超超臨界二次再熱660 MW汽輪機本體安裝質量控制

羅偉民，茅義軍，易明華，何勝，黃志勇（.東方汽輪機有限公司，四川德陽，68000；.華能安源發電有限公司，江西萍鄉，337000）

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超超臨界二次再熱660 MW汽輪機本體安裝質量控制

羅偉民1，茅義軍2，易明華1，何勝2，黃志勇2
（1.東方汽輪機有限公司，四川德陽，618000；2.華能安源發電有限公司，江西萍鄉，337000）

摘要：國內首臺超超臨界二次再熱660 MW機組汽輪機由超高壓缸、高中壓缸、2個低壓缸共4個汽缸組成，結構緊湊、管系復雜、安裝要求高。文章介紹了本機型安裝質量控制要點，以及嚴格流程管控的重要性。

關鍵詞：汽輪機本體安裝，質量控制，二次再熱

茅義軍（1971-），男，高級工程師，1990年畢業于武漢大學，現從事電廠建設、運行、維護管理工作。

0 引言

國內首臺超超臨界二次再熱660 MW是N660-31/600/620/620單軸、四缸四排汽機型，是在更高技術上的產業升級，機組通過優化熱力系統、提升參數、采用最新的通流設計技術、優化汽缸及閥門布置等，實現了機組效率大幅提升，發電煤耗、環保指標達到世界一流水平。

機組現場照片見圖1。

圖1　機組現場照片

機組由1個筒型超高壓缸、1個高中壓缸、2個低壓缸組成，超高壓閥門布置在機頭前運行平臺下方，高、中壓閥門水平布置在汽缸兩側。因其壓力高、本體尺寸變小、且管系復雜，如何確保機組有穩定的熱態中心和合理的通流間隙成為了本機型安裝過程質量控制的重點之一。為此提出了安裝控制關鍵節點、合理流程，即：確保冷態安裝時靜子死點牢靠、膨脹順暢；控制動靜中心安裝偏差的疊加；閥門管系對靜子中心影響的補償；按確定流程安裝以準確監測各部件的相互影響以及合理修正等，并與業主、電建、監理達成共識，確保了質量有效控制。

1 靜子死點牢靠、膨脹順暢

1.1 汽輪機基礎及預埋件控制

（1）確認汽輪機基礎島的沉降狀況，安裝期間汽輪機島不均勻沉降監測。確認螺栓孔和各預埋件尺寸正確、位置偏差在合理范圍。

圖2　汽輪機滑銷系統圖

（2）確認汽輪發電機組中心線和凝汽器的縱、橫中心線（見圖2）。

（3）按照汽輪機及其輔助設備的“基礎墊箱”安裝規范進行水泥墊塊制作，水泥墊塊與基架接觸面積大于80%。

1.2 低壓缸就位與接配

低壓缸基架全采用水泥墊塊與鋼臺板結構，1#、2#、3#軸承箱基架采用可調墊鐵方式支撐（見圖3、圖4）。1#、2#、3#軸承箱基架標高需按揚度確定或按制造廠總裝時標高調整到位（見圖5）。

圖3　3#軸承箱基架可調墊鐵

圖4　前軸承箱基架可調墊鐵

為確保低壓缸接配后與基架接觸的密實性，低壓缸中分面水平應與工廠組裝時保持一致，低壓缸各段接配盡量在其臺位基架上進行。檢查低壓缸與基架間隙應0.03 mm塞尺不入。汽輪機A、B低壓缸調整完畢后檢查低壓缸四周要與基礎島留有足夠膨脹間隙。缸體就位水平調整是此階段的控制重點（見圖6），如果中分面水平控制不當，在運行汽缸膨脹將受阻，影響機組的穩定性。

圖5　軸承箱就位

圖6　低壓缸就位

1.3 超高壓缸就位

超高壓缸（見圖7）是我國自主研發的筒型缸（見圖8）。特點如下：內外缸尺寸減小、整體發貨、現場整體就位安裝工期短、安裝質量高；內缸形狀簡單、結構對稱、熱變形小；汽輪機啟停和變負荷工況適應性好；拆裝快速方便；大修周期長。

圖7　超高壓缸就位

圖8　超高壓內缸結構圖

確定1#、2#箱體軸向開檔尺寸合格；各油檔瓦窩中心a、b、c值合格；各基架或箱體、水平揚度等恢復制造廠總裝數據。檢查橫向鍵、立健槽寬度、平行度并將鍵安裝到位。檢查汽缸和軸承箱的開檔以及平行度與廠內提供的數據一致。

1.4 滑銷系統間隙調整

滑銷系統自由膨脹，且保證冷熱態中心變化在合理范圍內是調整的關鍵。因此，各鍵的間隙、平行度、滑塊的接觸等均應滿足相關規范要求。

2 控制動靜中心安裝偏差的疊加

汽輪機動、靜部分不同心度在安裝階段極值是：測量的偏心值加上臺板滑鍵、汽缸立鍵、內外缸定位鍵、隔板定位鍵間隙的偏差疊加。因此，安裝各環節保證間隙在要求范圍內就非常重要，如果能夠照顧到間隙疊加的方向性就可以避免最大的偏心值出現，這會增加不必要的工作量，本身也沒有太大的必要性。

2.1 靜子找中心的大致方法

首先找出A低壓缸的水平，以A低壓轉子相對5#、6#軸承油檔洼窩中心值為基準，拉鋼絲，找出低壓內缸中心。以此為基準確定高中壓缸和后面缸的標高。

高中壓外缸就位調整高中壓外缸水平，使其前后橫向水平方向一致，各段橫向水平差不大于0.1 mm/m，縱向水平與高中壓轉子揚度基本一致，并滿足汽缸中心要求。

調整內缸與鋼絲同軸度滿足證明書要求，分步找隔板、隔板套及汽封體找中心（見圖9）。

圖9　隔板中心檢查

圖10　軸系中心檢查

2.2 軸系找中心的大致方法

機組軸系是一根光滑的曲線，是根據各單根轉子動靜撓度曲線、各軸承的冷熱態負荷確定的。安裝時需要嚴格保證聯軸器的高差和張口（見圖10），聯軸器形位偏差的補償是通常做法，轉子存放時間過長引起的暫態彎曲需要消除。

2.3 軸承安裝質量控制

二次再熱機組超高壓轉子和高壓轉子#1～#4軸承采用可傾瓦式，它具有良好的穩定性。低壓缸軸承全部采用橢圓支持軸承，承載力強，瓦體與瓦套間采用球面接觸，自位能力好（見圖11、圖12）。

推力軸承在2#軸承箱內，承載運行時的軸向推力，是軸系的相對死點。

橢圓支持軸承的球面接觸面積、均勻度會影響其自位性能，瓦的側隙、頂隙、緊力等均是重要控制指標。

圖11　軸承球面接觸檢查

圖12　軸承墊塊接觸檢查

3 閥門管系冷熱態對靜子中心影響

二次再熱機組閥門、管系較為復雜（見圖13），在汽機島內的布置、支吊設置及選型均會影響到冷熱態以及松弛冷熱態的汽缸接口力，從而影響汽輪機的靜子熱態中心。雖然設計階段進行了充分考慮，安裝階段仍應仔細檢查其影響，以證實其結果符合設計預期，必要時進行預調整。

超高壓聯合汽閥安裝重點監測閥門就位后連接進汽管前閥門的熱膨脹偏移量的控制，防止閥門膨脹受阻影響汽輪機膨脹。

高壓聯合汽閥與中壓汽閥安裝（見圖14）首先確認閥門的熱膨脹偏移量以及閥門彈簧壓縮量；閥門與高中壓外缸進汽管連接時鎖緊閥門各支撐點；焊接時架表檢測高中壓外缸變化量，焊接施工中要求左右同時進行防止焊接偏移。

進汽管全部施工結束后閥門解鎖，每個支撐點架表監視變化量，調整彈簧壓縮量恢復解鎖前變化量，如果發生彈簧壓縮量與圖紙壓縮量沖突時進行平衡評估確認調整量（見圖15）。

閥門吹管系統安裝結束后，鎖緊閥門各個支撐點，防止吹管影響汽輪機中心變化，汽輪機啟動運行時解除支撐點鎖桿。

圖13　高壓、中壓聯合汽閥安裝示意圖

圖14　中壓閥芯安裝圖

圖15　閥門支撐彈簧調整

4 監測各部件的相互影響以及合理修正

低壓缸、高中壓缸通流數據合格，對輪中心合格，全實缸狀況下進行二次灌漿。灌漿保養到期后精調通流，外缸進、排汽管道連接完成方可進行汽輪機扣缸。這樣的安裝流程可以有效修正汽輪機部件安裝、基礎二次灌漿、閥門管道連接造成的中心變化。當然，轉子動靜撓度、冷熱態標高變化、靜子熱態中心變化、潤滑油膜等都應包含在設計考慮的范疇，并最終落實到了汽輪機的各項安裝控制指標中。

首臺修正：二次再熱機組閥門和管系的影響難于預先確定，在閥門解鎖結束后，檢查了高中壓缸前后端部汽封四周間隙變化量，由變化量確定抬起高中壓外缸前后貓爪抬升量，保證通流間隙尺寸。

5 結果驗證

首臺機組已于2015年6月投入商業運行；同年8月24日第二臺機組投入商業運行。機組的振動、瓦溫等監視指標優良（見圖16），達到設計預期效果，該機組的成功投運標志著二次再熱機組設計、制造、安裝取得圓滿成功。

圖16　汽輪機滿負荷運行參數圖

6 結束語

二次再熱機組因其壓力高、本體尺寸變小、且管系復雜，通過預先分析其影響機組經濟性、可靠性的重要環節，確定了嚴格的安裝流程以及重點控制目標，并與業主、電建、監理達成共識，確保了質量有效控制。該工程在國內首次成功投運，證明了機組從研發、制造、安裝、試運各個環節質量控制的成功。

參考文獻

[1]東方汽輪機有限公司.汽輪機本體安裝說明書.

[2]DL5011-92電力建設施工及驗收技術規范:汽輪機機組篇[S].北京:水利電力出版社，1992.

Turbine Installation Quality Control of Ultra-supercritical Double-reheat 660 MW Steam Turbine

Luo Weimin1，Mao Yijun2，Yi Minghua1，He Sheng2，Huang Zhiyong2
(1.Dongfang Turbine Co.,Ltd.,Deyang Sichuan ,618000; 2.Huaneng Anyuan Power Generation Co.,Ltd.,Pingxiang Jiangxi,337200)

Abstract:Domestic first ultra-supercritical double-reheat 660 MW steam turbine is made up of an UHP cylinder,a HIP cylinder,and two LP cylinders.The structure is compact,the pipe system is complex,the installation requirements are high.This paper introduces quality control points of the installation,and the importance of strict process control.

Key words:steam turbine installation,quality control,double-reheat

作者簡介：羅偉民（1963-），男，高級技師，1990年畢業于東方動力職工大學，現從事汽輪機安裝指導工作。

DOI:10.13808/j.cnki.issn1674-9987.2016.01.016

中圖分類號：TK266

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9987（2016）01-0081-04