1000MW二次再热超超临界汽轮机安装工艺总结.docx
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1000MW二次再热超超临界汽轮机安装工艺总结
1000MW二次再热超超临界汽轮机
安装工艺总结
1.工程概况:
国电泰州电厂二期工程#4机组,汽轮机是由上海汽轮机厂生产的超超临界、二次中间再热、单轴、五缸四排汽、单背压凝汽式，带二级外置式蒸汽冷却器，共有十级回热抽汽。
该型汽轮机是目前国内首先采用超高压缸、高压缸、中压缸和两只低压缸单轴串联布置的最大容量汽轮机。
除超高压转子由两只径向轴承支承外，高压、中压转子和两根低压转子均采用单轴承支承方式，结构紧凑，并能减少基础变形对轴承载荷及轴系对中的影响，机组总长约56米（包括发电机和励磁机转子）。
轴承座采用落地式布置方式。
超高压缸、高压缸、中压缸采用传统方式支承，由其猫爪支承在汽缸前后的2个轴承座上；而低压外缸直接座落在凝汽器颈部，低压内缸通过猫爪及支架直接座落在低压缸轴承两侧猫爪上，内外缸之间由膨胀节密封连接。
超高压缸采用单流程双层缸设计：
外缸为桶形,前后两段用螺栓连接，内缸为垂直纵向平分面结构。
高压缸、中压缸采用双流程双层缸设计。
膨胀系统设计具有独特的技术风格：
机组的绝对死点及相对死点均设在超高、高压之间的推力轴承处，整个轴系以此为死点向两端膨胀，低压内缸也通过汽缸之间有推拉装置而向后膨胀。
主汽门及再热门均布置于汽缸两侧，与汽缸直接连接，无导汽管。
超超临界百万机组由于设计及其结构的特点，超高压缸、高压缸、中压缸在制造厂内进行精装后整体发往现场，故现场只需将其就位、找中，而且超高、高、中压缸的工作可以与低压缸的工作同时进行。
低压外缸重量与其它件的支承方式是分离的，即外缸的重量完全由与它焊在一起的凝汽器颈部承担，其它低压部件的重量通过低压内缸的猫爪由其前后的轴承座来支承。
所有轴承座与低压缸猫爪之间的滑动支承面均采用低摩擦合金。
#2轴承座位于超高压缸和高压缸之间，是整台机组滑销系统的死点。
在#2轴承座内装有径向推力联合轴承。
因此，整个轴系是以此为死点向两头膨胀；而超高压缸和高压缸的猫爪在#2轴承座处也是固定的。
因此，超高压外缸受热后也是以#2轴承座为死点向机头方向膨胀。
而高压外缸与高压转子的温差远远小于低压外缸与低压转子的温差。
因此，这样的滑销系统在运行中通流部分动静之间的差胀比较小，有利于机组快速启动。
#1轴承座前端部位装有液压盘车装置，其设计压力为250bar，盘车速度为45～60r/min；＃4轴承座上装有手动盘车装置。
除＃2轴承座外，其它轴承座内都装有抬轴架，便于施工，＃2轴承座的抬轴架安装在轴承座外的底板上，用螺栓固定，易于拆卸。
汽缸与轴承座均为无台板、无垫铁施工，轴承座标高及水平通过底部螺栓进行调整，调整结束后进行灌浆并按照图纸要求紧固地脚螺栓。
汽轮机由上海汽轮机厂有限责任公司生产，超高压缸、高压缸、中压缸厂内组装，整体发运到现场，不需要进行揭缸安装；低压内缸与隔板持环之间纵横销已经工厂组装，其余均未经过组装，全部散件供货。
汽轮机安装位置为汽机房17米层运转平台，汽轮机机组中心线标高为18米。
汽轮发电机纵向中心线离主厂房A2轴线距离为2米。
2、工程安装进度：
2014年09月13日汽轮机基础中间交接、
2014年11月12日轴承座就位、
2015年02月09日低压缸组合拼装结束
2015年04月02日超高压缸就位、
2015年06月14日中压缸就位、
2015年07月05日高压缸就位、
2015年07月10日轴系初找中心、
2015年07月31日低压内缸扣盖、
2015年12月01日机组冲转至3000转、
2016年01月13日机组顺利移交.
安装质量验收均一次合格，验收优良率100％。
附图1：
1000MW二次再热汽轮机立体图
3、机组主要技术参数如下：
项目
数据
单位
备注
额定功率
1000
MW
主蒸汽压力
31
MPa（a）
主蒸汽温度
600
℃
高压缸排汽压力
11.120
MPa（a）
再热蒸汽压力
10.447
MPa（a）
再热蒸汽温度
610
℃
二次再热蒸汽压力
3.229
MPa（a）
二次再热蒸汽温度
610
℃
热耗率（保证值）
7070
kJ/kW·h
凝汽器背压
9.1
kPa（a）
额定转速
3000
r/min
旋转方向（从汽机向发电机看）
顺时针
抽汽级数
10
级
给水温度（夏季工况）
315
℃
4、汽轮机主要部件重量：
序号
部件名称
件数
重量（t）
1
超高压缸
1
193.5
2
高压缸
1
197
3
中压缸
1
253.2
4
高压转子
1
22
5
低压转子I
1
96
6
低压转子II
1
96
7
低压外缸（上汽缸）I
1
55
8
低压外缸（上汽缸）II
1
55
9
低压内缸（上汽缸）I
1
48
10
低压内缸（上汽缸）II
1
55
11
低压外缸（下汽缸）I
1
70
12
低压外缸（下汽缸）II
1
70
13
低压内缸（下汽缸）I
1
57
14
低压内缸（下汽缸）II
1
57
15
汽轮机本体总重
1
约1350
5、二次再热汽轮机安装工艺：
因1000MW二次中间再热机组，为我公司首次安装，现将现场安装过程装中遇到问题及注意事项进行说明。
汽轮机主要安装程序如下：
5.1、汽轮机基础的安装:
国电泰州二次再热机组汽轮机基座采用弹簧隔振器，见附图2、3、4、5；弹簧隔振方式的优点：
弹簧隔振器是连接设备和基础的弹性元件，用以减少和消除由设备传递到基础的，振动力和由基础传递到设备的振动，（现场弹簧隔振器的释放工作，是在#1、#2低压内缸扣盖结束后，配合隔而固制造厂进行，释放前在汽轮机超高压、高压及中压汽门位置两侧配置一定重量的管道，确保释放的数据真实,并架设好百分表进行监护）。
附图：
2弹簧隔振器安装图片附图：
3弹簧隔振器安装图片
附图：
4弹簧隔振器安装图片附图：
5汽轮机汽门两侧放置配重管道图片
5.2、#1-#6轴承座及中心导向销安装：
5.2.1、轴承座就位找中
a、按轴系找中图调准各轴承座的标高，调整各轴承座底部的螺钉来调准标高。
b、低压轴承座垫泡沫塑料。
c、中心导向销焊接前后都要保证其扁身垂直。
d、焊接时监视其位置，防止中心走动。
注意：
4号轴承座下的导向销与6号轴承座下的导向销外形极相似，长度不相同，不要混淆！
附图：
6附图：
7
附图：
6轴承座安装图附图：
7中心导向销安装图片
5.2.2、轴承座及中心导向销灌浆
a、基础先打湿，灌浆前保湿1到3天。
b、灌浆用水泥必须符合图纸规范（现场按业主要求采用水泥基灌浆料870）。
c、灌浆后要保湿，7天后可拆模板，多余的水泥要及时去除。
d、地脚螺栓张紧器的拧紧一般分为4次拧紧：
第1次：
灌浆前24小时（约25%力矩）。
第2次：
灌浆后3天（约75%力矩）。
第3次：
灌浆后28天（100%力矩）。
第4次：
试车前（100%力矩）。
第1次和第2次拧紧时，按十字交叉法拧紧（下图a）。
第3次和第4次拧紧时，按圆周顺序法拧紧（下图b）。
附图：
8附图：
9
e、大螺母张紧器中小螺栓的预紧力矩:
地脚螺栓
件号
地脚螺钉对应的大螺母张紧器的件号
及地脚螺栓规格
大螺母张紧器中小螺栓的预紧力矩（N.m）
第1次
第2次
第3次
第4次
1
26（Ø65×630）
12
122
244
244
2
26（Ø65×1055）
12
122
244
244
3
10（Ø85×615）
8
83
165
165
4
10（Ø65×900）
8
83
165
165
5
10（Ø85×1200）
8
134
268
268
6
26（Ø65×850）
12
122
243
243
7
26（Ø65×1190）
12
61
122
122
8
26（Ø65×1150）
12
61
122
122
9
26（Ø65×675）
12
122
243
243
5.3、低压外缸拼缸、焊接:
附图：
10低压缸拼装组合图片
5.3.1、调准低压缸端板位置，将端板标高预抬高约2.5mm,其中2.5mm为防止焊接变形的收缩量。
附图：
11低压缸拼装组合图片
5.3.2、在低压外缸左、右侧板水平中分面上安装压板，用行车将侧板吊入，通过压板将两侧板搁置在前、后端板上。
5.3.3、侧板和端板找正找平。
调整并确认侧板和端板水平中分面的标高、水平度及定位中心尺寸符合设计要求。
此时应测量并确认低压外缸对角线尺寸符合设计要求。
5.3.4、侧板和端板找平找中合格后，点焊各侧板和端板。
重新测量并确认低压外缸对角线尺寸符合设计要求。
5.3.5、装配低压外缸内部支撑管，并焊接。
吊入钢架，钢架重量不要落在外缸上面（支撑在冷凝器上或悬吊在轴承座上），支撑管开始点焊（支撑管应无间隙装入，用锤子敲进去），点焊时在三个孔（两个猫爪孔和一个中心导向销孔）周围放置百分表以监视外缸变形情况。
点焊完后，对外缸再进行找中，直至合格。
5.3.6、最终侧板、端板结合缝的焊接。
对整个外缸再进行找正测量，复测对角线及开档后，将低压外上缸两端盖盖合到低压外下缸上，检查水平中分面间隙，拧紧中分面螺栓后再次检查中分面间隙后进行焊接工作。
焊接时四个角同时进行，控制焊接速度，一定要慢，以免变形太大。
同时在猫爪和中心导向销处架好千分表，监视外缸的变形。
低压缸底部向上留有0.5～1m的距离暂时不要焊，以便后面低压缸和冷凝器的找正。
焊接时制订严格的焊接和监控程序，防止汽缸变形。
5.3.7、进行侧板、端板结合缝表面的焊缝打磨处理并开密封槽。
开密封槽用专用开槽工具，开槽前将该开槽装置进行对中固定。
5.3.8、外下缸拼缸完成后，最终测量、调整下半缸中分面标高，拉钢丝对下半缸进行整体找中，调整，并记录。
5.3.9、低压外上缸拼装：
低压外上缸的拼装工作可以在低压外下缸拼缸完成后进行。
外缸上半（调阀端和电机端）盖合，找中，检查中分面间隙及洼窝法兰面情况。
5.3.10、拼外上缸前，对外上缸各部件（圆弧支撑，壳板，嵌缝条）进行彻底的清理，检查，确认各结合面清洁，无损伤。
5.3.11、分别起吊（发电机端）和（汽机端）低压外上缸圆弧支撑，就位在低压外下缸上。
根据缸体法兰面螺栓孔位置，膨胀节和轴封法兰面的螺栓位置，对中并调整圆弧支撑位置，合格后，上紧螺栓。
5.3.12、测量（发电机端）和（汽机端）侧圆弧支撑的距离，在外下缸上装配嵌缝条，并用螺栓紧固。
5.3.13、用行车将壳板起吊，到位，通过焊在圆弧支撑上的一些压板和契块将壳板装入。
5.3.14、复查拼缸数据，合格后，进行最终上缸各部件结合缝的焊接。
焊接时制订严格的焊接和监控程序，防止汽缸变形。
5.3.15、在低压缸拼装结束后，对低压缸中分面用橡胶垫片进行保护。
附图：
12低压缸组合图片附图：
13低压缸中分面保护图片
5.4、低压内缸装配：
5.4.1、依次落内缸、持环、隔板等件的下半，找中，半缸做负荷分配，盖合各件上半复查中心。
注意：
#2低压缸内缸就位后，在#1低压缸内缸就位前，先将两低压缸内缸中间的连杆安装到#2低压缸内缸猫爪内。
然后再就位#1低压缸内缸！
在安装#1、#2低压缸LP1静叶持环和LP2静叶持环时需注意区分，以防装错（见附图14）！
附图：
14
5.4.2、对汽轮机#1-6#号轴承安装、接触检查，其中#1轴承上半在安装就位时，轴承无法滑入瓦槽内，由上海汽轮机厂来人现场进行处理（见附图15）。
5.4.3、现场安装时#3轴承座上的4个检修支撑偏高，导致汽缸无法就位，现场对检修支撑进行了机械切割。
附图：
15制造厂#1轴承缺陷处理附图：
16轴瓦接触检查
5.4.4、落低压转子，检查通流间隙。
附图：
17低压转子就位
5.4.5、间隙合格后，盖合各持环、隔板及内缸上半。
5.4.6、内缸整缸做负荷分配。
5.4.7、在低压缸碰撞试验结束后，对低压缸内部的抽汽管道进行连接。
5.5、超高压、高压、中压缸就位找正。
附图：
18中压缸安装就位附图：
19超高压、高压、中压缸找正
5.6、汽轮机轴系找中：
5.6.1、轴系找中从超高压、高压转子开始，然后往中压转子、低压转子、发电机转子、励磁机转子进行。
5.6.2、将超高压、高压转子用4个工艺螺栓连接，靠背轮之间脱开约1mm，盘动超高压、高压转子，在盘转0°、90°、180°和270°时，分别测量2个靠背轮之间在上、左、右这3个位置处的间距，并计算出平均值，得到靠背轮的开口值，根据开口值对#3轴承进行调整。
调整至两靠背轮平行，偏差小于0.03mm。
5.6.3、将靠背轮连紧，在轴承座上吸2个百分表，分别测量2个靠背轮的晃动，盘动转子，2个百分表的读数均应在0.03mm以内。
5.6.4、其余靠背轮找中方法相同。
附图：
20铰孔工具图片：
附图：
21现场铰孔图片
5.7、超高压主汽门、高压主汽门、中压主汽门组件安装：
附图：
22超高压汽门安装图片附图：
23超高压汽门安装图片
附图：
24高压汽门安装图片附图：
25中压汽门安装图片
5.8、#1、#2低压内缸扣盖
注意：
在低压内缸在扣盖时，需预先将#1低压缸水平中分面靠近静叶持环位置，对称布置的长度约300mm的四只密封条放置就位，而#2低压内缸水平中分面没有！
附图：
26低压内缸水平中分面密封条图片附图：
27#1低压内缸密封条图片
附图：
28低压缸扣盖吹扫持环图片附图：
29内缸扣盖图片
5.9、汽轮机靠背轮铰孔及连接：
5.9.1、先铰对称的四个孔，根据孔的直径加工套筒外径。
5.9.2、每铰好两个孔并装入正式螺栓后要检查一次晃动。
5.9.3、测量所有螺栓连接下的靠背轮晃动度及同心度，所有螺栓连接下的靠背轮晃动度及同心度必须经厂家工代及监理确认。
5.10、液压盘车安装：
5.10.1、液压盘车装置安装在#1轴承座内，其设计压力为250bar，盘车速度为45～60r/min；＃4轴承座上装有手动盘车装置，其安装步骤如下：
先将零部件上的保护层去掉，确定液压盘车装置和汽轮机大轴之间的轴向间隙，将液压盘车装置插入轴承座，到位后装上螺栓并适当拧紧，然后检查旋转方向及空转能力。
保证液压盘车装置的小轴与超高压转子端面间隙为45mm；液压盘车装置应与超高压转子偏心对齐，偏心率按照图纸中的规定取值，用安装在夹具支座上的千分表进行测量，作适当调整，盘车装置找中时，根据图纸要求液压盘车装置的花键中心要高于超高压转子中心0.1mm，找中时，百分表吸附在超高压转子上，表头打在花键外圆上。
（见附图30）
附图：
30
附图：
31液压盘车找中心图片
5.11、碰缸试验：
径向碰缸和轴向碰缸
5.11.1、径向碰缸是在手工盘动转子的同时用液压千斤顶将汽缸分别往上、下、左、右4个方向缓慢移动直到转子难以盘动，记录汽缸在各个方向的可移动值，以此得出各个方向上的径向间隙值，同时要将该径向间隙值与轴系找中图中的静子与转子之间的定位要求对比，如果有偏差则调整汽缸位置，使之符合要求。
5.11.2、测量汽缸与转子的轴向相对位置，与总装记录相比较，计算出汽缸轴向调整量，用液压千斤顶调整汽缸的轴向位置，调至图纸要求的范围。
附图：
32径向碰缸图片附图：
33轴向碰缸图片
5.12、其余安装工作：
5.12.1、中低压连通管的安装：
在中低压连通管的组合过程中，法兰之间先用工艺垫片代替，等完成连通管的最终焊接后．再调换成产品安装垫片，并用图纸要求的力矩紧固所有法兰螺栓。
由于连通管直径较大，在焊接时要考虑变形和消除应力的措施，以防止法兰或膨胀节变形。
附图：
34连通管安装图片附图：
35连通管安装图片
5.12.2、低压缸防爆门安装。
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