汽轮发电机安装技术一、汽轮发电机组系统设备的分类及组成(一)汽轮机分类及设备组成1. 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:(1)按工作原理可以划分为:冲动式汽轮机,反动式汽轮机,冲动、反动联合汽轮机。
(2)按热力特性可以划分为:凝气式汽轮机、背压式汽轮机、抽气式汽轮机、抽气背压式汽轮机和中间再热式汽轮机等。
(3)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。
(4)按结构形式可以划分为:单级汽轮机和多级汽轮机。
(5)按气流放心可以划分为:轴流式、辐流式和周流(回流)式汽轮机。
(6)按用途可以划分为:工业驱动和电站汽轮机。
1)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。
2)电站汽轮机主要用来带电发电机发电,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。
冲动式汽轮机反动式汽轮机凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机,是指蒸汽在汽轮内膨胀做功以后,除小部分轴封漏气之处,全部进入凝汽器凝结成水的汽轮机。
背压式汽轮机排汽压力大于大气压力的汽轮机称为为背压汽轮机。
排汽可用于供热或供给原有中、低压汽轮机以代替老电厂的中、低压锅炉。
当背压汽轮机用于供给原有中、低压汽轮机以代替老电厂的中、低压锅炉时,又被称为前置式汽轮机,这样不但可以增加原有电厂的发电能力,而且可以提高原有电厂的热经济性。
抽气式汽轮机由汽轮机中间级抽出一部分蒸汽供给用户,即在发电的同时还供热的汽轮机。
根据用户需要可以设计成一次调节抽汽式或二次调节抽汽式。
多压式汽轮机多压式汽轮机 multipressure turbine;mixed pressure turbine 向同一台汽轮机的不同压力级分别注入相应压力的蒸汽,从而膨胀作功的汽轮机。
汽轮机分类,有个了解吧,配合图片,有个感性的认识。
2.汽轮机设备组成(1)国内常规电站机组单机容量一般为300~1000MW。
随着技术的发展,大容量、高参数、热效率高的600MW超临界、1000MW超超临界机组已经成为国内电站的主力机组。
(2)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、推力盘、机械危急保安器等。
了解一下。
(二)发电机分类及设备组成发电机是根据电磁感应原理,通过磁场和绕组的相对运动,将机械能转变为电能。
1. 发电机分类(1)按原动机类型:汽轮发电机、水轮发电机、风力发电机、柴油发电机和燃气发电机。
(2)按冷却方式:外冷式发电机和内冷式发电机。
(3)按冷却介质:气冷、气液冷和液冷等。
(4)按结构形式: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。
2. 发电机设备组成汽轮发电机由定子和转子两部分组成。
(1)旋转磁极式发电机定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。
(2)转子主要由转子锻件、励磁绕组、护环、中心环和风扇等组成。
发电机分类,设备组成了解一下。
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1. 大型发电厂的汽轮机低压缸由于体积过大,运输中受涵洞、桥梁、隧道等因素限制,一般散件到货。
2. 散装到货的汽轮机,在安装时要在现场进行汽机本体的安装,其设备安装程序:基础和设备的验收→底座安装→汽缸和轴承座安装→轴承安装→转子安装→导叶持环或隔板的安装→汽封及通流间隙的检查与调整→上、下汽缸闭合→联轴器安装→二次灌浆→汽缸保温→变速齿轮箱和盘车装置安装→调节系统安装→调节系统和保安系统的整定与调试。
【补充】隔板是汽轮机各级的间壁,用以固定静叶片。
静叶是指固定在隔板上静止不动的叶片。
喷嘴是由两个相邻静叶片构成的不动汽道,是一个把蒸汽的热能转变为动能的结构元件。
由一列喷嘴和一列动叶栅组成的汽轮机最基本的工作单元叫做汽轮机的级。
(二)电站汽轮机的安装技术要点1. 基础和设备的验收(1)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、沉降观察点的检查及建设单位提供基础预压记录。
(2)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。
尤其要仔细检查汽缸的接合面、轴颈的表面光洁度,不应有划痕。
2. 汽缸和轴承座安装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;对于汽轮机的高中压缸是整体组装供货的,不需要在现场重新组合装配;对于汽轮机高中压缸厂内组装后分散供货到现场的需要现场组合装配,对装配数据需进行测量和调整。
轴承座安装是依据轴系中心及各轴瓦间距的要求,对其中心及标高测量调整,使各轴承座符合厂家技术要求。
(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,低压转子吊入汽缸中并定位后,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并采取防松措施,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 1mm,与轴承座的横向水平允许偏差为0.20mm/m,纵向水平与转子扬度匹配。
涉及汽轮机的安装,还是要理解并掌握的。
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【补充】转子扬度:扬度即向上扬起的程度,转子由于自重作用存在静挠度,这就表现为转子水平放置时两端或者说轴颈会向上扬起。
汽缸安装 转子安装(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,汽轮机轴通过辅装在缸体端部的运输环对转子和汽缸的轴向、径向定位,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。
例如,某1000MW超临界汽轮机机组,高压缸为圆筒形结构,整体组装到货,现场安装;中压缸为整体组装到货,现场安装;低压缸为散件供货,现场拼装焊接,低压内缸分上、下两半供货。
3. 转子安装(1)转子安装:转子吊装、转子测量和转子、汽缸找中心。
(2)转子吊装应使用制造厂提供并具备出厂试验证书的专用横梁和吊索。
(3)转子测量应包括:轴颈椭圆度、不柱度的测量,推力盘晃度、瓢偏度,转子弯曲度测量。
(4)对转子叶片应按制造厂要求进行叶片静频率测试。
(5)转子如有中心孔,应有厂内的探伤检查报告,并应提供质量合格证明。
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4. 隔板的安装(1)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。
(2)采用钢丝找中心时,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过 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(1)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。
(2)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。
(3)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。
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6. 上、下汽缸闭合(1)连续进行,不得中断上、下汽缸闭合也称汽轮机扣大盖。
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入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,不得不断。
(2)进行试扣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。
上下汽缸闭合(扣大盖)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 100%的规定力矩进行紧固。
对于汽轮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。
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7. 凝汽器安装(1)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冷凝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。
灌水高度宜在汽封洼窝以下 100mm,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。
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8.轴系对轮中心的找正(1)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——发电机转子对轮中心的找正。
(2)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,各对轮找中心时的开口和高低差要有预留值;最后,一般在各个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心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。
(口诀:储罐扣盖前,二灌前后联。
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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。
【补充】氢冷器:现代大型机组基本使用氢气作为冷却介质。
氢气在发电机内部循环,并通过设置在定子机座四角的氢气冷却器进行冷却,具有效率高,冷却效果好,安全可靠等优势。
(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180~210t,一般由平板车运输进厂,行车经改造后抬吊卸车。
600MW型发电机定子重约300t,1000MW型发电机定子重量可达400t,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1000MW机组的发电机,型号为THDF125/67,定子外形尺寸约10.094mx5.116mx4.350m,定子总重量为443t。
发电机定子起吊位置轴向紧靠发电机基座,并使纵向中心线与安装纵向中心线重合,横向中心线与安装横向中心线平行。
吊装采用定子吊装架及4套GCY-200型液压提升装置。
液压提升装置将定子起吊至最下缘超过17m的汽轮机运转层平台。
用卷扬机滑轮组牵引吊装架及定子沿滑道滑移至就位位置正上方,液压提升装置放下定子,使其就位。
(三)发电机转子安装技术要求1. 发电机转子穿装钱进行单独气密性试验。
重点检查集电环下导电螺钉、中心孔堵板的密封状况,消除泄露后再经漏气量试验,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(1)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。
(2)转子穿装要求在定子找正完、轴瓦检查结束后进行。
转子穿装工作要求连续完成,用于转子穿装的专用工具由制造厂发电机转子穿装,不同的机组有不同的穿转子方法,常用的方法有滑道式方法、接轴的方法、用后轴承座作平衡重量的方法、用两台跑车的方法等。
例如,某1000MW发电机转子总重88t,全长13575mm,最大直径处1310mm,定子内径为1410mm。
发电机转子的穿装采用汽机房两台130/30t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,应有塞尺或手锤轻敲的办法,检查底板下垫铁接触情况,最后拧紧地脚螺栓。
重点部分关注一下。
汽轮机和发电机部分还是比较重要,尤其汽轮机高低压缸安装,轮系对中找正等。
特别说明:本套机电专业知识的梳理,仅用于学习交流,不做商用。
文中蓝色字体为我个人的总结,加入了自己的思考,故文章勾选了“原创”的标签。
黑色文字为摘录书本中内容,但是重点内容做了加粗,这些加粗的内容,也是加入了我思考后的结果。
红色文字为增加的拓展知识,作为书本的补充。
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