮机全部中压排汽用于供热。已经建设完成的北京草桥热电厂、北京京西热电联产机组、北京高井燃气热电联产机组,以及在建的天津临港燃气热电联产机组、珠海横琴热电厂等均采用了sss离合器技术。

离合器的应用相比一般机组呈现出极大的优越性,主要体现在:高中压缸与低压缸运行无牵制,电厂可根据负荷调整、采暖需求调整低压缸投入或者解裂。机组的年平均全厂热效率提高约10%,机组的热效率明显优于现有的纯凝机组；有研究表明:“两台35万千瓦超临界机组+3S离合器方案后,按目前市场上每吨标煤价885元计算,每年可以节约成本721万元。”

SSS离合器的使用有着诸多优点,但在以往机组SSS离合器安装过程中,或多或少出现一些问题；例如高中压转子与低压转子预留开档尺寸不足以安装SSS离合器、SSS离合器安装A、B值超标等；针对此类问题进行了进一步的探讨。

北京高井燃气热电联产工程一拖一机组为157MW三压、再热、双缸型、向下排气、燃气蒸汽联合循环、凝汽式汽轮机,此机组SSS离合器安装于中间轴与低压转子之间；针对此机组,本文对SSS离合器进行分析。

图1 SSS离合器安装定位示意图

图2 起吊支撑环拆卸

3 结构原理分析

图3 圆周A值测量

图4 张口B值测量

(1)SSS离合器的主要部件。SSS离合器包括四个主要组件:一个输入组件(连接于低压转子)、一个继动螺旋滑动组件、一个主螺旋滑动组件、一个输出组件(连接于高压侧中间轴)。

(2)本机组SSS离合器安装于汽轮机低压转子和高中压转子之间,其作用是在机组静止或带负荷时使低压缸与高中压缸连接或断开。允许以下动作:1)通过低压转子为高中压转子和发电机转子提供盘车驱动。2)允许汽轮机低压缸和高中压缸可以一起启动、一起加速并驱动发电机并且一起停机。3)在低压缸静止或低速运行时,允许高中压缸启动、加速并增加功率驱动发电机或者停运。4)在高中压缸运行并驱动发电机时,允许低压缸启动、加速并增加功率驱动发电机或者停运。

(3)如果高中压缸静止,低压缸在盘车装置的驱动下开始旋转时,离合器会自动啮合,从而使盘车装置也驱动高中压缸和发电机。

(4)如果高中压缸运行,低压缸转速将要超过高中压缸时,离合器自动啮合。

(5)离合器配有伺服操纵锁紧环(润滑油油压控制),在低压缸和高中压缸一起运行时使用。锁紧环处于上锁位置时,离合器不会脱开。

(6)如果锁紧环处于“解锁”位置,低压缸转速下降低于高中压缸转速时或者高中压缸转速增加超过低压缸转速时,离合器会自动断开。

4 安装步骤

(1)SSS离合器安装前找正低压转子与中间轴联轴器(同心且平行),预留SSS离合器安装距离。并确认SSS离合器输出端中间轴节流孔塞安装正确。

(2)水平起吊离合器,确保输入部件距离低压缸最近,然后落下离合器使之就位。

(3)找正:对准两个法兰之间对应编号的螺栓孔。装好螺栓并均匀拧紧每个螺栓,沿轴向垂直拖拉,使之口啮合；连接止口之前至少放入两个定位销(尽可能在直径方向上对称),以便给出正确的旋转和同心状态。所有螺栓都拧入时,装好其余定位销并拧紧。

(4)旋转中间轴,对准两个法兰之间的螺栓孔；在同一直径相对方向装两个顶起螺钉(通过中间轴法兰进入离合器输出环),将起吊支撑环两侧紧固螺钉松掉1/2圈,缓慢紧固顶丝将离合器输出环垂直拖向中间轴法兰。(如图1)。

(5) 连接中间轴与SSS离合器止口前,至少放入两个定位销,尽可能在直径方向上相对；所有螺栓拧入后装好其余定位销并拧紧

(6)离合器两端完全支撑好时,拆除起吊支撑环(拆除方法图2)。

(7)测量并记录相关安装数据(如图)(厂家要求:圆周范围内测量,最大偏差≯0．10mm)

1)测量深度值A(圆周),见图3。

2)测量轴向开档B(张口),见图4。

5 常见问题分析、解读

(1)关于中间轴与低压转子预留开档不足以安装SSS离合器问题。出现以上问题一般有两种情况:1)厂供SSS离合器尺寸与图纸设计不符。SSS离合器多数为进口设备,汽轮机厂家设计与厂家设备尺寸不符时可能出现“1)”情况；此种情况较为少见,但安装前必须仔细核对汽轮机厂供图纸、SSS离合器厂家设备图纸,以免出错。2)在SSS离合器没有就位的情况下,拆除运输护环。SSS离合器配备一个涂有红漆的起吊支撑环。除了在运输期间支撑离合器以外,它还可以使离合器保持缩短状态,从而保证在安装时能够顺利通过法兰之间预留间隙；提前拆除该支撑将导致SSS离合器无法装入法兰之间预留开档,所以在厂家给出指令之前切记不要拆除该支撑。

(2)关于SSS离合器A、B值偏差超标问题。SSS离合器安装前应严格按照图纸要求找正；由于中间轴较软,每放置一段时间后检查联轴器对中情况都会有不同变化；因此要求找正SSS离合器联轴器前多盘动转子几圈,多次检查、多次记录数据,综合分析。

(3)机组运行一段时间后,检修时需再次检查SSS离合器对中情况(即测量A、B值)；热态情况下SSS离合器对中情况可能会发生变化,出现A、B值超标情况,切勿盲目调整。如确认机组冷却后仍存在超标情况,可在设计单位、厂家允许的情况下做适当调整。

一般需要调整SSS离合器前、后方轴瓦来达到找中目的；将SSS离合器连接轴使用千斤顶顶起约0．03-0．05mm(架设百分表监视),取出轴瓦,通过增减轴瓦垫片使联轴器抬高或降低,达到调整A、B值的目的。