< align=center><FONT face=宋体><SPAN>哈三电厂二期工程<SPAN>600MW</SPAN>机组轴系安装</SPAN><SPAN><?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com fficeffice" /><o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<><FONT face=宋体><SPAN>0</SPAN><SPAN> 前 言</SPAN><SPAN><o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<><FONT face=宋体><SPAN> 哈尔滨第三发电厂<SPAN>3</SPAN>号汽轮发电机组是引进美国西屋公司技术，经我国优化设计制造的第一台国产<SPAN>600MW</SPAN>机组，汽轮机型式为<SPAN>N600-16.7/537/537-</SPAN>Ⅰ，通流部分为四个缸，即高压缸、中压缸、<SPAN>1</SPAN>号低压缸和<SPAN>2</SPAN>号低压缸。其中<SPAN>1</SPAN>号低压缸是整个汽轮机定位基准缸。汽轮发电机组的轴系由<SPAN>6</SPAN>个转子及<SPAN>2</SPAN>根短轴组成，<SPAN>1</SPAN>号低压转子是整个轴系找中心的基准，轴系找中心精度要求高，是汽轮机本体安装最关键的工序。</SPAN><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></FONT></P>
<P><FONT face=宋体><B><SPAN>1</SPAN></B><B><SPAN> 轴系安装的要点</SPAN></B><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></FONT></P>
<P><B><SPAN><FONT face=宋体> </FONT></SPAN></B><SPAN><FONT face=宋体>整个轴系<SPAN>6</SPAN>个转子及<SPAN>2</SPAN>根短轴由<SPAN>11</SPAN>个径向轴承支承，从机头向后数分别为<SPAN>1</SPAN>号～<SPAN>11</SPAN>号轴承。设计上假定<SPAN>6</SPAN>号轴承相对标高为<SPAN>0mm(</SPAN>其绝对标高值为<SPAN>14.767m)</SPAN>，其余<SPAN>10</SPAN>个轴承相对<SPAN>6</SPAN>号轴承存在不同的抬高值，详见表<SPAN>1</SPAN>。<SPAN>1</SPAN>号低压缸转子由<SPAN>5</SPAN>号轴承和<SPAN>6</SPAN>号轴承支承，设计要求<SPAN>5</SPAN>号轴承与<SPAN>6</SPAN>号轴承标高差值为<SPAN>0.305mm</SPAN>，<SPAN>1</SPAN>号低压转子前扬<SPAN>0.05mm/m,</SPAN>以满足设计要求是整个轴系安装的关键。<SPAN>1</SPAN>号低压缸转子轴系找中心的基准确定后，其余各转子安装时必须保证轴系找中心的设计值，参见表<SPAN>2</SPAN>。</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> 转子按靠背轮找中心的目的，在于使转子在运行状况下，其中心线在一匀滑的轴线上，各轴承所承受的荷载符合设计要求，如附图所示。</FONT></SPAN><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></P>
<P align=center><FONT face=宋体><B><SPAN>表<SPAN>1</SPAN> 轴承标高差值表</SPAN></B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P class=MsoNormal align=center><FONT face=宋体><SPAN>轴承号<SPAN> 1</SPAN>号<SPAN> 2</SPAN>号<SPAN> 3</SPAN>号<SPAN> 4</SPAN>号<SPAN> 5</SPAN>号<SPAN> 6</SPAN>号<SPAN> 7</SPAN>号<SPAN> 8</SPAN>号<SPAN> 9</SPAN>号<SPAN> 10</SPAN>号<SPAN> 11</SPAN>号 轴承标高差<SPAN>(mm) 7.63 3.45 2.41 0.352 0.305 0 0.701 3.385 4.71 19.47 31.05</SPAN></SPAN><SPAN><o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P class=MsoNormal align=center><FONT face=宋体><B><SPAN> </SPAN></B><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></FONT></P>
<P align=center><FONT face=宋体><B><SPAN>表<SPAN>2</SPAN> 对轮张口及错位值表</SPAN></B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P class=MsoNormal align=center><SPAN><FONT face=宋体>对轮号 左右张口<SPAN>(mm) </SPAN>上下张口<SPAN>(mm) </SPAN>左右高差<SPAN>(mm) </SPAN>上下高差<SPAN>(mm) </SPAN>高—中</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体>中—低<SPAN>(1</SPAN>号</FONT><FONT face=宋体><SPAN>)<BR></SPAN>低<SPAN>(2</SPAN>号<SPAN>)</SPAN>—低<SPAN>(1</SPAN>号</FONT><FONT face=宋体><SPAN>)<BR></SPAN>发电机—低<SPAN>(2</SPAN>号<SPAN>) 0</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR>0</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR>0</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR>0</SPAN>±<SPAN>0.02 </SPAN>下张口<SPAN>0.08</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR></SPAN>下张口<SPAN>0.10</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR></SPAN>下张口<SPAN>0.41</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR></SPAN>下张口<SPAN>0.18</SPAN>±<SPAN>0.02 0</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR>0</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR>0</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR>0</SPAN>±<SPAN>0.02 </SPAN>中压转子高<SPAN>0.05</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR>1</SPAN>号低压转子高<SPAN>0.43</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR>2</SPAN>号低压转子高<SPAN>0.58</SPAN>±</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.02<BR></SPAN>发电机转子低<SPAN>0.64</SPAN>±<SPAN>0.02</SPAN></FONT></SPAN><SPAN><o:p></o:p></SPAN></P>
<P class=MsoNormal align=center><SPAN><BR><BR></SPAN><FONT face=宋体><B><SPAN>2</SPAN></B><B><SPAN> <SPAN>1</SPAN>号低压缸转子的定位 </SPAN></B><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></FONT></P>
<P align=center><FONT face=宋体><B><SPAN> </SPAN></B><SPAN>1</SPAN></FONT><SPAN><FONT face=宋体>号低压转子的定位工作非常重要，它的正确安装关系到整个轴系的正确安装。所以必须采取合理有效的找正方法，确保<SPAN>1</SPAN>号低压转子的安装质量。</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> <SPAN>1</SPAN>号低压外缸找平找正后测量水平中分面标高为<SPAN>14.76m</SPAN>，外缸内挡油环洼窝中心与基础中心线一致，<SPAN>5</SPAN>号及<SPAN>6</SPAN>号轴承检修后处于安装状态，将转子就位，对调，电端内挡油环洼窝找中心，要求<SPAN>a=b,c=(a+b)/2,</SPAN>允许误差±<SPAN>0.05mm</SPAN>。转子中心达到要求后，测量并调整<SPAN>5</SPAN>号及<SPAN>6</SPAN>号轴颈扬度值相等，方向相反，通过调整外缸台板下的垫铁高度，最终测得：</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> <SPAN>0</SPAN>° <SPAN>5</SPAN>号轴颈扬度前扬：</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.18mm/m<BR></SPAN> <SPAN>6</SPAN>号轴颈扬度后扬：</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.175mm/m<BR></SPAN>盘转子<SPAN>90</SPAN>° <SPAN>5</SPAN>号轴颈扬度前扬：</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.18mm/m<BR></SPAN> <SPAN>6</SPAN>号轴颈扬度后扬：<SPAN>0.18mm/m</SPAN></FONT></SPAN><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></P>
<P align=center><B><SPAN></SPAN></B><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></P>
<P align=center><FONT face=宋体><B><SPAN>附图 轴系挠度曲线图</SPAN></B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P><SPAN><FONT face=宋体> 从而确认转子处于水平状态，这时在<SPAN>6</SPAN>号轴承下临时加<SPAN>0.30mm</SPAN>垫片后测得：</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> <SPAN>5</SPAN>号轴颈前扬：</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.13mm/m<BR></SPAN> <SPAN>6</SPAN>号轴颈后扬：</FONT><FONT face=宋体><SPAN>0.23mm/m<BR></SPAN> 调整<SPAN>5</SPAN>号轴承箱下的垫铁，保持<SPAN>6</SPAN>号轴颈扬度后扬<SPAN>0.23mm/m</SPAN>不变，调整<SPAN>5</SPAN>号轴颈扬度前扬<SPAN>0.23mm/m</SPAN>，使<SPAN>1</SPAN>号低压转子第二次处于水平状态。在此状态下撤掉<SPAN>6</SPAN>号轴承下临时加上的<SPAN>0.30mm</SPAN>垫片，测得<SPAN>5</SPAN>号轴颈前扬<SPAN>0.23mm/m</SPAN>，<SPAN>6</SPAN>号轴颈后扬<SPAN>0.13mm/m</SPAN>。</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> <SPAN>1</SPAN>号低压转子前扬：<SPAN>(0.23-0.13)/2=0.05mm/m</SPAN>。</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> 理论计算<SPAN>1</SPAN>号低压转子前扬：<SPAN>(0.305-0)/5.7399=0.053mm/m</SPAN>。</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> 实际安装与理论计算相符，这样<SPAN>5</SPAN>号、<SPAN>6</SPAN>号轴承标高差也就确定了，当<SPAN>6</SPAN>号轴承标高为<SPAN>0mm</SPAN>时，<SPAN>5</SPAN>号轴承标高为<SPAN>0.30mm</SPAN>。</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> 这一工序完成，确定了轴系安装的基准。</FONT></SPAN><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></P>
<P><FONT face=宋体><B><SPAN>3</SPAN></B><B><SPAN> 发电机—低压<SPAN>(2</SPAN>号<SPAN>)</SPAN>对轮找中心设计值调整</SPAN></B><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></FONT></P>
<P><B><SPAN><FONT face=宋体> </FONT></SPAN></B><SPAN><FONT face=宋体>根据以前<SPAN>200MW</SPAN>汽轮发电机组安装经验，发电机充氢状态两侧端盖都有下沉现象，因为发电机转子径向支持轴承就座落在两侧端盖上，转子中心随着端盖下沉。而<SPAN>600MW</SPAN>机组是初次安装，没有经验数据可供借鉴，为了使轴系精确对中心及各轴承载荷分配更趋合理，在发电机—低压<SPAN>(2</SPAN>号<SPAN>)</SPAN>对轮找中心前，进行一次发电机充氢模拟试验以测取两侧端盖的下沉量，试验过程如下：</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> 预先在发电机汽侧、励磁侧端盖上支好百分表，做好原始记录，然后向发电机内部充气至额定工作氢压<SPAN>0.4MPa</SPAN>，稳定<SPAN>15min</SPAN>，保持风压<SPAN>0.4MPa</SPAN>不变，再记录发电机两侧端盖百分表的读数。</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> 通过模拟试验取得发电机充氢状态两侧端盖的下沉量：</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> 汽机侧：<SPAN>0.15mm</SPAN>，励磁侧：<SPAN>0.13mm</SPAN>。</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> 综合考虑各方面因素的影响，建议厂家修改对轮找中心的设计值，如表<SPAN>3</SPAN>所示。</FONT></SPAN><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></P>
<P align=center><FONT face=宋体><B><SPAN>表<SPAN>3</SPAN> 发电机—低压<SPAN>(2</SPAN>号<SPAN>)</SPAN>对轮中心设计值修改前后对照表</SPAN></B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P align=right><FONT face=宋体><SPAN>单位：<SPAN>mm</SPAN></SPAN><SPAN><o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P class=MsoNormal align=center><FONT face=宋体><SPAN>联轴器 类别 对轮张口值 对轮偏心度值 低压<SPAN>(2</SPAN>号<SPAN>)</SPAN>对轮和<SPAN>y</SPAN>中间轴 设计<SPAN> 0.18 0.64 </SPAN>修改<SPAN> 0.16 </SPAN></SPAN><SPAN><o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P align=center><FONT face=宋体><SPAN>0.49</SPAN><SPAN><o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P class=MsoNormal align=center><FONT face=宋体><SPAN>安装<SPAN> 0.16 0.49 y</SPAN>中间轴和发电机对轮 安装 用螺栓联接在一起</SPAN><SPAN><o:p></o:p></SPAN></FONT></P>
<P class=MsoNormal align=center><SPAN><FONT face=宋体> 注：对轮找中要求下张口；</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> 对轮偏心度圆周值要求发电机侧对轮低。<B> </B></FONT></SPAN><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></P>
<P align=center><FONT face=宋体><B><SPAN> </SPAN></B><SPAN>哈三电厂<SPAN>3</SPAN>号机组在运行工况下，机组膨胀自如，轴振、瓦温等主要考核指标都达到了设计值，只有<SPAN>8</SPAN>号轴承金属温度较高，而<SPAN>7</SPAN>号轴承和<SPAN>9</SPAN>号轴承温度较低，这说明<SPAN>8</SPAN>号轴承承载的负荷较大。实践证明机组轴系找中心时，上述修改是正确的，只是<SPAN>8</SPAN>号轴承降低不够。根据对<SPAN>8</SPAN>号轴承的检查分析，偏心度高差宜取<SPAN>0.42</SPAN>～<SPAN>0.44mm</SPAN>。</SPAN><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></FONT></P>
<P align=center><FONT face=宋体><B><SPAN>4</SPAN></B><B><SPAN> 中压缸电端猫爪支承结构刚度差的影响</SPAN></B><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></FONT></P>
<P align=center><B><SPAN><FONT face=宋体> </FONT></SPAN></B><SPAN><FONT face=宋体>中压缸是下猫爪支承结构，调端两个猫爪搭在中箱上，电端两个猫爪搭在<SPAN>1</SPAN>号低压缸调端轴承箱上。此轴承箱是由钢板焊接而成的非落地式轴承箱，与<SPAN>1</SPAN>号低压缸焊接为一体，呈悬臂梁结构伸出近<SPAN>2m</SPAN>。在此箱内布置有支承<SPAN>1</SPAN>号低压转子的<SPAN>5</SPAN>号轴承和支承中压转子的<SPAN>4</SPAN>号轴承，<SPAN>4</SPAN>号轴承布置在悬臂梁的端头，中压电端两个猫爪也布置在悬臂梁端头附近。虽然此轴承箱外下半部四周有框架式支撑，由于承载负荷大<SPAN>(</SPAN>中压转子质量达<SPAN>22t</SPAN>，内上缸加外上缸<SPAN>45t,</SPAN>合计<SPAN>67t)</SPAN>，这些荷载落在轴承箱下半体上，使对轮中心在调整过程中的测量数据随着汽缸状态的不同而较大幅度变化。</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> 我们的做法是：先在半额定工作氢压状态下，按设计值将中压—低压<SPAN>(1</SPAN>号<SPAN>)</SPAN>对轮找好中心，然后两个缸在额定工作氢压状态下复查对轮中心，发现中压对轮同心度圆周值下沉<SPAN>0.20mm(</SPAN>低压<SPAN>(1</SPAN>号<SPAN>)</SPAN>对轮同心度圆周值也有变化，但<SPAN>1</SPAN>号低压转子是轴系找中心的基准，假想为不变<SPAN>)</SPAN>，在额定工作氢压状态对轮中心不做调整，而是在半额定工作氢压状态时将中压对轮与低压<SPAN>(1</SPAN>号<SPAN>)</SPAN>对轮重新找中心，将在额定工作氢压状态下中压对轮下沉<SPAN>0.20mm</SPAN>的试验数据修正到设计值中，确保了整个轴系在额定工作氢压状态下达到轴系找中心的设计值要求。</FONT></SPAN><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></P>
<P align=center><FONT face=宋体><B><SPAN>5</SPAN></B><B><SPAN> 结束语</SPAN></B><B><SPAN><o:p></o:p></SPAN></B></FONT></P>
<P class=MsoNormal><B><SPAN><FONT face=宋体> </FONT></SPAN></B><SPAN><FONT face=宋体>在哈三电厂<SPAN>3</SPAN>号机组轴系安装过程中，我们严格把关，精益求精，保证了轴系找中在设计值范围内。在试运初期，整个轴系动平衡很差，我们又配合厂家调整动平衡，历时三个半月，整个轴系动平衡调整结束，各轴承轴振低于<SPAN>0.076mm</SPAN>，达到创优水平，但<SPAN>5</SPAN>号轴承回油温度偏低，说明<SPAN>5</SPAN>号轴承载荷较轻。试运后期，在原来的基础上将<SPAN>5</SPAN>号轴承标高抬高<SPAN>0.15mm</SPAN>，解决了问题。</FONT><SPAN><BR></SPAN><FONT face=宋体> 建议厂家修改哈三电厂<SPAN>4</SPAN>号机组中压—低压<SPAN>(1</SPAN>号<SPAN>)</SPAN>对轮找中心的设计值。</FONT></SPAN></P> |
发表于 2008-1-16 09:38:00
