一建机电教材解读：1H413051 汽轮发电机安装技术

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　　1H413050 动力设备安装技术

　　动力设备安装工程主要是指汽轮发电机和锅炉系统安装工程。汽轮发电机系统运转速度快，并在一定的压力和温度下运行，安装精度要求高。锅炉属特种设备，施工中应严格遵守《特种设备安全监察条例》和有关规定，以确保安装质量和运行安全。本目的重点是：汽轮发电机安装技术和锅炉设备安装技术。

　　1H413051 汽轮发电机安装技术

　　汽轮机是以蒸汽为工质的将热能转变为机械能的旋转式原动机。其主要用来驱动大型动力机械或发电机生产电能。汽轮发电机系统设备主要包括：汽轮机、发电机、励磁机、凝汽器、除氧器、加热器、给水泵、凝结水泵和真空泵等。本条主要知识点是：汽轮发电机系统设备的分类及组成;汽轮机主要设备的安装技术要求;发电机设备的安装技术要求。

　　一、汽轮发电机组系统设备的分类及组成

　　(一)汽轮机分类

　　汽轮机的分类形式有很多种，常见的分类形式有：按工作原理可以分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机两种。按热力特性可以划分为凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、抽气式汽轮机、抽气背压式汽轮机和多压式汽轮机等;按主蒸汽压力可以划分为：低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机、超高压汽轮机、亚临界压力汽轮机、超临界压力汽轮机和超超临界压力汽轮机;按结构形式可以划分为：单级汽轮机和多级汽轮机;按气流方向可以划分为：轴流式、辐流式和周流(回流)式汽轮机;按用途可以划分为：工业驱动和电站汽轮机;其中工业驱动的汽轮机主要用于驱动工业大型机械设备，如大型风机、水泵、压缩机等，多以小型汽轮机为主;电站汽轮机主要用来带动发电机发电，既带动发电机发电又对外供热的汽轮机称为供热式汽轮机，又称为热电联产汽轮机，这类汽轮机特性有大功率、

　　多级、高参数等特点，多采用轴流式、凝汽式(或抽气式)机组。

　　(二)汽轮机设备组成

　　国内常规电站机组容量一般为300～1000MW。随着技术的发展，大容量、高参数、热效率高的600MW超临界、I000MW等级超超临界机组已经成为国内电站的主力机组。电站汽轮机设备主要由汽轮机本体设备，以及蒸汽系统设备、凝结水系统设备、给水系统设备和其他辅助设备组成。其中汽轮机本体主要由静止部分和转动部分组成。静止部分包括汽缸、喷嘴组、隔板、隔板套、汽封、轴承及紧固件等;转动部分包括动叶栅、叶轮、主轴、联轴器、盘车器、止推盘、危急保安器等。

　　(三)发电机分类

　　发电机是根据电磁感应原理，通过转子磁场和定子绕组的相对运动，将机械能转变为电能。其类型如下：按原动机类型分类，有汽轮发电机、水轮发电机、风力发电机、柴油发电机和燃气轮发电机;按冷却方式分类，有外冷式发电机和内冷式发电机;按冷却介质分类，有气冷、气液冷和液冷等;按照结构形式可划分为：旋转磁极式和旋转电枢式。发电厂的大型发电机属于旋转磁极式。

　　(四)发电机组成

　　汽轮发电机由定子和转子两部分组成。其中定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部分组成;转子主要由转子锻件、激磁绕组、护环、中心环和风扇等组成。

　　二、汽轮机主要设备的安装技术要求

　　(一)汽轮机设备安装程序

　　汽轮机由于是散装到货方式，在安装时要在现场进行汽机本体的安装，其设备安装程序一般由以下部分组成：

　　基础和设备的验收一底座安装一汽缸和轴承座安装一轴承和轴封安装一转子安装一导叶持环或隔板的安装一汽封及通流间隙的检查与调整一上、下汽缸闭合一联轴器安装一二次灌浆一汽缸保温一变速齿轮箱和盘车装置安装一调节系统安装一调节系统和保安系统的整定与调试一附属机械设备安装。

　　(二)电站汽轮机的安装技术要点

　　1.基础和设备的验收

　　基础的验收应包括汽轮机基础的标高检查和各基础相对位置、沉降观测点的检查及建设单位提供基础预压记录;在设备验收时，除了进行一般性的设备出厂合格证明书、外观、规格型号，以及数量等复检外，还要对汽缸、隔板、转子、轴承、主汽阀，以及其他零部件进行检查。

　　2.汽缸和轴承座安装

　　由于电站汽轮机的汽缸是分段组合的，一般电站汽轮机的低压缸是分段到货，需要在现场组合装配，但是亚临界机组汽轮机的高中压缸是整体到货，不需要组合装配;而对于大容量的超临界机组的高压缸需要奥式体合金钢制造，中压缸则不需要用昂贵的奥式体合金钢制造，所以，超超临界汽轮机高中压缸一般采用分缸结构，也是需要现场组合装配。

　　(1)低压缸组合安装

　　1)低压外下缸组合包括：低压外下缸后段(电机侧)与低压外下缸前段(汽侧)先分别就位，调整水平、标高、找中心后试组合，符合要求后，将前、后段分开一段距离，再次清理检查垂直结合面，确认清洁无异物后再进行正式组合。组合时汽缸找中心的基准可以用激光、拉钢丝、假轴、转子等。目前，大多数电建安装公司采用拉钢丝法。

　　2)低压外上缸组合包括：先试组合，以检查水平、垂直结合面间隙，符合要求后正式组合。

　　3)低压内缸组合包括：当低压内缸就位找正、隔板调整完成后，低压转子吊人汽缸中并定位后，再进行通流间隙调整。

　　4)组合好的汽缸，垂直结合面的螺母应在汽缸就位前确认锁紧井点焊，结合面密封焊接时应做好防焊接变形措施。汽缸与轴承座的纵横中心线和中分面标高应符合设计要求，其中汽缸和轴承座中分面的标高允许偏差为5mm，与承座的横向水平允许偏差为0.20mm/m。

　　(2)整体到货的高、中压缸安装

　　整体到货汽轮机高、中压缸现场不需要组合装配，但在汽缸就位前要测量运输环轴向和径向的定位尺寸，并以制造厂家的装配记录校核，以检查缸内的转子在运输过程中是否有移动，确保通流间隙不变。轴系找中时，汽缸与转子同步调整，两端轴封的径向间隙应符合制造厂要求。对于高压缸或中压缸，目前多数采用上猫爪搁置在轴承支承面上的支承形式。但在高压外缸或中压外缸进行就位、找中时，不可能用上外汽缸及其猫爪来就位、

　　找中，只能用下半汽缸来就位、找中。因此，这种形式的下半汽缸下部设置有就位、找中时用的支承面。在轴承已初步完成找中之后，下半汽缸即可利用这些支承面将汽缸支承起来，进行就位、找中。

　　3.转子安装

　　转子安装可以分为：转子吊装、转子测量和转子、汽缸找中心。转子吊装应使用由伟造厂提供并具备出厂试验证书的专用横梁和吊索。转子测量应包括：轴颈圆度、圆柱度自测量、转子跳动测量(径向、端面和推力盘不平度)、转子水平度测量。对转子叶片应指制造厂要求进行叶片静频率测试。转子中心孔的探伤检查应在制造厂厂内进行，并应提侈质量合格证明。

　　4.导叶持环或隔板的安装

　　隔板安装找中心方法一般有假轴找中心、拉钢丝找中心、激光准直仪找中心。采用铜丝找中心时，钢丝的固定装置对钢丝紧力和位置应能微调，所用钢丝直径不宜超趔0.40mm，钢丝的拉力应为破坏应力的3/4，测量时应对钢丝垂弧进行修正，制造厂有明确要求时，应按其要求执行。

　　5.汽封及通流间隙的检查与调整

　　汽封径向及轴向间隙应符合制造厂要求，现场安装不得随意改动制造厂提供的有关数据。当径向汽封间隙过大时，可以修刮汽封块在洼窝中承力的接触部位，间隙过小时可修刮或加工汽封片边缘使其尖薄平滑。当通流部分间隙及汽封轴向间隙不合格时，应由制造厂确定处理方案。

　　6.上、下汽缸闭合

　　上下汽缸闭合也称汽机扣大盖，汽轮机扣大盖时扣盖区域应封闭管理，扣盖工作从向下汽缸吊人第一个部件开始至上汽缸就位且紧固连接螺栓为止，全程工作应连续进行，不得中断。汽轮机正式扣盖之前，应将内部零部件全部装齐后进行试扣，以便对汽缸内零部件的配合情况全面检查。试扣前应用压缩空气吹扫汽缸内各部件及其空隙，确保汽缸内部清洁无杂物、结合面光洁、并保证各孔洞通道部分畅通，需堵塞隔绝部分应堵死。试扣空缸要求在自由状态下0.05mm塞尺不入;紧1/3螺栓后，从内外检查0.03mm塞尺不入。试扣检验无问题后，在汽缸中分面均匀抹一层涂料，方可正式扣盖。汽缸紧固一般采用冷紧，冷紧顺序应从汽缸中部开始，左右对称依次紧固。所有对于高压高温部位大直径汽缸螺栓，使用冷紧方法不能达到设计要求的扭矩，而应采用热紧进行紧固。紧固之后再盘动转子，听其内部应无摩擦和异常声音。

　　例如，汽轮机安装中，低压缸螺栓大都采用冷紧。汽缸螺栓冷紧时，应先采用50%～60%的规定力矩对汽缸螺栓左右对称进行预紧，然后再用l00%的规定力矩进行紧固。对于汽机高压缸螺栓采用热紧时，加热应使用专用工具，螺栓应均匀受热，蝶、纹部位避免直接受到烘烤，热紧螺栓应按冷紧时相同的顺序进行，加热后热紧工作一次完成，如一次性达不到规定值应待螺栓完全冷却后，再重新加热。

　　7.凝汽器安装

　　(1)凝汽器壳体的就位和连接。鉴于凝汽器结构尺寸相当庞大，其支承方式多采取通过弹簧支座坐落在凝汽器基础上的支承形式。凝汽器与低压缸排汽口之间的连接，采用具有伸缩性能的中间连接段，凝汽器与汽缸连接的全过程中，不得改变汽轮机的定位尺寸，并不得给汽缸附加额外应力。

　　(2)凝汽器内部设备、部件的安装。包括管板、隔板冷却管束的安装、连接。凝汽器组装完毕后，汽侧应进行灌水试验。灌水高度应充满整个冷却管的汽侧空间并高出顶部冷却管l00mm，维持24h应无渗漏。已经就位在弹簧支座上的凝汽器，灌水试验前应加临时支撑。灌水试验完成后应及时把水放净。

　　8.轴系对轮中心的找正

　　轴系对轮中心找正主要是对高中压对轮中心、中低压对轮中心、低压对轮中心和低压转子――电转子对轮中心的找正。在轴系对轮中心找正时，首先要以低压转子为基准;其次对轮找中心通常都以全实缸、凝汽器灌水至模拟运行状态进行调整;再次各对轮找中时的开口和高低差要有预留值;最后一般在各不同阶段要进行多次对轮中心的复查和找正。

　　例如：某工程600MW机组轴系中心找正内容，及其各对轮找中时的开口和高低差预留值分别为：轴系中心找正要进行多次。即：轴系初找;凝汽器灌水至运行重量后的复找;汽缸扣盖前的复找;基础二次灌浆前的复找;基础二次灌浆后的复找;轴系联结时的复找。除第一次初找外，所有轴系中心找正工作都是在凝汽器灌水至运行重量的状态下进行的。

　　三、发电机设备的安装技术要求

　　(一)发电机设备安装程序

　　发电机设备的安装程序是：定子就位→定子及转子水压试验→发电机穿转子→氢冷器安装→端盖、轴承、密封瓦调整安装→励磁机安装→对轮复找中心并连接→整体气密性试验等。

　　(二)发电机定子安装技术要求

　　1.发电机定子的卸车要求

　　发电机定子较重，如300MW型发电机定子重约180～210t，一般由平板车运输进厂，行车经改造后抬吊卸车0600MW型发电机定子重约300t,I000MW发电机定子重量可达400t以上，卸车方式主要采用液压提升装置卸车或液压顶升平移方法卸车。

　　2.发电机定子的吊装技术要求

　　发电机定子吊装通常有采用液压提升装置吊装、专用吊装架吊装和行车改装系统吊装三种方案。例如：某电厂600MW机组发电机定子净重320t，外形尺寸为10400mm×4600mm×4300mm，主要采用主厂房中的二台80t行车并在行车大跑上加装2台临时小跑，再配制吊梁同时抬吊就位的。

　　(三)发电机转子安装技术要求

　　1.发电机转子穿装前进行单独气密性试验，消除泄漏后应再经漏气量试验，试验压力和允许漏气量应符合制造厂规定。

　　2.发电机转子穿装工作要求。必须在完成机务(如支架、千斤顶、吊索等服务准备工作)、电气与热工仪表的各项工作后，会同有关人员对定子和转子进行最后清扫检查，确信其内部清洁，无任何杂物并经签证后方可进行。

　　3.发电机转子穿装，一般是根据制造厂提供的专用工具和方法，采用滑道式方法，即在定子就位后，将大定子铁芯内敷设一块与铁芯弧度相吻合的弧形滑板，在转子前部安装一套滑移装置(滑靴)，利用行车吊起转子，从励磁机侧将转子前部(低压缸侧)穿人定子内，落下转子使前部滑靴的重心落在定子内滑板上，后部(励磁侧)用已准备好的支架架好，将行车吊索移动到转子尾部，用千斤顶配合行车推装就位，或采用倒链将转子拉入到位。

　　例如：某I000MW发电机转子总重88工，全长13575mm，最大直径处为1310mm，定子内径为1410mm。发电机转子的穿装采用汽机房两台130/30工行车，以及厂家提供的一套专用滑移工具，转子起吊时，护环、轴颈、风扇、集电环等不得作为着力点，用软性材料缠裹钢丝绳。在转子悬挂处于水平状态时，利用水平仪调整滑架并扳紧连接螺栓。根据联轴器找好汽机转子与发电机转子同心度。找正中心后，应用塞尺或手锤轻敲办法，检查底板下垫铁接触情况，最好把紧地脚螺栓。