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汽輪發電機的安裝與調試研究

摘要:發電機的安裝和調試是確保發電機正常運行的重要前提。闡述了汽輪發電機的結構特點,就汽輪發電機的安裝和調試進行了總結,并提出了需要注意的問題。
  關鍵詞:汽輪發電機;安裝;調試
  
  1 汽輪發電機的結構特點
  
  發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。其中,定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成;轉子由轉子鐵芯繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成;由軸承及端蓋將發電機的定子,轉子連接組裝起來,使轉子能在定子中旋轉,做切割磁力線的運動,從而產生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產生了電流。
  汽輪發電機是指與汽輪機配套的發電機。為了得到較高的效率。汽輪機通常為3000轉/分或3600轉/分。高速汽輪發電機為了減少因離心力而產生的機械應力以及降低風摩耗,轉子直徑一般做得比較小,長度比較大,即采用細長的轉子。特別是在3000轉/分以上的大容量高速機組,由于材料強度的關系,轉子直徑受到嚴格的限制。一般不能超過1.2米。而轉子本體的長度又受到臨界速度的限制。當本體長度達到直徑的6倍以上時。轉子的第二臨界速度將接近于電機的運轉速度,運行中可能發生較大的振動。所以大型高速汽輪發電機轉子的尺寸受到嚴格的限制。10萬千瓦左右的空冷電機其轉子尺寸已達到上述的極限尺寸,要再增大電機容量,只有靠增加電機的電磁負荷來實現。為此必須加強電機的冷卻。所以5-10萬千瓦以上的汽輪發電機都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術。
  
  2 安裝工序
  
  (1)施工準備。設備在安裝前應仔細查看相關資料,熟悉并在整個施工過程中認真執行“施工驗收規范”的有關各項規定,詳細了解機組結構特點,掌握正確的安裝程序,并準備好安裝所需資料,作好施工技術交底。
  (2)基礎劃線復查。①依據土建交付使用單位驗收合格的有關基礎資料和汽輪機、發電機、輔機平面布置等有關圖紙進行基礎的標高、各部幾何尺寸、地腳螺栓孔、予埋鐵板及混凝土澆灌質量等進行嚴格、細致的檢查。②對基礎進行沉陷觀測。用水準儀在廠房二根柱子處測量并標注基準標高點,返在汽輪機基礎四周明顯位置作為觀測點。③基礎、風道、地腳螺栓孔內的模板及雜物應清除干凈。地腳螺栓孔應垂直。并符合發電機縱橫中心線。
  (3)墊鐵布置。①混凝土強度達到70%以后,進行機組安裝,按要求安放墊鐵。②標準平墊鐵涂紅丹粉油進行反復研究,檢查接觸情況,接觸面規定在50%以上,在用手按墊鐵時,應無翹動,不允許用抹薄層砂漿的方法來修補墊鐵下的混凝土承力面。③墊鐵安裝完畢,汽缸正式扣盞前應在各疊墊鐵側點焊,保持地腳螺栓在螺栓孔內或螺栓套管內四周有不小于5mm的間隙。
  (4)底座架、軸承座及下汽缸就位。對于最后組裝時使用涂料的汽缸水平結合面,在未加涂料時其結合情況應符合相關要求。調整軸承座和汽缸相對位置,裝好貓爪橫銷。汽缸在吊裝、調整過程中應注意防止變形。
  (5)安裝滑銷系統的安裝。清理滑銷和滑銷槽進行清理,用內徑千分尺和外徑千分尺沿滑動方向取三點分別測量,滑銷在銷槽內應滑動自如無卡澀。各滑動配合面應無損傷和毛刺,必要時應進行修刮。
  (6)軸承安裝。軸承分為上、下兩半,先安裝前后軸承下半,并檢查軸承與軸承座配合情況。軸承各水平結合面應接觸良好。用0.05mm塞尺檢查應塞不進。軸瓦下部與瓦座或瓦套必須接觸緊密。發電機前軸承在出廠時留有括研余量,在安裝時與電機軸相配合括研,與軸接觸面積經研磨后檢查不少于75%。
  (7)安裝轉子。起吊轉子,校正水平,吊進汽缸,軸頸與軸承應光潔,并澆上透平油潤滑。將轉子最終調整好后,確保間隙偏差在制造廠或中家標準規定的允許范圍內。(8)裝配調節汽閥,對通汽部分間隙的檢查和調整。調整好各閥升程及間隙等,通汽部分間隙應按制造廠出廠記錄的項目進行測量。在各種間隙中以噴嘴和動葉之間的軸向間隙對機組的安全和經濟運行影響較大,需要仔細測量和調整。
  (9)汽輪機扣大蓋。作全面仔細的檢查,保證扣大蓋后沒有任何部件存在缺陷,沒有任何雜物遺留在汽缸內。首先,要試扣大蓋,按順序安裝隔板、轉子等,再次盤動轉子、一切情況正常后方可正式扣大蓋。其次,將翻過的大蓋吊起找好縱橫向水平,誤差在0.15/1000,再次檢查汽缸內部,確認一切正常,無異常時將大蓋緩緩落下,擰緊中分面螺栓和汽缸法蘭螺栓。
  (10)安裝軸承扣蓋和盤車裝置。軸承扣蓋時軸承蓋應嚴密地壓住軸瓦并有一定的緊力,用壓鉛法進行檢查。盤車裝置安裝前應對各零部件作仔細檢查,運動部分應動作靈活,但組裝完畢后用手盤動應能輕便轉動。
  (11)發電機安裝。工序:①臺板就位及找正;②轉子試裝;③定子就位初平找正;④穿轉子;⑤初調聯軸器中心及初調氣隙;⑥勵磁機安裝;⑦壓漿換正式墊鐵;⑧聯軸器最后找正及精調氣隙。
  (12)二次灌漿。汽輪機組安裝完成后,汽輪機,發電機組的相互位置不再需要作變動與調整時,就可將座架、軸承座、減速箱底座、發電機臺板一起進行二次混凝土澆灌、使其與基礎固定連接。
  (13)輔助設備安裝。按照程序分別安裝空氣過慮器、空氣冷卻器、抽氣器。安裝時應符合規范和圖紙的技術要求。對抽氣器的水側和汽側分別進行水壓試驗。
  (14)汽輪機本體范圍的管道安裝。管道安裝時,冷拉間隙的位置和尺寸應符合設計規定,不得任意變更。管道的焊接必須由合格焊工施焊。焊條應有制造廠的質量合格證,使用前應烘干,焊接坡口、施焊程序應符合規程要求,焊口進行熱處理后,對焊接區域用干石棉繩包扎使其緩慢冷卻。安裝完畢后,應進行水壓試驗,試驗壓力為1.25倍工作壓力,維持5分鐘不漏為合格。
  
  3 結語
  
  汽輪機本體的安裝是一項非常精細的工作,必須從前期準備、施工程序、施工工藝等各個方面精益求精,從保證機組的運行的安全性、可靠性、經濟性三個方面多做工作。重點應該抓住以下幾個方面;一個“清潔度”;二個“面”;三個“基準”,四個“間隙”。一個“清潔度”就是保證氫油水系統的清潔度、汽缸、閥門、導汽管、定子內部的清潔度。二個“面”:一個指“滑動面”,具體指汽缸與臺板之間的滑動面,軸承箱與臺板之間的滑動面,內部部套與汽缸之間的支撐面;軸承與軸承座之間的結合面,推力瓦塊與瓦套及推力盤之間的接觸面等,保證機組在動態、熱態下滑動自如;另一個指“結合面”,具體指汽缸及內部部套中分面,軸承及軸承箱中分面,密封瓦及瓦套中分面,發電機端蓋,端罩個結合面,油系統法蘭及主油泵中分面等,保證機組不漏汽、水、油、風。三個“基準”:一個是“基礎”,一個是軸系中心基準。還有軸系揚度基準。必須落實清楚,軸系的標高和軸頸的揚度是什么關系,如何通過軸系的標高確定軸頸的揚度,軸系找中的基準、轉子軸頸揚度如何確定,軸承的標高為0與軸頸揚度為0的區別。四個“間隙”:包括膨脹間隙、通流間隙、油隙、滑銷間隙。在此基礎上,還要認真做好汽輪發電機組本體和主要輔助系統的安裝,端正態度,注重細節。認真總結經驗教訓,精益求精,確保電動機安裝運行良好。

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