汽轮机发电机安装工程施工方案

汽轮机发电机安装工程施工方案1.工程概况本方案针对某火力发电厂扩建工程300MW亚临界凝汽式汽轮发电机组安装编制。汽轮机型号为N300-16.7/537/537，型式为亚临界、中间再热、两缸两排汽、单轴、凝汽式、直接空冷汽轮机；发电机型号为QFSN-300-2，采用水氢氢冷却方式，励磁系统为自并励静止励磁。本工程主要施工范围包括汽轮机本体、发电机本体、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器及水箱、高低压管道系统等相关的机械设备安装。施工场地狭窄，工期紧，交叉作业多，且设备安装精度要求极高（如轴系找中、通流部分间隙调整等），需制定严密的技术措施和工艺流程，确保安装质量达到优良标准，实现机组一次性启动成功。2.编制依据2.1国家及行业现行标准《电力建设施工及验收技术规范》汽轮机机组篇（DL5011-92）；《电力建设施工质量验收及评价规程》第3部分：汽轮发电机组（DL/T5210.3-2009）；《火电施工质量检验及评定标准》；《电力建设安全工作规程》第1部分：火力发电（DL5009.1-2014）；《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）。2.2设备技术文件制造厂提供的汽轮机、发电机及辅机设备安装说明书、图纸及技术资料；设计院提供的机组施工图、安装图及有关技术说明书；工程合同、招投标文件及相关技术协议。2.3企业内部管理文件公司质量管理体系文件；公司环境/职业健康安全管理体系文件；类似工程成熟的施工经验及技术总结。3.施工准备3.1技术准备组织专业技术人员进行图纸会审，核对制造厂图纸与设计院图纸的一致性，重点检查基础尺寸、埋件位置、管道接口等是否匹配。编制详细的作业指导书，并进行全员技术交底，确保每位施工人员熟悉工艺流程和质量标准。根据设备制造厂提供的图纸和资料，绘制出专用工具制作图、加工图，并提前准备。核算关键设备的吊装参数，编制吊装专项方案。3.2施工现场准备汽轮机基础混凝土强度达到设计强度的70%以上，且经验收合格，办理交接签证。基础表面凿毛，露出新鲜骨料，清除油污、浮浆及疏松层。布置好施工电源、气源及照明设施，确保通道畅通，排水系统良好。搭设必要的脚手架，经安全验收合格后挂牌使用。3.3力能资源配置根据施工进度计划，调配高素质的起重工、钳工、焊工、仪表工等特种作业人员，所有人员必须持证上岗。配置充足的施工机具，包括桥式起重机、千斤顶、力矩扳手、精密水平仪、激光对中仪、内径千分尺、塞尺等。所有计量器具必须在检定有效期内，精度等级满足规范要求。主要施工机具配置计划表序号设备名称规格型号单位数量备注1桥式起重机130/32t台1主厂房行车，需联合检查2激光对中仪Fixturlaser台1轴系找中专用3精密电子水平仪0.01mm/m台2扬度测量4液压千斤顶100t台4顶升汽缸5力矩扳手0-1000N.m把5紧固螺栓6假轴定制加工套1隔板找中心7去湿机工业级台2基础及设备维护4.基础验收与垫铁布置4.1基础验收会同监理、土建单位对汽轮发电机基础进行复查。重点检查基础外形尺寸、标高、纵横中心线偏差。基础纵向中心线偏差应不大于10mm，横向中心线偏差应不大于5mm。地脚螺栓孔垂直度偏差应小于L/200（L为孔深），孔壁应平整无蜂窝。预埋铁件位置、标高应符合设计要求，表面平整无弯曲。用回弹仪或取芯法检测基础混凝土强度，确保承载能力满足要求。4.2垫铁布置本工程采用座浆法放置垫铁。根据制造厂图纸和负荷分布，绘制垫铁布置图。垫铁应布置在负荷集中的部位（如轴承座下部、猫爪处、地脚螺栓两侧）。垫铁接触面积通过计算确定，保证在机组运行时垫铁下的混凝土压应力小于4MPa。垫铁加工精度要求：表面粗糙度Ra应不大于1.6μm，不平度偏差不大于0.05mm，斜垫铁的斜度一般为1:20。安装时，每一组垫铁只允许使用一对斜垫铁。采用高强无收缩灌浆料（CGM系列）进行座浆，水灰比严格按产品说明书配制。座浆墩养护达到强度后，检查垫铁表面水平度，偏差应不大于0.1mm/m，用0.05mm塞尺检查塞入深度不得超过长度的1/3。5.台板与轴承座安装5.1台板就位清理台板底面及基础表面，去除油漆、锈蚀。将台板吊装就位，通过调整斜垫铁初步找正台板标高和水平。台板标高偏差控制在±1mm以内，纵横中心线偏差控制在±1mm以内。5.2轴荷分配与找正轴承座就位前，需检查内部油室清洁度，确保无铸砂、铁屑。将轴承座吊装至台板上，紧固1/3地脚螺栓。利用合像水平仪在轴承座中分面或制造厂指定的加工面上测量纵向及横向水平。对于三支点支撑的机组，需特别注意扬度的计算。通常要求前轴承座扬度向前，后轴承座扬度向后，形成平滑的曲线。轴承座最终找正后，进行地脚螺栓孔灌浆。灌浆料必须捣固密实，养护期间严禁碰撞。待灌浆料强度达到设计值后，按对称顺序紧固地脚螺栓，力矩达到设计要求。再次复查轴承座水平，若有变化，通过松紧螺栓微调。检查台板与轴承座、台板与垫铁、垫铁与基础之间的接触情况，0.05mm塞尺应塞不进。6.汽缸、隔板与轴承安装6.1汽缸组合与吊装汽缸运至现场后，首先进行外观检查，清理汽缸结合面，去除防锈油。对汽缸进行无负荷试组合，检查结合面严密性。在自由状态下，用0.05mm塞尺检查结合面间隙，一般不得塞入；个别部位塞入深度不得超过结合面宽度的1/3。根据制造厂工艺要求，先安装低压缸，再安装中压缸，最后安装高压缸。低压缸一般分为上、下半，需在基础上组合成整体或分段吊装。吊装时需使用专用吊耳和吊具，保持汽缸水平，防止变形。就位后，通过猫爪调整汽缸水平与扬度，使其与转子扬度相吻合。6.2滑销系统安装滑销系统是保证汽缸热膨胀自由收缩的关键。安装前必须对所有滑销、销槽进行清理、修整，测量其配合间隙。间隙值应符合制造厂规定，通常过盈量为0.01~0.02mm，间隙配合为0.05~0.10mm。安装纵销、立销、横销时，确保销子与槽口平行，无歪斜。涂擦二硫化钼粉剂或耐高温润滑脂。检查死点位置是否正确，确保膨胀导向准确无误。6.3轴承安装轴承安装包括支持轴承和推力轴承。首先进行轴瓦研刮，将转子吊入轴承座，在轴颈上涂红丹粉，盘动转子，检查轴瓦乌金瓦胎与轴颈的接触情况。接触角通常为60°~75°，接触点应分布均匀，每平方厘米不少于2~3点。测量轴瓦顶部间隙和侧部间隙。顶部间隙通常采用压铅丝法测量，铅丝直径约为规定间隙的1.2~1.5倍。侧部间隙用塞尺测量，需考虑转子在运行时的油膜浮起量。推力轴承安装时，需调整推力间隙，一般为0.25~0.40mm，并检查推力瓦块接触情况。6.4隔板与汽封安装采用拉钢丝法或激光法进行隔板找中心。以转子中心为基准，调整隔板洼窝中心，偏差控制在制造厂允许范围内（通常左右及下部偏差不大于0.05mm）。调整隔板挂耳垫片，保证隔板膨胀间隙符合要求。测量并调整各级汽封（端部汽封、隔板汽封、围带汽封）的径向和轴向间隙。径向间隙一般采用贴胶布法或压铅丝法测量，胶布层数根据间隙值确定。对于可调式汽封，通过修整汽封块背部的调整片来保证间隙；对于不可调式，需进行适当修刮。7.转子安装与轴系找中7.1转子检查与吊装清理转子轴颈、推力盘、联轴器等部位，检查表面有无毛刺、划痕。测量轴颈锥度、椭圆度，偏差应不大于0.02mm。检查叶片及复环有无松动、损伤。使用制造厂提供的专用吊具吊装转子，保持水平，严禁碰撞轴瓦、汽封。转子就位后，测量轴颈扬度，应与轴承座扬度一致。7.2轴系找中轴系找中是汽轮机安装的核心工序，直接影响机组振动。本工程采用单转子找正法或多转子联找法。首先进行低压转子找正，以低压转子为基准，依次找正中压转子和高压转子，最后找正发电机转子。使用激光对中仪或三表法（百分表）测量联轴器的圆周偏差（面距）和端面偏差（开口）。找中时，需考虑制造厂提供的冷态补偿值，以修正由于运行参数（温度、压力）引起的中心变化。调整通过移动轴承座下的调整垫片或旋动调整螺栓进行。调整顺序应遵循先调垂直方向，后调水平方向；先调开口，后调圆周的原则。联轴器找中允许偏差参考表联轴器型式径向偏差端面偏差备注刚性联轴器≤0.02≤0.02需考虑冷态补偿半挠性联轴器≤0.05≤0.03齿式或爪式挠性联轴器≤0.08≤0.05一般用于小型机组7.3连接与盘车找中合格后，连接联轴器螺栓。螺栓称重，按对称位置安装，保证重量分布均匀。螺栓紧固力矩必须符合制造厂要求，使用力矩扳手或液压拉伸器紧固。连接后，复查联轴器同心度，不应有变化。安装盘车装置，调整齿轮啮合间隙及蜗杆蜗轮配合。试运盘车装置，检查转动是否灵活，有无异音，自动离合器动作是否正确。8.发电机安装8.1定子吊装发电机定子重达数十吨，属于大件吊装。采用液压提升装置或厂房行车配合扁担进行吊装。吊装前，核算吊车负荷及吊点强度，制定专项安全技术措施。定子吊装就位前，需在台板上放置调整垫铁。就位时，缓慢降落，注意不碰伤端部线圈及出线盒。根据轴系找中结果，调整定子横向中心、纵向中心及标高。8.2穿转子采用假轴或后轴承座作滑移工具进行穿转子。在定子铁芯内膛及端部铺设保护层（如橡胶板或绝缘纸），防止擦伤铁芯和线圈。将转子前端接长轴，利用行车或卷扬机牵引，缓慢将转子穿入定子膛内。穿入过程中，设专人监视气隙，严禁转子与定子接触。8.3调整与检查调整空气间隙，利用塞尺在转子四周测量，最大值与最小值之差与平均值之比应小于10%。检查发电机对轮与汽轮机低压转子对轮的对中情况。安装密封瓦，检查瓦面接触及油封间隙。安装励磁系统相关设备，确保对中准确。9.二次灌浆当台板、轴承座、汽缸、发电机定子等主要部件找正固定完毕，并经三级验收合格后，进行二次灌浆。灌浆前，将基础表面清扫干净，湿润24小时以上。支设模板，模板缝隙应严密，防止漏浆。配置无收缩灌浆料，必须搅拌均匀。灌浆应从一侧向另一侧推进，或采用多点同时灌注，确保排尽空气。灌浆过程中，用竹片或细钢筋轻轻插捣，不得振动台板和设备。灌浆层高度应略高于台板底面。灌浆后及时养护，保持湿润，养护期不少于7天。在灌浆料强度未达到设计要求前，严禁在机组上进行任何作业或施加冲击载荷。10.辅机及系统安装10.1凝汽器安装凝汽器通常在低压缸就位前先吊入基础，或组合后整体拖运就位。安装焊接喉部与低压缸排汽口的连接件，该焊接工作为关键焊缝，需制定专项焊接工艺，并进行100%无损检测。调整凝汽器弹簧支座，使弹簧压缩量符合设计要求，保证低压缸不受额外应力。10.2油系统安装油系统管道安装必须严格控制清洁度。管道采用氩弧焊打底，氩弧焊或电弧焊盖面。安装前进行喷砂处理，清除内壁锈蚀，并用压缩空气吹扫。油循环是油系统安装的最后工序。分为第一阶段（轴承座短路循环）和第二阶段（全系统循环）。使用滤油机过滤油质，定期更换滤芯。油循环过程中，需定期敲击管道，特别是焊缝、弯头处，防止杂质附着。油质合格标准：颗粒度等级达到NAS6级或MOOG4级，含水量小于50mg/L，酸值符合标准。10.3真空系统与疏水系统安装真空泵、射汽抽气器等设备。对真空系统管道进行严密性检查，必要时进行灌水检漏。安装疏水扩容器及疏水管道，管道坡度应符合设计要求，保证疏水畅通，防止管系水击。11.质量保证措施11.1质量管理体系建立以项目经理为首的质量管理体系，明确各级人员质量职责。实行质量一票否决制，坚持“三检制”（自检、互检、专检）。严格执行隐蔽工程验收制度，未经监理工程师验收签字，不得进行下道工序。11.2关键工序控制设立质量控制点（W点、H点、R点）。对基础验收、轴系找中、滑销系统安装、联轴器连接、二次灌浆、油循环等关键部位设置停工待检点（H点），必须经监理、业主代表现场确认签字后方可放行。所有测量记录表式必须规范、数据真实、签字齐全。建立计量器具台账，定期校验，确保测量数据准确可靠。11.3成品保护设备开箱后及时恢复包装，防止灰尘侵入。精密加工面（如轴颈、推力盘）涂抹透平油并包扎。安装完毕的管口、法兰孔及时封堵。严禁在设备上踩踏、焊接作业，必要时铺设保护垫板。12.安全文明施工及环境管理12.1安全管理措施所有施工人员入场前必须进行三级安全教育，考试合格上岗。高空作业必须系好安全带，且挂在上方牢固处。脚手架搭设符合规范，经验收挂牌使用。起重作业严格执行“十不吊”原则，设专人指挥，划定警戒区域。施工现场临时用电采用三级配电两级保护，实行“一机一闸一漏一箱”。氧气、乙炔瓶存放间距大于5米，距明火点大于10米，且有防倾倒措施。12.2消防安全管理汽轮机油区、氢气区、保温材料堆放区等重点防火部位配备足够的消防器材。严格执行动火审批制度，动火作业必须办理动火票，并设监护人和灭火器材。清理周边易燃易爆物品，接火盆防止火花飞溅。12.3环境保护与文明施工实行定置化管理，设备材料堆放整齐，标识清晰。施工废油、废棉纱等危险废弃物分类收集，统一处理，严禁随意倾倒。采取降噪、防尘措施，夜间施工避免高噪音作业。保持施工区域道路畅通，无积水、杂物，做到“工完料净场地清”。13.职业健康安全管理针对汽轮机安装过程中存在的职业病危害因素，如粉尘（打磨、焊接）、噪声（打磨、试运）、有毒有害气体（焊接烟尘、油漆挥发）等，采取相应的防护措施。作业人员按规定佩戴劳动防护用品：防尘口罩、护目镜、耳塞、防静电工作服等。在受限空间（如凝汽器内部、汽缸内）作业前，必须进行氧气含量检测，保持良好通风，设专人监护。合理安