做好汽轮发电机组的安装管理减少影响机组掁动的因素

裘喜舜

(电能(烟台)核电技术有限公司,山东烟台 265100)

做好汽轮发电机组的安装管理减少影响机组掁动的因素

裘喜舜

(电能(烟台)核电技术有限公司,山东烟台 265100)

汽轮发电机组在电厂发电中起着非常重要的作用,汽轮发电机组是核电和火电厂中把蒸汽的能量转换成机械能,然后转化成电能的设备。但是汽轮发电机组的安装是个很复杂的过程,要是安装不当或安装过程管理控制的不好,会导至机组振动,影响发电效率,甚至造成十分严重的后果。随着电力工业的快速发展,为了达到节能的目的,提高能源的利用率,越来越多大型汽轮发电机组也应运而生,大型汽轮发电机组具有参数高、部件多、尺寸长、容量大、重量重等特点,再加上相关安装要求的提高,使汽轮发电机组安装更难。本文结合汽轮发电机组本体安装过程,分析了减少影响机组振动的因素。

汽轮发电机组 振动因素 安装管理 质量控制

对转动机械来说任何一种振动都会或多或少的损坏设备,缩短设备的使用寿命,超标准的强烈振动会导至机组其它零部件松动、断裂、动静部分摩擦加剧、危机保安系统误动作等,影响汽轮发电机组的安全稳定运行,甚至造成停机及整台机组毁坏事故。微小的振动是不可避免的,但是要尽可能地减少振动,严格地控制振动在标准范围内。所以在安装前应明确定位,提前策划,针对不同机组的特点,加强对相关安装资料的审查,收集相关参考资料,编制有针对性的安装方案与优化措施。在安装过程中努力提高安装工艺水平,加强质量控制确保机组的安装质量,从而有效降低对机组振动的影响。

1 地脚螺栓与锚固板的安装

汽轮发电机的安装精度要求也十分严格,对安装基础的要求也很高,因为汽轮发电机转速高,振动大。汽轮发电机的安装和定位以及紧固都是由地脚螺栓跟锚固板与基础连接,所以根据相关图纸和参考资料设计合理的可调式地脚螺栓跟锚固板金属框架式支撑的固定结构,不但可以精确的使地脚螺栓及锚固板定位,保证汽轮发电机组的后续安装顺利,还可以使地脚螺栓与锚固板区域地基础支撑刚度加强,间接的减少因基础问题而产生的机组振动。

2 基础处理与台板安装

(1)要严格的按照图纸与标准规范要求,对基础进行检查验收与处理。在此要强调的是:基础表面油污的处理与二次灌浆区域基础地錾毛。因为基础表面油和二次灌浆区域基础地錾毛,如果未按要求处理会直接影响到后续基础二次灌浆料跟基础的亲和力,直接导至区域基础支撑刚度降低。

(2)在台板安装方面,就主要讨论一下台板铲刮。标准规范要求:台板与汽缸和轴承座的接合面要光洁无毛刺,并且接触严密,检查用0.05mm塞尺塞入接触面四周应塞不入。通常施工前制造厂家和许多单位都会认为不需要去铲刮台板,说台板与汽缸和轴承座接合面都经过精密铣床加工,而且出厂前制造厂也已经对台板做了研刮,所以应该符合安装要求。加上全部汽轮机部件的重量均落在台板上,认为只要台板下部的垫铁布置得当,且垫铁荷重分配合理的话,原有的间隙会就会的因台板微小变形而消除。但实际上因为运输与存放,台板接合面并不能严密接合,特别是台板跟轴承座接合面,在汽缸就位安装时较大的间隙是不能消除的,所以还是要采取传统地台板研磨方法进行处理。

3 轴承座和轴承的安装

(1)由于轴承座底平面跟基础台板接触不良以及地脚螺栓没有按要求紧固或者紧力不均匀等都会使轴承座的联接刚度降低,从而使轴承座地抗振能力降低。安装轴承的过程中,轴承的抗振能力往往会由于轴瓦紧力、垫块接触、顶隙和连接刚度等方面问题受到影响。所以在安装过程中要严格按照要求控制安装质量。

(2)轴承安装要重视轴承的标高问题,如果转子两端的轴承标高不在一个合理的范围内,两端轴承的负荷分配就不合理,将造成轴瓦内的油膜形成不好或根本不能建立油膜。由此极易诱发机组的自激振动或产生碾瓦现象,从而引发机组振动。因此,安装期间,应根据制造厂家的建议,再结合各厂的实际情况对机组的轴承标高进行认真的调整。另外,根据不同组设计特点,考虑各轴承标高情况,预先在具体垫铁配制过程中留有相应的预抬量,便于调整,以满足不同轴承负荷的要求。

(3)推力轴承是转子相对于汽缸的膨胀死点,转子轴向窜动量如不符合要求,窜动量过小不能保证推力瓦块形成正常的油膜厚度,而在运行中油温会升高或出现摩擦痕迹,如窜动量过大,在汽轮机负荷突然改变时,可能会使推力瓦块受到冲击,或造成动静碰磨情况的发生,从而引起机组振动。因此,应严格地按照图纸及规范的要求在安装前对推力瓦进行检查处理,在安装过程中进行推力瓦间隙和接触程度的检测并作好记录。

4 转子叶片问题

当汽轮机发生断叶片时,转子的质量分布明显发生改变,因此机组的振动会发生明显的变化,振动的变化既包括振动大小的变化也包括振动相位的变化。为了避免断叶片的现象发生,应严格地按照图纸及规定的要求对现场到货的转子叶片进行检查处理,各级叶片逐一进行外观检查,转子叶片及复环应无松动和损伤,镶嵌应平整,无凸出部分。另外,现场还应对叶片进行静频率试验等,有效确保转子叶片的质量。

5 活动部件

安装期间如果有活动部件进入汽轮机而未能发现,此活动部件可能在汽流的冲击下撞伤甚至损坏汽轮机叶片,从而造成严重的事故,并引发机组振动。如果发电机内存在活动部件,一方面可能至启动电机造成内部短路;另一方面可能引起机组振动的不稳定,给机组振动的诊断带来困难。因此,应加强安装过程中的管理,加强安全文明施工,并在工作服、人员、材料、环境、记录、清理、检查等方面作出严格的规定,避免因活动部件进入而产生机组振动的风险发生。

6 发电机,励磁机磁场中心不对称

一是轴向磁场中心不对称,二是圆周方向磁场中心不对称引起空气间隙不对称。前者易发生周期性的轴向振动,后者会引起静子的振动。在这方面应加强现场的安装调整工作,在现场测量方面原则上发电机的空气间隙和磁力中心无特殊原因应现场进行测量,但由于结构原因无法进行空气间隙现场测量时,如端盖轴承式发电机的空气间隙安装过程中对出厂装配位置未变动者可不再测量时;由于结构原因无法按常规方法进行磁力中心直接测量时,在穿转子前可采用分别做好定子,转子轴向相对位置的外引值的方法,来确定磁力中心。对于轴向磁场中心和空气间隙问题,可根据现场实际在制造厂家的指导下进行调整,以确保设备的轴向磁场中心和空气间隙符合要求。另外,在安装过程中定期对发电机转子、定子进行绝缘测试等相关工作,确保机组安全运行。

7 施工工序的影响

在安装过程中如果施工工序不合理,会直接影响汽轮发电机组安装的质量。而一个合理的施工工序,不仅仅可以提高安装的效率,更重要的是还能更好的保证安装的质量。汽轮发电机组的本体安装与凝汽器的安装是个统一的整体,两者不可以忽视任何的一个方面。紧紧的抓住影响振动因素的这条线,在各专业施工组织设计中都明确各施工质量控制要点,并制定合理的综合施工进度、施工工序,不但能够保证汽轮发电机组安装工作高效有序的进行,还能提高安装质量,达到有效的减少机组振动的影响因素。

8 结语

在汽轮发电机组的安装过程中,影响机组振动的因素很多,并且影响因素之间是相互关联的。除了上述以外的影响因素,安装过程中动静间隙、浮动油挡安装、滑销系统,机组真空、机组中心、低压缸的拼接、零部件松动、凝汽器接缸、汽缸负荷试验、相关大管道与汽轮机的连接、汽机扣盖、油系统清洁度、基础二次灌浆、凝汽器灌水试验等安装问题都可能影响机组振动。所以安装管理人员不断地学习、总结经验;提高对机组振动问题的认知,对不同的机组,要有针对性的进行分析与研究,切实地做好安装方案与优化措施的编制;努力提高安装工艺水平,加强汽轮发电机组的安装管理,严抓安装质量。从而有效地减少因安装问题产生的机组振动。