汽轮机现场安装改造技术探析

摘要：汽轮机在电厂发电过程中充当了中间纽带的作用，直接影响到电厂的生产发电。汽轮机的安装技术对于整个机组的稳定运行具有十分重要的作用，任何一个步骤出现问题，都有可能留下隐患，直接关系到发电厂的经济效益。本文首先分析了汽轮机的结构特点和安装标准，然后详细探讨了汽轮机安装的技术要点，最后对安装中的改造技术进行了阐述。

关键词：汽轮机；安装；改造；气缸；低压缸

Pick to: steam turbine in the power generation process ACTS as the intermediate link, directly affect the plant production of electricity. Steam turbine installation technology for the stable operation of the unit plays a very important role, problems, any one step is likely to be left hidden trouble, is directly related to the economic benefits of power plants. This paper first analyzed the structure characteristics of the steam turbine and installation standard, then the main technical points of the turbine installation are discussed in detail, finally to the installation of the transformation technology are expounded.

Key words: steam turbine; Installation; Transformation; Cylinder; Low pressure cylinder

中图分类号： TK269 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

汽轮机的结构特点和安装标准

（一）汽轮机的结构特点

1、汽缸

高中压合缸，上、下半缸各有2个主蒸汽进口，高中压缸通过前、后4个猫爪支撑在#1和#2轴承座上，内缸支撑在外缸4 块支撑板上，用键横向定位。

低压缸分A、B两个缸，内缸支撑在外缸4块支撑板上，支撑板被固定，防止轴向和横向移动。

2、转子

转子分为1个高中压转子和2个低压转子，通过刚性联轴器联结，各转子各自支撑在两个轴承上，转子通过位于2 轴承座内的推力轴承定位。

低压转子两端扬度相同，高中压转子前扬，高中压转子与A低压转子找中心轴要求上张口为零，为此，#3、#4、#5、#6 轴承设置在一条直线上，#1轴承和 #2 轴承分别高于该线 0.04mm 和低于该线0.59m m。这将使高中压转子对轮上圆比低压 A 转子对轮上圆低0.87m m，而低压 A、B 转子上张口 0.13mm。

3、汽缸的膨胀

汽轮机纵向共有三个死点。分别位于中间轴承座下、低压A、B缸横向中心线附近。死点处的横键限制中间轴承座及低压缸轴向移动，在前箱、中箱台板上及低压后轴承座台板上设有纵向键，引导汽缸轴向自由膨胀，而限制横向移动。高压缸连同前箱向前自由膨胀，低压A、B缸以此点为中心向前、后膨胀。

（二）汽轮机的安装标准

1、对供热机组的调节原理要进行了解，汽轮机自动保护和调节系统的中间再热机组调节特点、静态特性及基本原理进行掌握。

2、对汽轮机寿命管理、汽轮发电机组的主要零部件热应力和振动进行了解，对叶片的动强度校核进行掌握，对汽轮机主要零部件的强度和结构进行掌握。

3、对汽轮机设备的热力特性、工作原理、组成进行掌握。

4、对多级汽轮机及其装置的评价指标和特点进行掌握。

5、对于汽轮机级性能指标、工作原理和热力设计方法进行必要的掌握。

二、汽轮机现场安装的技术要点

（一）汽轮机的安装程序

1、汽轮机本体的安装流程

基础准备垫铁布置台板就位低压外缸就位安装中、前箱就位安装支持轴承安装转子就位找正低压缸找正前、中箱及高、中压缸找正低压缸与凝汽器连接低、中、高压缸安装通流间隙测量推力轴承安装汽缸扣盖二次浇灌轴承中心复查联轴器连接盘车、连通管安装化妆板安装。

汽轮机辅助设备安装：包括凝汽器、除氧器、各种加热器及各种水泵的安装。

汽水管道的安装：汽轮机附属管道是连接汽轮机各设备，传输汽、水等介质的设备，不能出现丝毫差错，其安装具有较高的技术要求。

（二）汽轮机的安装方法

1、垫铁、台板的安装

依据垫铁洼窝及机组扬度配置平垫铁，布置好平垫铁及调整垫铁，并按机组扬度确认各垫铁标高；布置好二次灌浆的内挡板，保证不与以后安装的设备相碰。起吊台板就位于垫铁上，紧固地脚螺栓，调整台板水平度和标高，保证符合相关的标准。对器械这间的存在的裂缝进行固定，接着实行拦模灌浆。

低压缸外缸的拼装

凝汽器及排汽口补偿节就位，抽汽管内部配管吊入喉部。低压外缸下半预组装，把调段、中段、电段放置在台板上，调好调段中心后将其固定，移动中段，与调端紧巾装上偏心衬套，进行调整使其两段水平中分面错位小于或等于 0.05mm，紧固螺栓，检查台板与撑脚间隙小于或等于0.05mm，接触面大于或等于70%，并且中心重合。预组合完毕后涂抹密封料，进行组合和焊接作业。Ⅱ号低压外缸下半安装，保证其与Ⅰ号低压缸间距符合设计要求且左右平行。外缸上半安装，将上缸三段放于下缸上，涂密封料，定位螺栓。

前、中箱的安装

将前、中箱水平面朝下放在临时支垫物上，在低面涂红丹，接触面的间隙插不进0.05mm塞尺。将滑键固定于基架槽内，在基架上涂二硫化钼滑脂，使中箱就位后能顺畅滑动。调整垫铁使轴承箱扬度、横向水平达到设计要求，安装两侧压板。

支撑轴承安装

将轴承放入洼窝，使上下半中分面间隙小于0.03mm。转子放入轴承，调整支撑垫片使转子中心符合要求，同时研刮垫块，使接触面达到要求。转子就位，将各轴承清理干净，放入汽轮机油滑后吊入转子。测量转子轴径凸台与轴承外端面间隙，对各个转子进行轴向定位，张口入圆周误差应小于或等于0.02mm，根据联轴器找中心，同时研刮轴瓦垫块。

中压缸、高压缸的安装

外缸就位，将定中心梁预装于前、中箱上，下缸就位后调整轴向位置及横向水平，找汽缸中心，检查中分面间隙。内缸装入后，调整横向水平及中心，测量内缸中分面、支撑键间隙。调整隔板套、导流环、内外汽封横向水平及中心，检查中分面、支撑键、轴向、径向定位销的间隙。在中压缸安装时，要注意：

（1）汽缸在到达指定位置之前首先要焊上汽封管，这样可以防止汽缸在到达指定位置再进行焊接带来的空间不足的麻烦。

（2）在对汽缸进行调整的过程当中，可以采用猫爪的垫片，然后在产品件底下放置工艺垫片。

（3）在汽缸调节过程中要选择使用螺旋千斤顶，做好汽缸的密封环作业，以预防汽缸膨胀。

6、推力轴承安装

推力瓦块定位环等部件检查合格后，初步就位轴承。将高压转子按K值定位，调整推力瓦轴向位置，使瓦块与推力盘贴紧，装上定位装置，检查推力间隙及接触面积。

7、汽缸扣盖安装

转子对汽缸找正时，一般情况下转子只对下汽缸汽封洼窝找正，而上汽缸左右中心由定位销来保证；上下中心则由汽缸洼窝的圆度来保证。滑键、中心梁、热工仪表安装完毕；缸内部套的中心、水平及汽封通流部分间隙等测量调整项目，本体管道安装完毕。扣盖后工作，转子中心复查，由低压到高压顺序复查联轴器中心。联轴器连接装配，连通管安装、焊接，盘车、化妆板安装，轴承箱扣盖。

8、汽轮机主要辅助设备的安装

调速及油系统安装、发电机安装、凝汽器组合安装、电动给水泵组安装、给水泵汽轮机安装、除氧器及水箱拖运就位、除氧器安装、高、低压加热器吊装就位、高、低压加热器安装、高压管道安装、中、低压管道安装。

汽轮机现场安装中的改造技术

（一）台板的就位和检查

在汽轮机台板就位的检查中，我们也可以通过简便的技术手段实现。即在安装的过程中不研磨台板接触面，只对台板与气缸之间的间隙进行检测，间隙不大于0.05mm 即可初步认定合格。具体的方法是，将气缸进行180℃的反转后，将平板压在气缸下，初步查看台板的接触情况，如无太大偏差即可。如果台板出现小的间隙，我们可以通过上紧地脚螺栓，打紧垫铁的方式对台板的缝隙进行适当调整。

（二）轴系的找正

在轴承的找正中合理的进行组合轴承的找正，通过技术手段实现汽轮机安装期的缩短。如落地式轴承可先进行轴系找正后再与气缸组合。整个轴承系统的找正工作在轴承初步找正后即可开始。在轴承找正的过程中需要注意找正的一些基准数据，如各个轴承的标高，低压转子前后轴颈扬度值等。这样做的目的是为了保证对轮中心和张口的合格。这里需要注意的是一般情况下高中压缸的重量会对低压转子的轴颈扬度产生影响。所以，在高中压缸未就位时就应使低压转子调阀端轴颈扬度数值比电机端要大1格到两格。另外，由于各个转子在出厂前厂家一般都会对其轮圆周做上明显的标记，所以在找中心和连结对轮时要使标记对齐。轴系在找正过程中要注意各个阶段数据的不同变化，轴系找正的复查工作可以安排在气缸适扣盖时进行。

（三）气缸组合就位

高压，中压压缸为整体结构，分为上下两部分。低压外缸又分为前、中、后三段，在安装的过程中需要在现场进行整体组合，组合的合理性十分重要。一般情况下我们可以用先中间后两边的方法进行组合。下缸组合完成后再开始组合上缸。临时用来支撑固定的端点应在气缸全部组合好后再进行切割处理。在气缸组合完成后，针对气缸的接缝处，如无需焊接的则以密封涂料进行密封。低压内缸还需要考虑就位后抽气口与排气装置的内部焊接问题，如觉得难度较大，则可以事先在2号内缸的抽气口焊接一节短管，以减轻排气的难度。

（四）通流部分的改造

对通流部分的改造是为了提高汽轮机通流部分效率、增加功率及降低煤耗，提高机组运行可靠性，增强机组在行业中的竞争力。汽轮机通流部分的改造内容如下：

1、叶片改进

（1）高压各反动级、中低压动叶片及静叶片型线均采用全新设计制造的高效变截面扭曲型叶片，以减少二次流损失，提高各级热效率。

（2）低压次末级拉筋型动叶改为整圈自锁阻尼型长叶片，以提高末级叶片运行的安全性。

2、汽封结构改进

（1）高中压部分动叶顶部由原来两齿平汽封改为密封效果更好的四齿高低齿汽封,减少漏汽损失。

（2）低压末级、次末级动叶顶部原来没有汽封，改造后加装汽封，改造的同时减小原动叶顶部间隙，以减少漏汽量，提高级的效率。

3、缸体改进

（1）对高、中、低压内缸、各静叶持环进行优化设计并加以改进，以适应动叶、静叶改造的要求，提高各缸效率。

（2）对汽轮机高压进汽插管弹性密封进行改造，增加密封环数量，降低漏汽损失。

4、调节级改进

（1）动叶采用高效平衡动叶，改进动叶围带结构，增加叶顶汽封齿数，减小漏汽损失。

（2）静叶采用子午端壁型线，减小端部二次损失。

结语

综上，为了确保在正式投入使用后汽轮机组能够运行平稳和安全，就必须明确现场安装的跟踪管理服务和汽轮机现场安装的技术性改造，掌握汽轮机组的相关安装标准和技术参数，并且能为今后维修和调试汽轮机组及其他方面提供实践和理论依据。

参考文献

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