汽輪機本體安裝中的重點環節及其處理探討

蔡 文

（華電（廈門）能源有限公司，福建 廈門 361000）

汽輪機安裝是一項比較復雜的工作，安裝流程較為繁瑣，一旦安裝不到位，便會引發各種問題，導致汽輪機無法正常運行，可能產生汽輪機振動現象。伴隨著現代化工業技術的不斷發展，人們對于汽輪機本體的安裝工作越來越重視，汽輪機是將蒸汽能量轉為機械功的重要機械，為發電原動機，在其本體安裝中，可能會出現各種問題，如基礎澆筑問題、墊塊和臺板問題、找正機組軸系問題等，只有解決安裝中出現的各種問題，才能夠順利完成安裝工作，從而促進汽輪機自身性能的提升。由此可見，相關人員應認真完成每一道安裝工序，為汽輪機的正常運行奠定基礎。

1 汽輪機本體安裝的特點

汽輪機本體安裝的質量對其后期運行有著直接作用，甚至對運行經濟性產生較大的影響，在展開汽輪機本體安裝時，需要確保承壓部分安裝密實，避免出現滲透等問題，并且保證具有一定的真空嚴密性，待受熱之后，能夠正常進行膨脹；在安裝作業中，禁止滑動面出現間隙，確保軸系中心可以和氣缸中心線保持吻合，在其運行過程中，振動、噪聲都比較小，能夠獲得較高的經濟性。汽輪機的安裝作業基本相同，通過調整墊塊，避免汽輪機缸體、臺板完全接觸，對低壓外缸的上下兩部分，將其劃分為調端、中部、電端，利用垂直中分面，依據順序將各個部分連接起來。

2 汽輪機本體安裝工藝流程

2.1 基礎驗收與墊鐵布置

一方面，基礎澆灌前，安裝人員與土建人員會對模板尺寸進行核對驗收，確保滿足施工要求，待模板拆除后，再進行基礎驗收。針對基礎混凝土澆灌質量，保證表面平整，布置墊鐵處，其表面不應有外露鋼筋。另一方面，基礎檢查合格之后，并且混凝土強度高于70%，則開始機組安裝，對照墊鐵布置圖，劃出墊鐵的具體位置，完成墊鐵安裝。

2.2 臺板與軸承座安裝

臺板是由鑄鐵或者特制薄型鋼板制造而成的，在汽缸或者軸承座與基礎之間安裝。在臺板、軸承座就位之前，需要去除油漆，清理干凈，確保沒有毛刺。接著，翻轉低壓外缸，仔細檢查缸體與臺板的接觸情況。在組裝軸承座之前，需要進行檢查以及研刮，軸承座和軸承蓋間的接合面，上緊螺栓后，確保0.05mm 的塞片無法塞入，堵塞軸承座回油管孔，在其內注入煤油，檢查有沒有滲漏情況。在軸承座安裝中，可將其與臺板組合安裝，先將兩者的接觸面涂上一層二硫化鉬，若使用角銷連接兩者，需要在角銷和軸承座間，襯以石棉橡膠墊，并擰緊螺栓。如果使用聯系螺栓連接兩者，需要在螺栓墊圈下方墊上紙墊，擰緊聯系螺栓，完成組合安裝。

2.3 汽缸檢查、組合與安裝

首先，汽缸組合之前需要清除毛刺，檢查表面是否有裂紋、氣孔等。其次，汽缸的組合有水平與圓筒形組合兩種方式，水平組合是上下汽缸分別組合；圓筒形組合是先組合水平結合面，再分段組合垂直結合面。最后，汽缸安裝，汽缸與軸承座有三種連接方式，一為軸承座單獨在基礎臺板上支撐，高中壓缸則在借助貓爪支撐在軸承座上方；二為使用螺栓將前中軸承座和汽缸牢固在一起，低壓缸兩側有基礎臺板；三為只有前軸承座和汽缸進行連接，中軸承座單獨安裝。

2.4 軸承安裝

完成軸承座找平之后，則開始軸承安裝工作，在將軸承吊入軸承座之前，需要先做好預檢修工作。接著，將軸瓦放進軸承座內部，吊入轉子，盤動轉子，依據軸和軸瓦烏金的接觸情況，修刮其表面。對于軸瓦烏金和軸頸接觸面的修刮，下瓦和軸頸之間的接觸角有特定要求，圓筒軸瓦通常在60°至90°之間，橢圓軸瓦在30°至60°之間。超出此角，則需要將接觸面刮掉，在軸瓦兩側形成一定間隙。

2.5 轉子安裝

轉子安裝之前需要先進行檢查，汽缸初步找平找正之后，安裝預檢修的軸瓦，并吊入轉子。起吊轉子需要使用專用的吊索，其綁扎位置需要嚴格根據圖紙規定，并適當襯墊，使用柔軟材料將吊索包裹起來，由專人負責指揮，順利完成安裝。

3 汽輪機本體安裝中需要注意的問題

3.1 基礎澆筑問題

若橫向錨固板向外凸出的一部分，和氣缸之間的間隙較小，在機組運行過程中，無法滿足汽缸的膨脹要求，就需要將氣缸吊開，借助手工打磨的方式，將凸出的部分進行打磨，從而確保間隙符合相應的要求，而這種工藝需要耗費較長時間，導致安裝效率非常低。前箱臺板地腳螺栓的預留標高，不應超出臺板面，若超出，前軸承座位在臺板就位時，便會受到地腳螺栓的影響，錨固板、汽缸之間，有L 形墊片，其余兩者之間的膨脹間隙則僅有0.05mm，若偏斜度、垂直度過大，則會影響后續的安裝工作，使安裝工作變得較為困難。

3.2 臺板檢查和墊塊準備問題

在汽輪機缸體的內部，臺板使用的為可調墊塊，臺板和缸體支撐面沒有完全接觸，在汽輪機安裝中，不用研磨臺板接觸面，只需要檢查臺板、汽缸之間的尖刺有沒有符合相應的標準。為了調整臺板，工作人員可能在臺板與墊鐵之前再安裝墊鐵，所以，需要在這個位置的基礎上，將其鑿平，并依據實際情況，合理把控墊鐵符合以及墊塊之間的距離。

3.3 汽缸組合就位問題

汽缸一般劃分為高中、低壓缸，前者屬于整體結構，并細分為上下部分，后者劃分為三部分，即調閥端、電機端、中部。在汽缸組合時，需要依照先中間，后兩邊，從下到上的方式，完成組合后，再將臨時支撐割除。若機組組合過程中栽絲孔出現錯位現象，則需要先校正汽缸，之后再將栽絲旋入。在就位后，應考慮低壓內缸的抽汽口是否可以和排氣裝置中的抽汽管進行焊接，對于其余半汽缸接縫處，若不用焊接，則需要涂密封涂料。

4 汽輪機本體安裝難點的處理措施

4.1 汽輪機基礎澆灌處理措施

針對錨固板凸出部分，使用手工方式進行打磨，不僅增加工作量，降低工作效率。由于前軸承座臺板以及低壓缸臺板的地腳螺栓規格各不相同，需要提前制作，在制作之前，需要對圖紙進行全面分析，確保尺寸無誤，后螺母在下方，薄螺母在上方，并采取放松脫措施，通過鉆孔，裝開口銷，或者采取點焊的方式，將其固定。在地腳螺栓預埋時，參數有垂直度、標高，直埋件中心參數需要嚴格把控，將偏差控制在±2mm內，在中心數據測量中，最好選擇在固定時間段進行，防止溫度對其產生影響。對于主汽門支架的預埋，需要控制標高、水平度等各項參數，確保標高偏差控制在±3mm 內，中心和跨度的偏差，應控制在±2mm 內，支架的重量較大，需要采取加固措施，設置可調整頂絲，方便對數據進行靈活調整。低壓缸和錨固板預埋時，需要控制標高、偏斜度等各項參數，直埋鐵件有較多地方需要進行加固處理，對于臨時支撐的焊接，確保其伸出混凝土表面的長度對墊鐵不產生任何影響[1]。

4.2 做好安裝前的準備工作

在汽輪機安裝之前，工作人員需要了解具體的調節流程和原理，構建保護調節機制，保證安裝過程符合相應的要求。安裝人員應全面分析汽輪機的各方面性能，理清整體與局部組件的關系，使安裝過程符合規定要求，并全面檢查安裝過程，防止對組件組合關系產生不利影響。技術人員需要注重汽輪機葉片的強度，待校準后，確保安裝質量。在安裝前，技術人員應結合實際情況，對汽輪機的安裝可行性進行全面分析，對其經濟價值進行有效評估，從而實現安裝全過程監管。針對安裝過程中可能出現的問題，應初步進行預測，減少故障的出現，避免對安裝質量產生影響。此外，在安裝前，安裝人員應對系統進行深入分析，如熱力裝置的自動、中間調節系統等，使得安裝技術標準與過程兼容。

4.3 臺板的檢查和就位

在汽輪機安裝中，若不研磨臺板接觸面，臺板和汽缸體之間的間隙小于0.05mm，則符合相應的標準。對于間隙的檢查，需要先將汽缸翻轉180°，接著，將臺板放置于低壓氣缸的上方，檢查兩者之間接觸面的間隙，確保距離符合規定要求，并將相應的數據記錄下來，完成記錄后，將臺板放在平面，并在臺板上放置軸承座，將螺絲緊扣，借助墊鐵，將接觸面之間的間隙消除掉[2]。然而，借助墊鐵進行間隙調整，是有一定的限制的，所以，在墊鐵和臺板之間，再放置墊鐵，并依據實際情況進行調整，從而有效消除間隙。

4.4 軸系找正安裝

完成軸系找正之后再安裝汽缸組合，所以，對于軸系安裝，主要是軸承找正，在排氣裝置組合中，軸系找正有效縮短了汽輪機安裝周期，在初步找正之后，開始進行軸系找正。在軸系找正過程中，將軸承標高作為基準，通常情況下，高中壓缸沒有就位之前，低壓轉子調閥端軸頸楊度數值，應大于電機端一格至兩格。在轉子出廠前，輪軸會有標記，在找中心時，應確保標記對齊[3]。為汽輪機轉子對輪孔加工找正方法，主要解決加工不同心問題。在軸系找正過程中，不同安裝階段，數據發生相應的變化，全實缸、半實缸狀態具有一定的差別，主要以全實缸狀態作為最終結果，在汽缸試扣大蓋時，有效進行軸系找正復查工作。

4.5 汽缸組合安裝

低壓缸就位之后，需要進行預組合，低壓外缸的上下部分，劃分為三部分，在現場安裝時，需要將其組合成為一體，在組合安裝過程中，從中間部分開始，然后是兩邊。低壓缸的組合流程為，將其前中后三片下半缸吊至基礎板上方，并采取水平組合法，將其組合在一塊進行檢查，將一些毛刺清理干凈，并將三段缸的位置調整到位，對于定位螺釘、偏心套等，將其裝入定位，檢查與結合面垂直處的間隙，確保間隙距離符合要求，0.05mm 塞尺無法塞進去即可，之后將螺栓松開，在結合面上涂一層密封脂，三片缸中心檢查符合要求之后，開始裝入定位螺釘，在擰緊后，將所有的螺栓連接起來，然后檢查每一段汽缸的水平面，確保結合面高差不超過0.02mm。完成下缸組合之后，依據該方法，再開始組合上缸，全部組合好之后，將臨時支撐割除掉。在低壓缸的運輸中，由于存在變形等不確定性，對于各項指標的要求較為嚴格，在進行調整時，需要對低壓缸進行測量、起吊，并使用增設壓塊定位，采取缸體支撐梁等相關措施。

4.6 通流間隙的調整

在汽輪機的正常運行下，壓力、溫度都會影響缸體，并出現熱膨脹現象，由于高低中壓缸的排布是分段進行的，溫差較大，從而產生膨脹。在高溫環境下，為了保證汽輪機自由進行膨脹，在低溫環境下，汽輪機又能夠自行進行收縮，缸體、轉子中心不出現較大的移動現象，在缸體上設置大量滑銷。滑銷的主要作用是使汽輪機依照特定方向進行伸縮，防止中心位置發生位移，并且在伸縮期間，每一處間隙也不會出現較大的變化，確保安裝效果，符合其實際運轉要求，由此可見，應保證滑銷在安裝中符合要求。在組裝時，對各個滑銷要用干鉛粉進行擦拭，滑銷間隙要符合標準。機器的前缸借助前端的貓爪與前軸承座連接，前軸承座支撐在前座框架上；同時，為了阻止熱傳導的汽缸爪前軸承位置，避免過度的溫度前軸承套每一部分的座位，爪下的滑鍵可以裝滿冷水塊導熱。后汽缸支撐在左、右后排座位上。為了保證機組在運行時的伸縮和對中，在前座框架上設置軸向導向鍵，使機組在運行時可以自由向前伸縮和上下伸縮。后座架上有橫向銷，后汽缸尾部有軸向導向板，以確保在膨脹時氣缸對中。同時，橫銷與汽輪機中心線相交形成機組的膨脹死點。

4.7 汽缸扣蓋

在汽輪機扣蓋之前，應確保各部套試扣全部符合要求，在全實缸軸系找中心的時候，應同時進行試扣蓋操作，并且要仔細進行。待全部完成汽缸安裝工作之后，且完整記錄之后，則向有關部門提出申請，開始正式扣蓋。在扣蓋之前，一定要將全部的資料整合起來，仔細進行核對，防止出現紕漏，然后做好扣蓋準備即可。在扣蓋過程中，有大量需要緊固的螺栓，為了提升效率，應提前準備好施工工具，準備好每一部位的螺栓，方便及時進行施工。

5 結語

汽輪機本體安裝涉及較多工序，安裝工程具有一定的復雜性。在安裝過程中，任意流程出現問題都可能使得汽輪機機組產生振動現象，影響其實際運轉效果，因此，應嚴格按照圖紙進行安裝，不得隨意更改安裝流程。汽輪機本體安裝的重點環節包括基礎澆筑、臺板就位、汽缸組合安裝等多個環節，針對每一安裝部分可能出現的問題，都應仔細分析，并有針對性地進行解決，確保安裝質量，順利完成安裝工作，確保其正常運行。