精品#5汽轮发电机组转子整体找中心法.docx

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精品#5汽轮发电机组转子整体找中心法

内容提要：

本文论述了发电汽轮机组转子轴系找中心工作的重要性；论述了找中心工作的基本原理;推导出了找中心的基本公式；给出了俄罗斯制造的60MW机组＃5汽轮机组四转子轴系在高、低压缸不揭缸大修的情况下，整体找中心法的推导公式及计算方法，以便能缩短检修工期，提高检修质量.最后分析了联轴器找中心产生误差的原因。

#5发电汽轮机组在高、低压缸不揭缸大修的情况下

四转子轴系整体找中心法

论文编号：

一、引言：

发电汽轮机组找中心工作的重要性：

汽轮机组经过一段时间运行后，由于轴瓦乌金的磨损．汽缸及轴承的位移，轴承垫铁的腐蚀研刮等方面的原因,汽轮发电机组的转子中心会发生变化，中心的正确与否直接关系到机组是否能正常投入运行,严重的甚至损坏机组。

中心不正主要带来以下危害：

（1）转子和轴封、缸内隔板汽封摩擦从而增大轴封、缸内隔板汽封的汽封间隙。

隔板汽封间隙的增大，增加了漏汽的损失,降低了效率，同时也会造成轴向推力的增大。

轴端汽封间隙的增大，增加了轴封的漏汽量，从而可能使泄漏的蒸汽窜入轴承箱内,导致润滑油中含水,润滑油乳化变质，这除了严重的影响轴瓦的润滑油膜建立外，还会使调速部件产生锈蚀、卡涩现象。

排汽缸后轴封汽封间隙大，极易造成从后轴封向排汽缸漏空气，是造成凝汽器真空低的主要原因之一。

（2）转子和静止部件的摩擦，使转子摩擦部位局部急剧发热，由于热膨胀的不均匀使轴发生热弯曲变形。

（3）转子中心不正是汽轮机常见的激振源之一。

联轴器的张口使转子弹性倾角发生变化，而错位将使转子的动态挠曲值发生变化，从而引起机组振动.

以上发电汽轮机组中心不正的主要危害,是机组安全、稳定运行重大隐患.因此,机组的找中心工作必须认真仔细地进行，其偏差值不允许超过规定值。

二、汽轮发电机组找中心的目的

1、要使汽轮发电机组转子轴系的中心线连成一条连续光滑的曲线，使连接转子的联轴器中心线成为一根连续的轴。

2、要使汽轮机的静止部件与转子部件基本保持同心。

其中心偏差值不超过规定的数值，保证动静部分的间隙能调至规定的允许范围内.确保机组在生产运行中，不产生动、静摩擦.

三、＃5发电汽轮机组四转子轴系由于轴瓦润滑油断油，导致整体轴系中心严重超标、不良情况。

2006年9月份，＃5机改造小修后第一次开车过程中,由于机组在切换主油泵润滑时，出现＃1－＃6轴瓦润滑油断油,造成#5汽轮机组＃1－＃5瓦底部钨金有较严重不同程度地被挤碾，导致＃5汽轮机组四转子轴系整体中心下沉、跑偏，以致整个转子轴系对中严重超标、不良。

为此，要求在＃5机组不大修、不揭开高、低缸的情况下：

1、对#1－＃5支持轴承解体、翻瓦检查；根据轴瓦被挤碾的实际情况，修补、刮研好#1－＃5支持轴承下瓦.2、通盘考虑＃5汽轮机组四转子轴系整体中心下沉、跑偏情况，统一找主油泵转子－高压转子－低压转子－发电机转子的四转子轴系中心到标准范围内。

经过反复、细致地研究＃5汽轮机组四转子轴系整体中心下沉、跑偏的实际情况，采用打破常规、对＃1－＃6瓦调整的情况通盘考虑，采用#5汽轮机组四转子轴系在不揭缸大修的情况下整体找中心法:

四、调整原则:

1、根据＃5汽轮机四转子轴系的低压对轮、高压对轮、主油泵对轮的对中不良情况，同时，又要考虑确保汽轮机汽缸内部的各动静间隙及发电机前、后密封瓦的间隙，通盘考虑整个转子轴系各瓦的调整量。

2、“定两头，调中间”：

主油泵转子及发电机后轴瓦（＃6瓦）先不要调整,首先调整转子轴系的#1－＃5支持轴承下瓦垫铁的调整量。

待调整好高、低压对轮的中心后,再调整主油泵对轮与高压转子的中心。

五、调整步骤：

首先,对#1－#5支持轴承解体、翻瓦检查；根据轴瓦被挤碾的实际情况，修刮、研磨好＃1－＃5支持轴承下瓦。

其次，认真仔细复查、测量、记录好高压对轮、低压对轮、高压转子与主油泵转子的对轮实际对中情况；据此，对汽轮机＃1－＃5瓦调整的情况通盘考虑，确保汽轮机汽缸内部的各动静间隙及发电机前、后密封瓦的间隙，计算出初次汽轮机#1－＃5瓦各垫铁的调整量。

第一步，先找低压对轮的中心:

根据计算的各下轴瓦垫铁的初次调整量，先调整低压转子＃3＃4瓦及发电机转子#5瓦下瓦垫铁的调整量。

第二步，复测低压对轮及高压对轮的对中情况，据此，对汽轮机高压转子的#1、＃2瓦下瓦垫铁的调整量进行整体考虑修正，然后，调整高压压转子＃1、#2瓦垫铁的调整量。

第三步，再次复测低压对轮及高压对轮的对中情况.根据此两对轮现在的对中情况,同时又考虑确保汽轮机汽缸内部的各动静间隙不致偏差过大造成动静摩擦，再次计算出汽轮机＃1－＃5瓦各垫铁的调整量。

第四步,根据再次计算出的各瓦垫铁的调整值，再次调整汽轮机＃1－＃5瓦下瓦需要调整的垫铁的调整量;再次复测低压对轮、高压对轮、主油泵对轮的对中情况。

第五步，再次复测低压对轮及高压对轮的对中情况。

根据此两对轮现在的对中情况，同时又考虑确保汽轮机汽缸内部的各动静间隙不致偏差过大造成动静摩擦，再次计算出汽轮机＃1－#5瓦各垫铁的调整量.

第六步，根据再次计算出的各瓦垫铁的调整值，再次调整汽轮机＃1－＃5瓦下瓦需要调整的垫铁的调整量；再次复测低压对轮、高压对轮、主油泵对轮的对中情况。

如此,反复测量　　　计算　　　调整　　　测量,直至＃5机低压对轮及高压对轮的对中情况达到或接近标注范围内.

最后，在调整好高、低压对轮中心的前提下,根据主油泵转子与高压转子对中偏离的情况，计算、调整主油泵壳体底部的垫子,达到主油泵转子与高压转子对中情况符合标准。

六、汽轮发电机组转子以靠背轮找中心的测量方法与步骤

1、找中心前必须完成下列工作:

（1）各轴承下瓦已作好最后组装，轴承验收合格,调整垫铁已无松动现象，球面接触良好。

（2）各轴承下瓦中分面压板及汽轮机转子制窜装置组装结束。

2、备齐找中心的工具

大对轮找中心的专用工具架,百分表（3块,10mm行程）,盘动转子的专用插销、扳手、镜子、手电筒、记录本、小螺旋千斤顶，盘动转子的钢丝绳等.

3、正确安装好找中心的专用工具架及百分表。

三表法找中心就是在联轴器靠背轮的端面上对称180˚

安装两块百分表，以测端面的张口；径向放一块百分表以测转子左、右、高、低。

端面对称放置两块百分表的目的是消除转子的窜动量。

注意在固定专用表架前，应对好靠背轮的记号，两靠背轮上永久记号“A”

应位于正上方,对轮各螺栓孔基本对正。

各百分表标杆垂直指向被测面，测点表面光滑.百分表的起始位一般定在3.5mm、4.5mm或6。

5mm等.

大对轮（即发电机转子与低压转子）找中心测量的架表方法和小对轮（即高压转子与低压转子）是一样的.以发电机转子固定测低压转子。

1、大小对轮找中心测量时架表简图如下:

2、

穿上盘车用的专用销子,穿入后不应有卡涩现象.

3、盘动转子前应检查通知#1---#6瓦工作人员停止工作，防止碰伤人.

4、盘动转子前，在各轴瓦上浇好透平油。

5、用行车盘动转子，钢丝绳在轴上至少绕三圈。

6、先盘动转子2—3圈，用千斤顶往回顶汽轮机靠背轮，将销子弄活.整定百分表起始位置后,再转动转子1—2圈，百分表数无异常时方可进行数值测量，每转动90˚记录一次各表的读数，读数要准确,注意百分表指针的正反方向。

7、一般转动三圈，各数值基本一致方可作为正式记录数据。

七、机组靠背轮中心调整和计算方法

1。

调整中心有关转子的各部尺寸：

大对轮直径800MM小对轮直径600MM主油泵对轮直径140MM

2。

转子找中心的综合记录：

（1）三表代号：

径向表A，初始位置的表值为：

A1→A2→A3→A4→A5

　炉（电）侧端面表Ｂ，初始位置的表值为：

Ｂ１→Ｂ２→Ｂ３→Ｂ４→Ｂ５

电（炉）侧端面表Ｃ，初始位置的表值为：

Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３→４→Ｃ５

把以上表值按下格式记录：

对于百分表读数的正确性应予检查，一般情况正确的记录应符合下面条件：

Ａ１＋Ａ３≈Ａ２＋Ａ４

Ｂ１－Ｃ１＝Ｂ５－Ｃ５

Ａ１＝Ａ５

（２）求中心偏差值：

端面：

左右张口：

△b1=｛（B1+C3）—（B3+C1）}/2

上下张口：

△b2={（B2+C4）—（B4+C2）｝/2

圆周：

左右位移:

△a1=（A1-A3）/2

上下位移:

△a2=（A2—A4）/2

综合记录如下：

３、轴瓦调整量的计算：

为了消除联轴器存在的端面差及圆周差，在汽轮机高压转子固定的情况下,可以移动低压转子的两个轴瓦，即＃３、＃４瓦，这样可以采取如下办法计算轴瓦的移动量。

计算分两步进行：

（１）保持圆周差不变，先算出为消除端面差∆b，＃３瓦和＃４瓦所需的移动量Ｘ及Ｙ即转子中心线移到点划线的位置。

如下图：

根据三角形相似原理：

△b/Ф=Ｘ/L1=Ｙ/L

得：

Ｘ＝L1＊△b／Ф

Ｙ＝L*△b／Ф

以上图中看出，Ｘ和Ｙ同∆b的方向是一致的，既∆b为上张口时，＃３、＃４瓦向上抬；∆b为下张口时,两轴瓦下落.

（２）平移转子消除中心差∆a,平移转子,端面差不会改变，因转子中心线的偏差为圆周差二分之一.当转子中心线偏高时,＃３、＃４瓦就下落∆a;偏低时就上抬∆a。

（3）把为消除∆b及∆a所要求的两轴瓦的移动量综合起来，便是＃３、＃４所求轴瓦移动量X及Y.可列出如下关系式：

X=L1*△b／Ф±△a

Y=L*△b／Ф±△a

上两式中，如系上张口且所调转子较低，则采用（＋）号,若所调转子较高则用（－）号.

根据上面7。

1给出的我厂＃５发电汽轮机组各转子的有关尺寸,可以推导出

（1）以高压转子为基准（＃1、＃2瓦不动）调整＃3－＃4，＃7－＃8瓦垂直方向上的调整量的推导公式:

#3瓦：

X3=800*△b/600±△a≈1.3△b±△a

＃4瓦:

Y4=（800+4300）＊△b/600±△a≈8。

5△b±△a

#8瓦：

X8=50＊△b/140±△a≈0.36△b±△a

#7瓦：

Y7=（50+545）*△b/140±△a≈4.25△b±△a

（2）以低压转子为基准（＃3、＃4瓦不动）调整＃1－＃2,＃5－＃6瓦垂直方向上的调整量的推导公式：

＃2瓦：

X2=450*△b/600±△a≈0。

75△b±△a

#1瓦:

Y1=（450+4650）*△b/600±△a≈8。

5△b±△a

#5瓦：

X5=800/800±△a≈1.0△b±△a

#6瓦：

Y6=（800+5464）＊△b/800±△a≈7.83△b±△a

（3）以发电机转子为基准（#5、#6瓦不动）调整＃4－＃3瓦垂直方向上的调整量的推导公式：

　　　　＃4瓦：

X4=1100＊△b/800±△a≈1.38△b±△a

#3瓦：

Y3=（1100+4300）*△b/800±△a≈6.75△b±△a

同理，各瓦水平方向的移动量计算，同样用上面的公式。

４、调整轴瓦的方法。

调整轴瓦位置的方法跟轴瓦的结构有关,汽轮机轴瓦位置的常用调整方法有如下两种.

（1）具有专用轴承座的轴瓦,是在轴承座与基础台板之间通过加减垫片，来改变轴瓦垂直方向的位置；直接将轴承座左右移动可改变轴瓦水平方向的位置.加减垫片的厚度及左右移动的数值跟轴瓦计算的移动量相等。

大多数发电机的后轴瓦都是这种结构形式。

励磁机改变机座位置的调整方法基本与此相似.

带调整垫铁的轴瓦可通过改变下半轴瓦上三块调整垫铁的垫片厚度来移动轴瓦位置。

由于两侧垫铁的中心线跟垂直中心线之间的夹角α一般小于９０˚,会使垫片厚度的调整值跟要求的轴瓦移动量不相等，两者之间的关系以下图可知：

（Ａ）垂直方向移动Ｘb时,下部垫铁垫片加减值与轴瓦移动量Ｘb相同，两侧垫铁垫片厚度同时加（或减）Ｘbcosα.

（B）水平方向移动Xa时，下部垫铁不动，两侧垫铁垫片厚度一侧加Xasinα，另一侧减Xasinα。

移动方向侧减。

八、按联轴器找中心产生误差的原因分析

在找联轴器中心的工作中，常产生误差，往往得不到计算过程中所预定的中心状态，使测量工作需反复进行几次才能符合质量要求。

产生误差的原因可以归纳为如下几方面:

（1）轴瓦转子安装方面：

如翻瓦调整垫片后重新装入的位置跟原来的位置不同；轴径在轴瓦内以及轴瓦在凹窝内的座落和接触不良或轴瓦两侧垫铁有间隙，使转子位置不稳定等。

（2）测量工作方面：

如测量时由于盘动转子的钢丝绳未松，盘车销子蹩劲等，使转子受扭矩而发生微量移动；用千分表测量时,千分表固定不牢靠，盘动转子时位置改变；千分表测量杆接触的表面不平，联轴器错位；读表误差等.

（3）调整垫片工作方面：

垫片数目过多，垫片不平，有毛刺或宽度过大，结果使垫片卡住引起误差，或加减垫片的值和计算的不一样、加减垫片搞乱.

（4）轴瓦垂直方向移动量过大引起的误差：

由于调整垫铁具有一定的宽度，在轴瓦向上（或向下）移动时，两侧垫铁的上端及下端所需增加（或减少）垫片厚度的数值跟上述按中心线计算所得数值有一定偏差，它不但会使两侧垫铁接触变坏,也会使调整中心工作产生误差。

九、靠背轮中心调整注意事项及质量标准

（1）为了保证调整中心的准确性，当调整量超过0。

50mm时,应检查垫铁的接触情况，必要时进行研刮，研刮后再复测中心。

（2）整个找中心过程中,每次调整垫片后，都要检查一次轴瓦的腾空值，应在0.05—0.07mm左右，转子落位后下瓦三块调整垫铁背面应无间隙，接触良好。

（3）检修前测量中心时，应在机组全部冷却后进行，以防引起误差。

更换轴瓦调整垫铁时应无毛刺、反边等现象。

另外原垫铁安装时，方向不要搞错.

（4）中心调整工作尽量选用简便方法。

例如只调整上下位置就能既调整了圆周偏差，又调整了端面的偏差。

又如，左右偏差大时，可调整轴承座而不调整垫铁,总之要根据具体情况而定。

（5）找中心质量标准：

小对轮（汽轮机高压转子→低压转子）：

圆周:

±0。

04mm

端面：

水平±0.02mm

垂直下张口:

0.18～0.22mm

大对轮（发电机→低压转子）：

圆周：

±0.05mm

端面:

±0.03mm

主油泵对轮（高压转子→主油泵转子）：

圆周:

主油泵转子高于汽轮机转子：

0.15－0.20mm

　　主油泵转子比汽轮机转子向电侧偏移：

0.15－0.20mm

端面：

水平±0.04mm　

十、效果

经过实施以上#5汽轮机组四转子轴系在不揭缸的情况下整体找中心法，避免了＃5机高、低压缸两个缸揭缸大修,只抢修5天就使＃5汽轮机组开车一次成功。

比揭缸大修缩短工期近30天。

（一）直接效益:

节约大修费用约20万。

（二）间接#5机组多发电效益:

6万千瓦／小时*24小时／天*30天＊0。

3万元／万千瓦＝1296万元。

（三）两项合计共可创效益约1496万元。

参考文献

1，山西省电力工业局，汽轮机设备检修技术,水力电力出版社，1994。

陈士举等,汽轮机检修工艺规程，齐鲁石化公司热电厂,1996.