邹县电厂3_汽轮机组技改工程分析.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除邹县电厂#3汽轮机组技改工程分析冷言成摘 要 邹县发电厂#3汽轮机原为上海汽轮机厂制造的四缸、四排汽凝汽式机组，邹县发电厂为提高经济性、降低机组热耗，提高机组在额定工况下的经济指标，消除机组目前存在的问题，提高机组的可靠性和自动化程度，委托西北电力设计院、东方汽轮机厂、电力三公司在本次大修中完成对#3机的汽机本体通流、轴封系统、DEH的改造。电力三公司本着干精品、创一流、为公司争光的工作思路，科学组织、精心施工，圆满地完成了技改任务。3#机组投产发电后，各项指标都达到优良标准，受到上级领导和业主的高度评价。关键词 邹县电厂 3#汽轮机组 技改工程 分析1 改造前机组问题分析邹县发电厂#3汽轮机原为上海汽轮机厂制造的老式300MW、四缸、四排汽凝汽式机组，属70年代末的技术设计，该机组采用5个落地式轴承座，八个支撑椭圆瓦，高、中、低压四个缸。汽轮机作为发电厂的“动力核心”，其性能的好坏直接影响了整个机组能否正常稳定运行。汽轮机由于当时设计与加工工艺水平低，机组的经济性及调峰性能均远远不能满足目前电网的要求，并且设备存在问题较多，严重影响机组的安全经济运行，因此，邹县电厂为提高经济性、降低机组热耗，提高机组在额定工况下的经济指标，消除机组目前存在的问题，提高机组的可靠性和自动化程度，委托西北电力设计院、东方汽轮机厂完成对#3机的汽机本体通流、轴封系统、DEH改造。本体通流改造的范围包括：更换#1-#5轴承座、台板、更换高中压缸，更换高、中、低压转子以及全部的动叶片、隔板、汽封，更换#1-#8轴瓦，导汽管、连通管和所有本体疏水管道。通过改造，机组具有良好的变负荷性能，能采用复合变压运行方式；通过改造，机组具有灵活的调峰运行能力，在120 MW负荷下也能长期安全稳定地运行，40%-100%额定负荷范围内变负荷速率不小于每分钟3%额定负荷；通过改造，提高经济性、降低机组热耗。通过改造，消除机组目前存在的主要问题，提高机组的可靠性和自动化程度。通过改造，提高机组出力10%，改造后汽轮发电机组的额定出力为330MW；通过改造，机组能适应二班制运行和调峰的要求；通过改造，降低机组检修及运行费用，提高机组运行可靠性，减少环境污染。 自密封汽封系统部分改造包括：汽封加热器、两台100%轴封风机（其中一台备用）、气动调节阀、Y型蒸汽过滤器、两台安全阀；改进不合理的管路和供汽汽源、并增加溢流控制站、温度控制站、汽缸夹层加热系统阀门及联箱、各新设备与原系统连接的相关设备。通过改造，轴封系统采用自密封系统。自密封汽封系统从机组启动到满负荷运行，全过程均能按机组汽封供汽要求自动进行调整、切换。汽轮机DEH系统改造范围：保留原系统的危急遮断器、危急遮断油门，该部分的控制仍然采用低压透平油，系统其余部分采用高压抗燃油驱动； 改造部分润滑油管道及全部控制油管道；液压执行机构采用一个油动机带一个阀门的控制方式，因此，系统中共有2个高压主汽阀油动机、8个高压调节阀油动机、4个中压主汽阀油动机和4个中压调节阀油动机。高压调节阀及中压调节阀均采用连续控制方式，由电液伺服阀进行驱动；高压主汽阀、中压主汽阀采用两位控制方式，由电磁阀进行控制。改造后的汽轮机控制系统为全电调控制系统。2 施工主要进度情况 根据技改工程的特点以及4#汽轮机技改的经验，我们科学组织，精心计划，按照邹县电厂施工总进度来合理的制定汽轮机技改施工网络计划。施工中，我们把总计划细化为月计划、周计划、日计划,把每项工作都落实到人。我们于2月15日进入邹县电厂，开始设备拆除；2月19日，高压外上缸、高压内上缸、中压上缸、导汽管拆除结束，测通流间隙、推力间隙并记录此原始记录；2月20日，轴封系统、DEH系统安装开始；2月27日，高压内下缸、外下缸、中压下缸、轴承座拆除结束；3月8日， #1-#5基础地脚螺栓拔完；3月10日， #3轴承座台板死点键安装；3月19日，1#-5# 轴承座与台板就位，粗找中心；3月23日， 垫铁间隙调整，二次灌浆前轴系精找中心； 3月29日， 高中压内外缸下缸就位，安装推拉装置， 低压A ，B外下缸就位结束； 3.29 高压腹部导汽管对口； 3.31-4.2 中压下缸就位，隔板，对轮找中心； 4月8日，导汽管安装完毕，低压A、B缸接缸完毕；4月9日，汽缸试扣，测量结合面间隙；4月20日，通流间隙（推力间隙）初测；4月20-4月23日，轴封系统吹管；4月25日 精测高中低压缸通流间隙；4月27日-4月29日，汽轮机扣缸结束；5月21日零点30分，我公司承揽技改的邹县电厂#3机一次启动成功，这是自2月15日开工以来，全体技改人员94天辛苦努力的结果。机组1-5#最大轴振0.048mm，轴封、DEH系统无一渗漏，各项指标都达到优良标准，无论安全、质量、还是安装工期都得到了业主的高度评价。3 主要检修安装情况分析3.1 原设备拆除机组停机后,对原机组高中压缸汽缸揭缸检查,按照业主要求,测量3#汽轮机的原始技术数据，以备新安装时参考；拆除高中压缸所有的部件及所有相连接的有关管道，管道在拆除前都做好固定措施；拆除1#，2#，3# 轴承座相连的油管道及冷却水管道；打掉1#-5#轴承座机架下的二次灌浆层，拆除1#-5#轴承座台板、垫铁等。根据4#机的施工经验，为了消除原地脚螺栓在轴系找中心时对轴承座的限制，因此决定拆除1#-3#轴承座所有地脚螺栓，事实证明，此方案为以后的轴系找中心节省了大量时间。3.2 低压外下缸的割除、起吊、复装。为了消除低压外缸膨胀不畅，检查、清理外缸的横销及台板接触面，便于调整#3、#4、#5轴承箱台板下的垫铁，起吊低压A、B缸外下缸进行低压外下缸的检修。由于该项工作气割及焊接工作量特别大，而且工作位置下方为凝汽器，为保护凝结器铜管不受损伤及防止火灾，起吊前，在凝结器管束上方用架板全部覆盖，再在架板上敷设两层石棉布，以防熔渣落下损伤铜管。为防止外下缸在起吊中变形，首先把支撑凝汽器下部的弹簧进行短接，使用1596（A3#20）无缝管在水平面及喉部进行加固，同时更换了部分低压缸排汽至凝汽器喉部固定支架（573.5无缝管），并在低压缸内部，沿横向用槽钢焊接在低压缸组缸位置两端加强筋上，共布置两根，沿纵向用槽钢焊接在低压缸前后的立筋上；在低压缸外部，在前后轴封位置处，沿横向放置二根#20工字钢，上面放置钢板，用M42*320双头螺栓固定在汽缸中分面上，把#20工字钢与钢板焊接，在凝汽器与低压缸连接处的地方，每个角用槽钢撑住。在汽缸与凝汽器连接处焊接骑马攀，位置分别位于汽缸的四角和汽缸侧壁和端壁的中间（图2）。低压缸的割除时，在汽缸的四个角，前后汽封瓦窝左右各架一只百分表指在汽缸中分面上，一共8只，用来监视汽缸中分面的变化如（图1）。然后，开始对低压缸与凝汽器连接处进行切割，按照骑马攀边双箭头位置，两人同时对称切割，按切割先后顺序，依次为1、3点同时，2、4点同时，5、7点同时，6、8点同时，气割火焰应向外。切割时，汽缸上监视百分表人员应作好记录，当任意百分表变化量达到0.07-0.08mm时，应立即停止切割，待变形恢复后再继续进行。低压外缸的起吊后，全面清理台板与汽缸的接触面，检查横销间隙，清理汽缸与基础夹缝之间的灌浆材料，对低压外缸滑销系统进行全面清理检查，并测量记录横销间隙。低压缸的安装，先根据低压B缸与发电机的定位尺寸和横销的位置，把低压B缸就位，再根据低压A、B缸之间的轴向距离和横销的位置，把低压A缸就位。然后去掉汽缸加固，根据发电机的中心线拉钢丝把低压缸进行横向调整，使其在汽封洼窝处左右相等。当低压缸调整完毕，进行接缸工作。接缸施焊顺序如（图3）。图1注：所示位置为架百分表监视汽缸割除和接缸时汽缸的变形。1 5 28 64 7 3图2注：箭头两端为焊接骑马攀位置图3注：此为低压缸焊接方向，4个焊工对称法施焊。3.3垫铁的施工改进在邹县电厂3#机技改中，由于基础剔掉二次灌桨后标高普遍低10-30mm，最大低50mm，个别出现露筋等现象，这样基础很难处理，无论从质量、工期、施工都存在很大难度。根据沾化、邹县电厂4#机等技改经验，决定仍采用座桨法施工：桨料采用北京产CGM高强无收缩灌桨料。该桨料具有高强、微膨胀、抗油渗、自流态好等特点。具体施工工艺流程如下：a.基础凿毛，标高测量（垫铁位置低于设计1-2cm）；b.垫铁位置划定；c.桨料配制：按照说明书的要求，每次配制约施工20块垫铁用的桨料；d.放置平垫铁：用水准仪、框式水平仪通过调整垫铁下面的桨料厚度来调整垫铁的标高和水平,调整后约1小时复查平垫铁的水平度,养护2-3天即可。安装永久垫铁时，我们严格按照东汽厂的标高要求来调整，这样大大减少垫铁组配置工作量。3.4低压转子及发电机转子的定位根据东汽厂技术交底，低压A、B转子及发电机转子是以低压B缸外缸为基准定位。为给安装提供依据，拆除前，在低压B缸左、右后侧打基准点，测量#5轴承座盘车装置大齿轮后端面距B缸外缸基准点的距离及#9瓦中心线的距离作为以后的基准。3.5 轴系找中心由于老式汽轮机轴系太长，而轴系找中心必须兼顾低压缸汽封洼窝、发电机空气间隙、转子扬度，轴承座及汽缸的扬度和水平，为了保证整个轴系找中心的一致性，避免不必要的调整误差，我们负责整个轴系的调整，这样保证了整个轴系中心的统一性。由于发电机是固定的，整个轴系的调整以发电机为主，保证其空气间隙及#6、#7瓦轴颈扬度，逐步向机头侧找中心，并兼顾各转子的扬度、汽缸水平及汽缸洼窝，综合进行轴系找中心工作。调整合格后对地脚螺栓进行二次灌浆。然后三公司与电厂分别进行各自汽缸内部组件的调整安装工作。3.6 在进行高中压缸隔板汽封、轴封调整时，我们遵循在设计范围内，宁下勿上，保证动静间隙的同时最大限度的提高机组热效率；对部分间隙在东汽厂设计范围的上限，但为了提高效率，在征得厂家、电厂的同意，对间隙大的汽封，把汽封块背面进行处理，把间隙调整至设计值的下限。试运后证明，我们这样做，既保证了动静间隙，又提高了机组的经济性，取得了技改圆满成功。3.7 对于#2轴承座下沉，我们按照施工方案，根据三期的基础沉降观测点，在#3机设置了基础沉降观测点，作为以后的参考基准。因为汽轮机几乎所有的工作都需在开缸状态下进行，因此根据4#汽轮机技改的经验，试扣缸后发现2#轴承座下沉，造成2#对轮下张口变大约0.04mm，同时，对#3对轮也造成影响。通过与半缸状态下的中心数进行比较，经研究决定在空缸找中心时,把#2对轮调整为上张口0.01-0.02mm,3#对轮中压转子比低压转子低0.01-0.03mm。4 新机组的振动分析 #3新机的满负荷时，机组轴振数据：（单位：um）123456789101112垂直64564127111491906水平10658711112326121208轴向4324624251384848165 总结分析5.1 技改工程与新建项目不同，新建工程是从无到有；而技改工程是从有到无再从无到有，给工程的施工管理带来了一定的困难，特别是在工程拆除阶段，须和电厂密切配合办理相关的作业工作票，拆除后系统的接口应做好记录并进行标识且保护好，以免以后施工中接口时系统混淆，造成系统安装错误，影响机组正常运行。因此，在施工过程中，针对技改工程的特点，我们进行质量学习、教育，加强工人的质量意识，积极组织外出学习，加强现场与电厂的配合，积极配合监理公司的现场监督，制定合理有效的技术措施及作业指导书，严格按照作业指导书进行施工，减少工作的盲目性。5.2 为了攻克技改难关，成立科技攻关QC小组，共同努力，主动创新，精心安装，克服了种种困难，及时消除设备缺陷及隐患，对汽轮机技改安装有了进一步的了解，实现汽轮机技改后机组经济运行，提高了机组的热效率，达到了预期目的，为今后汽轮机技改安装积累了大量宝贵经验。5.3技改工程的设备改造，