HE型联合循环汽轮机中低压缸整体总装工艺技术

第39卷第2期2OL0年6月热力透平THERMALTURBINEV0I_39NO2JUN2O10HE型联合循环汽轮机中低压缸整体总装工艺技术张岳飞。，许雄国，李飞龙，张国永。1上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240；2上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240摘要介绍了HE型联合循环汽轮机中低压缸的整体总装工艺技术，从工艺方法、工装设备、检测手段等方面进行阐述，为今后同类型汽轮机的整体总装起到引导和借鉴作用。关键词HE型；联合循环汽轮机；中低压缸；整体总装；工艺技术中图分类号TK266文献标识码B文章编号167255492O1O02014702TECHNOLOGYONINTEGRALASSEMBLY0FIPLPCASINGFORHECOMBINEDCYCLESTEAMTURBINESZHANGYUEFEI。XUXIONGGUO。LIFEILONG。，ZHANGGUOYONG1SCHOOLOFMECHANICALENGINEERING，SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY，SHANGHAI200240，CHINA；2SHANGHAIELECTRICPOWERGENERATIONEQUIPMENTCO，LTDSHANGHAITURBINEPLANT，SHANGHAI200240，CHINAABSTRACTTHEPAPERPRESENTSTHEINTEGRALASSEMBLYTECHNOLOGYOFIPIPCASINGFORHECOMBINEDCYCLESTEAMTURBINES，ANDDESCRIBESTHETECHNOLOGIESABOUTPROCESS，TOOLS，CHECKINGMEASURESETC，WHICHCANGIVEAREFERENCEFORTHEINTEGRALASSEMBLYOFSTEAMTURBINESWITHTHESAMEKINDKEYWORDSHETYPE；COMBINEDCYCLESTEAMTURBINE；IPIPCASING；INTEGRALASSEMBLY；TECHNOLOGY在燃机联合循环第二捆中标项目中，上海电气从西门子引进了配F级燃气轮机的HE型联合循环汽轮机的技术，并陆续生产了11台此类型的机组，已先后在5家电厂投入运行。由于大部分用户都要求我厂对中低压缸进行整体总装配，整体运输，到现场后整体安装就位，这势必对整体总装配提出了很高的要求，在此之前还未有汽轮机低压部分参与整体总装配。为此，本文将结合我厂制造实践经验来介绍中低压缸整体总装配的L丁艺技术特点。1中低压缸结构与总装特性HE型联合循环汽轮机的中压缸和低压缸采用合缸的结构形式，中压部分采用内外双层缸结构，低压部分则采用持环形式，低压汽封体为圆筒式结构设计，该缸最大的特点是轴向排气。中压轴承座为落地结构不参与整体总装配，因而整根转子在中压端需要工艺支撑，而低压轴承座与低压外缸连成一体，且低压轴承为圆筒式设计。回转设备的盘车马达采用液压驱动，通过花键与转子在轴向方向上连接起来，与常规机组相比省去了盘车齿轮的装配。中压缸和低压缸除了自身水平中分面之外，前后通过垂直中分面相联接，螺栓需要热紧，而且全部位于缸体的内侧，垂直中分面有16只40轴向定位销定位。外缸均采用铸铁材料，缸体最大外圆直径达56M，因而存在较大的变形量，这些都给整体总装配带来一定的困难。2工艺技术难点分析与方案的确定基于中低压缸的结构特点和总装特性，以及现有的生产制造实践经验，制定如下工艺技术方案。21缸体拼装与定位销加工按照传统的工艺方法，汽轮机拼缸采用上、下半单独拼装，只要满足拼缸标准即可。HE型联合循环汽轮机中低压外缸由四爿组成，均采用铸铁材料，而且直径很大，缸体存在较大的变形量。如果仍按照传统的拼缸工艺方法，那么在热紧螺栓时就无法控制缸体变形在中分面的走动，而且此时再完成定位销加工的话，将存在彻底无法保证缸体在其他位势下还能与原有拼缸数据一致的风险，势必造成中分面，以及销孔的错位，从而影响后续的整体总装配。为了消除这些问题，HE收稿日期200910一L0修订日期20091118作者简介张岳飞1979，男，毕业于甘肃工业大学，本科，工程师，从事总装方面的工艺技术开发工作。霉一圜第2期HE型联合循环汽轮机中低压缸整体总装工艺技术型联合循环汽轮机中低压外缸采用“筒式”拼缸法，将四爿缸全部按要求拼合，热紧垂直和水平中分面各螺栓。我厂首台本类型机组在拼缸时也曾采用传统工艺方法，后来经过验证“筒式”拼缸法是有效和可行的。下一步工序就是加丁垂直中分面的16只巾4O定位销。拼合后的圆筒形缸体高达552米，最大外圆直径56米，如果上机床加工的话，将给起吊、运输等造成相当大的难度。为此设计有专用的工装夹具，利用液压吸铁钻完成定位销的钻铰加工，从而避免了大型零部件的起吊和运输，减少了工件制造运转流程。22零部件找中与间隙测量根据西门子工艺规范要求，总装配时需要在图1零部件假轴找中对于HE型联合循环汽轮机中低压缸总装配，通流部分的底部径向间隙均要求采用长塞尺测量，此类塞尺是根据“止”“通”规原理，再结合此处间隙的名义值进行设计，宽度上必须适当考虑汽封齿两齿之间的距离，以防止塞尺滑人缸体底部时跑偏。这样就可以对汽封径向间隙进行正确测量。23落转子与轴飘试验由于中轴承座不参与总装配，若没有其他辅助工艺措施的话，将无法实现中低压缸的落转子与盘车。为此设计了工艺接长轴和工艺轴承座以及工艺轴承。该工艺轴承座在高度和左右方向上均可进行调节，能够很好地满足转子中心的调整，同时工艺轴承配有顶轴油系统，能满足转子盘车要求。同时，该工艺轴承座还与假轴采取通用性设计，既降低了成本，又大大地提高了操作的便利性。西门子总装工艺要求测出通流最小径向间隙，并通过进行“轴飘”试验来测量，这也是HE型联合循环汽轮机总装配的新颖之处。由于工艺轴承座在上下左右4个方向可以进行自由调节，因此可以满足“轴飘”试验工艺要求。此外，“轴飘”试验时应注意不能损坏汽封齿。24低压汽封体、低压轴承的安装低压汽封体为圆筒式设计，没有水平中分面，_圈I露全实缸状态下准确测量各零部件的中心。为此，设计了一根工艺假轴和一套工艺轴承座，并配备了一套高精度的数显找中装置。该数显找中装置包含有高灵敏度的探头，将探头分别依次固定在假轴的相对应位置上，如图1所示。每个部件需要两只探头，并编号记录，以利于数据的读取。利用这套装置，在全实缸状态下只需盘动一圈假轴，就可以马上从数显找中装置的屏幕上全部读出缸内各部件的中心偏差值，如图2所示，其效率非常高，而且数显装置的显示精度高达01M，使得部件找中测量变得非常准确。根据数显找中装置上的读数，就可很方便地计算出缸内各部件的定位键调整尺寸，从而一次性地全部完成各部件的中心调整。图2高精度的数显找中装置这是我厂首次装配圆筒式汽封体，需先将汽封体套入转子上，然后随转子一起落入汽缸，待转子中心调整后再固定汽封体，这样汽封体的中心就与转子保持一致。在此过程中应注意汽封体与转子套装时避免损坏汽封齿，否则须做出修整。低压轴承也是圆筒式结构，这种结构决定了必须先落转子再找正低压轴承，和常规机组先找正轴承再落转子的装配顺序刚好相反。该轴承上下左右均可以进行调节，以利于转子找中心。3结论本文着重描述了HE型汽轮机与常规汽轮机在