汽轮发电机组安装调试关键技术分析

汽轮发电机组安装调试关键技术分析

张瑶

南京梅山工程技术新产业开发有限公司，江苏南京，210000

摘  要：本文系统分析了汽轮发电机组安装调试的关键技术。介绍了汽轮机组的主要技术参数，并对安装过程中的基础设施准备、主机吊装定位、联轴及附件安装等关键技术进行了详细讨论。对发电机组的调试技术进行了深入分析，包括励磁系统、同步调试、风冷系统和保护系统的调试与运行检查。总结了其中的关键技术问题及解决方案，为汽轮发电机组的安装调试提供了重要参考。

关键词：汽轮发电机组；抽凝式汽轮机；安装；调试

0 引言

汽轮发电机组是现代电力系统的重要组成部分，其安装调试关系到电力供应的稳定性与可靠性。本文以C18-1.9/1.0型抽凝式汽轮机为研究对象，对其安装调试的关键技术进行了系统的探讨。该型汽轮机具有中压、单缸、冲动冷凝式等特点，配备静止可控硅励磁、封闭循环通风系统等先进技术，具备出色的发电性能。在实际工程中，汽轮机组的安装调试是一个复杂而关键的过程，需要周密的规划和严谨的操作。通过对汽轮机组安装调试技术的深入研究，可以有效提高汽轮机组的运行效率和稳定性，为电力供应提供可靠的支撑。

1 汽轮机组概述

1.1 C18-1.9/1.0型号介绍

C18-1.9/1.0型号汽轮机是一种中压、单缸、冲动冷凝式汽轮机，具有较高的额定功率和出力性能。该型号汽轮机的主要技术参数包括额定功率为18MW，额定转速为3000r/min，以及临界转速为1600r/min等。其主要工作参数在THA工况下为主汽门前蒸汽压力为1.9MPa.a，主汽门前蒸汽温度为340℃，主蒸汽流量为110t/h等。该型号汽轮机的结构设计紧凑，转子由九级压力级组成，具备良好的动力平衡和稳定性，适用于各种工况下的电力生产。汽轮机组技术参数见表1。

表1 汽轮机组技术参数

1.2 抽凝式汽轮机原理及特点分析

作为一种高效节能的发电装置，抽凝式汽轮机广泛应用于发电行业。其工作原理主要是将热能通过汽轮机的膨胀工质转换成机械能，驱动发电机产生电能，再通过抽空器将排出的低温低压蒸汽抽入较高真空度的冷凝器中，通过与冷却水接触使之凝结成水，最终将热能回收利用。能最大限度地利用热能资源，减少能源浪费和环境污染，效率高，排放水平低。它结构紧凑，占地面积小，适用于各种场地条件和环境要求，具有较强的开发利用能力和较强的开发利用能力。

2 汽轮机组安装技术分析

2.1 基础设施准备与场地布置

基础设施准备和场地布置是汽轮机组安装调试过程中至关重要的一环，基础设施的准备工作是基础，保证了机组的安装和运营工作的扎实进行。这其中包括平整场地，加固场地，并进行地基施工等工作。通过对场地基础的加固处理，确保其能承受汽轮装置的重量和震动，从而保证了装置运行的安全性和稳定性。汽轮机组的基础，包括主机基础、发电机基础和辅助设备基础等，也需要按照设计要求来建设，以保证各部件的稳固支撑和安全运行。场地布置符合安装要求，符合运营条件。在场地布置时，为便于机组安装维护，需要对各部件的摆放位置进行合理规划，确保通风良好，通道畅通。也要考虑到周围的地形、地貌、环保要求等环境的影响。

2.2 主机吊装与定位

主机吊装及定位是汽轮机组安装调试过程中的必不可少的重要环节，主机吊装是将主机部件从地面吊装到基础上的过程，关系到整个机组能否按设计要求精确安装在基础上；而主机定位是指将吊装到位的主机按设计要求进行精确安装在基础上的过程，同样关系到整个机组能否按设计要求安全稳定地运转起来，对于大型汽轮机组的吊装和主机定位工作在安装前都要进行严密的策划与组织工作。在主机定位过程中，对各与主机连接的部件进行精确调整，使之达到设计要求并保证各部件之间的协调配合工作。

2.3 主机联轴

主机联轴直接影响机组运行效果和安全性，是汽轮机组安装调试的关键环节。主机联轴是通过轴将汽轮机和发电机连接在一起的重要部件，其安装需要经过精密的调整和测试，主机联轴与发电机联轴在主机联轴的安装过程中，要保证满足设计要求，必须严格测量联轴的几何参数以及轴的适中程度[1]。联轴的安装通常会根据测量结果，利用专业的工具和设备来进行调整，以保证在设计要求上，联轴的平行程度以及轴的适中程度。还需考虑不同工况下联轴的热胀冷缩变化，为减轻热胀冷缩对联轴产生的应力和变形，合理安排联轴的补偿装置。

2.4 附件安装及管道连接

配件安装和管道连接是汽轮机组安装调试过程中至关重要的一环，直接关系到机组的正常运转和性能的发挥。附件包括冷却水系统、润滑油系统、控制系统等各种辅助设备和管路系统。在配件的安装过程中，需要对每个配件按照设计要求和工艺流程进行整理安装。对于大型汽轮机组来说，要保证每个配件的合理安装位置，便于维护管理，就需要充分考虑配件的空间布置和通风散热等问题。管路连接、阀门安装等也需要根据设备特点和工艺要求，保证各部件之间的紧密协作、运转顺畅。在管道连接过程中，要确保管道系统的密封性和安全性，必须严格按照设计要求焊接连接。为防止因温度变化造成管道受力变形，影响机组正常运行，还需考虑管道系统的热胀冷缩、振动等因素，采取相应的补偿措施。

3 发电机组调试技术分析

3.1 励磁系统调试

励磁系统是直接影响发电机电气输出的稳定性和性能的发电机组关键部件之一，励磁机在进行励磁系统调试时，为了保证能提供稳定的励磁电流，需要对励磁机进行接线和设置参数。发电机的励磁特性是通过励磁电流和电压的逐步调节来检查和调整，从而达到设计要求的[2]。在调试过程中，确保在各种工况下都能稳定运行，需要注意励磁系统的反应速度和稳定性，以及与发电机的匹配度。

3.2 同步调试与并网

同步调试并网工作是发电机组投产前的重要环节，涉及发电机与电网同步性、稳定性等方面。在进行同步调试时，发电机的转速和电压需要逐步提高，使之与电网同步运行，这取决于电网的运行状态和负荷情况。为保证与电网的匹配度，发电机的频率和相位也需要进行相应的调整。一旦同步成功，就可以进行并网运行，为用户提供稳定的电力供应，向电网输出发电机组的电能。

3.3 风冷系统调试

风冷系统对发电机组调试运行状态的稳定性起着举足轻重的作用，对风冷系统的调试必不可少。在调试过程中，主要对风冷系统的风扇散热片以及风道等关键部件进行检查，保证其正常运转和良好散热作用的根据环境温度和负载情况对风冷系统的工作参数进行调整，使发电机组在各种工况下都能保持合适的温度和稳定的运行状态，从而达到提高其性能和可靠性的目的。

3.4 保护系统调试与运行检查

保护系统是对发电机组进行安全运行的重要保障措施，它的调试和运行检查是必不可少的重要内容。在调试保护系统时，对各类保护装置和安全系统要进行功能测试和参数设置，确保其能够对发电机组的各种异常情况进行及时有效的响应和保护，从而使发电机组始终保持安全稳定的运行状态。而且，在发电机组投入运行后，还要对保护系统的运行情况进行经常性的检查，对保护系统的性能进行评估和监测，使之处于良好的工作状态，为发电机组的安全稳定运行提供可靠的保证[3]。在保护系统的调试和运行检查中，既要保证其能够及时有效地对发电机组的各种异常情况进行响应和保护，又要使其处于良好的工作状态。

4 关键技术问题与解决方案分析

4.1 主要问题汇总

一系列重大技术难题或将在汽轮发电机组安装调试过程中迎刃而解，一个很关键的问题是励磁系统的稳定性。励磁系统的不稳定，可能会对电力系统的稳定性和负荷调节能力造成发电机输出电压波动过大的影响。需要重点解决的问题还有主机联轴精度问题。联轴精度不足，会造成装置运转时震动增大、噪音增大，甚至可能对设备造成损害，对装置的安全稳定运行造成严重影响。保护系统失灵也是技术上的一大普遍挑战。保护系统的故障可能导致机组在出现异常情况时，不能及时停机保护，从而对设备和人员造成损害，可能引发严重的安全事故。同样需要解决的还有风冷系统散热不佳的问题。风冷系统散热效果不佳，会造成发电机组温度升高，对其正常运行及寿命造成影响，甚至有可能造成设备过热受损的情况发生。在发电机组安装调试过程中需要充分重视这些主要技术问题，并针对这些问题采取有效的解决方案和应对策略，确保机组运行安全平稳。

4.2 解决方案及应对策略

目前，我国汽轮发电机组主要采用的是精微调试，优化励磁参数设置，保证励磁系统稳定性和响应速度，是励磁系统稳定性问题的有效解决方案。发电机的输出电压通过对励磁电流和电压的监测和调整保持在一个稳定的范围内，从而提高电力系统的稳定性，提高调节负荷的能力。针对主机联轴精度不足的问题，在联轴安装过程中，应利用精密测量和调整工具进行精确测量和调整，以保证在机组运行过程中，联轴的平行度和轴的平行程度达到设计要求，降低振动，降低噪音。保证各种保护装置和安全系统的正常运行和可靠性，应对保护系统失效的情况进行严格的测试和验证。

5 结语

本文综合讨论了汽轮发电机组安装调试的技术要求，保证汽轮发电机组的稳定运行。通过深入分析和有效对策，对可能出现的问题进行有效解决，确保机组的安全可靠运行，为电力系统的稳定运行和可持续发展提供重要支撑。在今后的工程实践中，需要进一步总结经验教训，不断提高技术水平，为我国电力行业的发展做出更大的贡献。

参考文献

[1]屠虹.抽改背机组轴封系统的改造[J].现代制造技术与装备,2023,59(11):67-69.

[2]刘传亮,郝宁,江路毅.抽凝式汽轮机推力轴瓦超温与通流异常的分析处理[J].汽轮机技术,2022,64(05):381-384.

[3]慕光学.抽凝式汽轮机改为抽背式汽轮机工程实践[J].设备管理与维修,2022,(09):96-98.

作者简介：张瑶（1990.02），男，汉族，本科，工程师，研究方向：发电项目发电机组现场安装与调试技术管理。