中山项目汽轮机高中压合缸模块式整体安装温建磊

中山项目汽轮机高中压合缸模块式整体安装温建磊

温建磊

（山东电力建设第三工程公司）

中山嘉明三期项目是中山嘉明电力有限公司3×390MW燃气-蒸汽联合循环热电冷联产项目，是东方汽轮机有限公司引进和吸收三菱燃机技术，开发制造的M701F4级燃汽-蒸汽联合循环机组，为F级改进型高效一拖一、双轴布置、燃用天然气的燃气-蒸汽联合循环发电机组。

每套机组燃机部分的配置由一台燃汽轮机和发电机组成，燃机采用高位布置、下部进气、进气道位于燃机基础下方，燃机发电机为300MW级全氢冷发电机，引进日本三菱技术，定子采用内外结构型式，两组氢气冷却器在机座上部成90°轴向布置，采用上下半分瓣式端盖，单流环式乌金密封瓦。汽机部分由一台汽轮机和发电机组成，汽轮机单机功率为145MW，汽轮机的型号为：TC2F-30inch；型式：三压、再热、抽凝式，向下排汽；额定转速：3000r/min；汽轮发电机为150MW空冷发电机。其中高中压缸采用模块形式成套供货，一路水路运输直达现场一期卸油码头。

本文主要介绍中山嘉明三期项目汽轮机高中压缸模块式发运及现场安装，通过与传统散件方式运输及散件现场安装的比较，阐述整体发运及整体安装的优劣。结果表明，高中压缸整体模块式供货方案的实施节省了大量的现场安装工作。

1运输、整体吊装

1.1高中压模块概况

当前各汽轮机厂设计、制造的亚临界及超临界汽轮机机组的高中压部分基本上都是高中压合缸结构，高中压部分共用一个高压外缸，结构紧凑，各汽轮机厂生产整体高中压模块技术已经很成熟，国内外项目整体模块式运输及安装的机组也很多。

中山嘉明三期项目汽轮机高中压缸就是模块式运输，模块的净重为140t,模块与支架总体重量为160t，模块尺寸为8.5m×3.8m×4.5m，支架高度为2m左右。

1.2转子与汽缸间的固定

为防止高中压转子运输过程中在汽缸内窜动，制造厂将高中压端部汽封块拆除，汽封块不参与模块整体运输，采用现场安装的方式。在端部汽封处加工与汽封块相同的固定运输环，运输环内圆轴向、径向与转子齿槽配合固定，外圆轴向、径向与端部汽封凹槽配合固定，以便固定转子的轴向与径向窜动。固定运输环上半是个半圆体，下半是两半组合体，就像是前后两个轴承将转子固定在汽缸中。

1.3模块整体固定

模块整体尺寸比较大，运输过程中会不可避免的产生晃动、颠簸甚至出现重心偏移的问题，运输支架作为一个承重部件，必须保证模块在运输过程中的稳定牢固。

模块与运输支架间主要采取的固定措施有：

运输支架为钢架焊接结构，运输支架上设置四个支墩分别支撑在模块的四个猫爪位置，利用猫爪联系螺栓孔用螺栓将模块固定在支墩上面，见附图3、附图4；

用大型H型钢做临时H梁焊接在运输支架上，用螺栓将临时H梁与汽缸H梁端面把紧，使汽缸固定在支架上面，防止汽缸轴向窜动，见附图5；

在转子联轴器位置，用临时螺栓通过联轴器螺栓孔将转子连接到支架上面，防止转子轴向窜动。

1.4模块整体吊装

模块运至现场后，卸车及整体吊装就位可用厂家提供的专用吊装横担，也可以钢丝绳吊装。卸车及吊装时必须保证模块的水平度，在起吊及行走过程中尽量控制不让模块产生晃动及摇摆现象。

模块运至厂房后，利用两台行车将模块吊起离地面约10cm，将运输支架与猫爪的四只联系螺栓、临时H梁、联轴器处的固定螺栓等全部进行拆除。对转子两端的轴颈部位进行清理、测量轴颈的椭圆度和不柱度。最后将模块抬吊就位至安装位置。

2现场安装及调整

2.1基础处理

本项目台板支撑垫铁为可调整式斜铁，可调式斜铁安装前将混凝土基础凿毛，根据台板标高及安装图纸要求用灌浆料将可调式斜铁布置在要求的受力位置，前中轴承箱台板检修后吊装就位，初步找平及找中。

2.2前、中轴承箱检修

开箱后将前、中轴承箱内轴瓦、推力瓦、油档、危急遮断器等部件拆除，将轴承座进行灌煤油做渗油试验。轴承座就位后进行初步找平及找中。标高比设计要求低0.5mm左右，复查#1轴承中心线与#2轴承中心线及#3轴承中心线的开档距离，要求偏差在0.5mm之内。研磨#1及#2轴承洼窝检查接触情况，研磨期间控制好轴承中心及油档洼窝中心一致。至此，具备高中压模块吊装就位条件。

2.3固定运输环拆除

高中压缸模块吊装就位后，前后猫爪分别支撑在前轴承箱与中轴承箱猫爪临时支撑键上。模块初就位时要使高中压转子不受力，拆除前后两端端部汽封体上半及上半固定转子的运输环，在转子与汽缸之间架设百分表监视，利用千斤顶或行车将汽缸顶起后少量地撤掉猫爪下面的临时垫片，用百分表监视变化控制在0.02mm-0.05mm范围内，用铜棒轻轻敲击端部汽封体里面固定转子的运输环松动，确认转子受力转移到轴承上面，拆除汽封体下半及固定转子的运输环。

2.4测量#1、#2油档洼窝尺寸，超出设备厂要求时要对轴瓦进行调整。复查高中压缸四个猫爪的横向水平。利用厂家提供的负荷分配测力计，测试四个猫爪的受力分配，要求与厂家提供的数据相符。测量高中压转子与汽缸的轴向与径向尺寸，符合厂家提供的总装数据。安装高中压缸前后端部汽封体及引出汽封体上面的轴封管道。安装汽缸与前轴承箱间的H梁，使前轴承箱与汽缸在调整时同时移动。检查台板下面的可调垫铁全部受力并受力均匀。测量低压转子与高中压转子联轴器中心，通过调整中箱与前轴承箱下面的垫铁来完成要求的数据。由于高中压模块整体重量达到140t，调整垫铁时超薄千斤顶无法承受模块与轴承座的重量，利用行车大钩吊起汽缸减轻千斤顶的负荷，来达到调整台板下方垫铁的目的。

2.5联轴器中心调整完毕后，再次确定低压缸与低压转子的定位尺寸，并将定位尺寸以钢印的方式打在测量位置。测量#2与#3轴承开档距离，焊接中间轴承箱的死点定位键，固定中箱位置。测量低压转子与高中压转子联轴器端面之间的距离，确定高中压转子的定位尺寸，根据此尺寸及推力瓦厚度的尺寸及推力间隙的要求测量计算出推力轴承工作瓦及非工作瓦调整垫片的厚度进行加工。台板二次灌浆之前，检查台板与垫铁的间隙，确定垫铁受力均匀。低压缸扣完缸后，联接高低转子前，利用汽缸推拉装置将高中压缸拉到正常位置；高低转子连接后，测量低压转子的定位尺寸，测量高中压转子与汽缸的轴向尺寸，利用推拉装置将高中压缸最终定位。复装推力瓦检查推力间隙，配置猫爪垫片及滑销定位键，至此高中压模块的安装完成。

3高中压缸模块式与散件现场组装的优劣

3.1模块式优势：

通常高中压缸散件发运到现场后，首先对设备进行清理、整理、存放。合金钢部件进行光谱分析、M30以上高温螺栓硬度复测、设备就位调整等各项繁琐的安装工序。而整体模块现场就位后，首先根据厂内总装的数据对转子与外缸进行轴向、径向复核，然后再根据轴系要求进行调整。

中山嘉明三期项目首套机组高中压模块2013年11月23号到达现场就位后，2013年12月5号就进行了汽轮机扣缸前质监站活动。从模块就位到达到扣缸条件用时12天，而高中压模块本身调整仅用了不到7天的时间。正常散件到现场安装时间至少要45天，所以整体模块最大的优势在于大大地减少了现场的工作量、缩短了现场安装的工期。

3.2模块式劣势：

与散件运输到现场相比较，由于整体模块运输尺寸较大，运输起来相对比较困难。特别是一些比较偏僻的地方，受地理条件限制，如道路、桥梁等，会给运输带来一定的难度，尤其是长途的陆路运输。

再就是考虑一般300MW及以上的机组整体模块的重量都超过了200t，一般的汽机房行车大钩的起重量都约在80-120t，对于现场吊装也增加了一定的难度。由于模块重量超出了单台行车的起重载荷，在整体模块调整时，也会给整体调整也带来难度。为了方便以后的调整与安装，可在工程开始土建施工时，在汽轮机基础上或侧面提前设计预埋好埋件，为以后调整安装焊接支墩梁使用。

3.3模块式注意事项：

对于汽轮机高中压合缸整体发运的设备都是在厂内总装完成的，现场无法再进行调整，因此对于总装的质量要求很高，总装的所有数据要求真实、有效、准确。在总装时最好安排明白安装工序的熟练技工在制造厂见证及监造，从大到小甚至不放过一个螺栓的紧固程序。

在中山嘉明三期项目高中压模块内缸温度热电偶是在厂内总装的，引出线法兰与高中压外缸之间的固定螺栓出现未紧固现象，造成运行过程中漏汽被迫停机处理。由此不要过于依赖厂家总装，设备到现场后一定要对看得见摸得着的设备零部件进行检查，确保设备零部件的安全完整性。

总之，整体模块化对现场安装来说还是比较实用的，有效地控制了因散发件到现场出现类似缺件、材质不符、安装超差等各种缺陷问题的发生，最主要地是减少了现场工作、缩短了安装工期。