1000MW二次再热超超临界汽轮机安装总结

1000MW二次再热超超临界汽轮机安装总结

一、工程概况:

国电泰州电厂二期工程#4机组,汽轮机是由上海汽轮机厂生产的超超临界、二次中间再热、单轴、五缸四排汽、单背压凝汽式，带二级外置式蒸汽冷却器，共有十级回热抽汽。该型汽轮机是目前国内首先采用超高压缸、高压缸、中压缸和两只低压缸单轴串联布置的最大容量汽轮机。除超高压转子由两只径向轴承支承外，高压、中压转子和两根低压转子均采用单轴承支承方式，结构紧凑，并能减少基础变形对轴承载荷及轴系对中的影响，机组总长约56米(包括发电机和励磁机转子)。轴承座采用落地式布置方式。超高压缸、高压缸、中压缸采用传统方式支承，由其猫爪支承在汽缸前后的2个轴承座上；而低压外缸直接座落在凝汽器颈部，低压内缸通过猫爪及支架直接座落在低压缸轴承两侧猫爪上，内外缸之间由膨胀节密封连接。超高压缸采用单流程双层缸设计：外缸为桶形,前后两段用螺栓连接，内缸为垂直纵向平分面结构。高压缸、中压缸采用双流程双层缸设计。膨胀系统设计具有独特的技术风格：机组的绝对死点及相对死点均设在超高、高压之间的推力轴承处，整个轴系以此为死点向两端膨胀，低压内缸也通过汽缸之间有推拉装置而向后膨胀。主汽门及再热门均布置于汽缸两侧，与汽缸直接连接，无导汽管。

超超临界百万机组由于设计及其结构的特点，超高压缸、高压缸、中压缸在制造厂内进行精装后整体发往现场，故现场只需将其就位、找中，而且超高、高、中压缸的工作可以与低压缸的工作同时进行。

低压外缸重量与其它件的支承方式是分离的，即外缸的重量完全由与它焊在一起的凝汽器颈部承担，其它低压部件的重量通过低压内缸的猫爪由其前后的轴承座来支承。所有轴承座与低压缸猫爪之间的滑动支承面均采用低摩擦合金。

#2轴承座位于超高压缸和高压缸之间，是整台机组滑销系统的死点。在#2轴承座内装有径向推力联合轴承。因此，整个轴系是以此为死点向两头膨胀；而超高压缸和高压缸的猫爪在#2轴承座处也是固定的。因此，超高压外缸受热后也是以#2轴承座为死点向机头方向膨胀。而高压外缸与高压转子的温差远远小于低压外缸与低压转子的温差。因此，这样的滑销系统在运行中通流部分动静之间的差胀比较小，有利于机组快速启动。

#1轴承座前端部位装有液压盘车装置，其设计压力为250bar，盘车速度为45～ 60r/min；＃4轴承座上装有手动盘车装置。除＃2轴承座外，其它轴承座内都装有抬轴架，便于施工，＃2轴承座的抬轴架安装在轴承座外的底板上，用螺栓固定，易于拆卸。汽缸与轴承座均为无台板、无垫铁施工，轴承座标高及水平通过底部螺栓进行调整，调整结束后进行灌浆并按照图纸要求紧固地脚螺栓。

汽轮机由上海汽轮机厂有限责任公司生产，超高压缸、高压缸、中压缸厂内组装，整体发运到现场，不需要进行揭缸安装；低压内缸与隔板持环之间纵横销已经工厂组装，其余均未经过组装，全部散件供货。汽轮机安装位置为汽机房17米层运转平台，汽轮机机组中心线标高为18米。汽轮发电机纵向中心线离主厂房A2轴线距离为2米。

二、工程安装的难度及特点：

2.1单轴承支撑所增加的难度；

随着时代的发展，汽轮机组单机容量越来越大。由于机组的容量变大，机组转子变多，轴系尺寸也相应变大变长。为了缩短机组的长度，国电泰州二期工程只有超高压缸采用双轴承设计，其它的高压缸、中压缸和两台低压缸都是采用单轴承支撑。单轴承支撑比双轴承支撑制造费用低，机组轴承数目减少，使机组要短一些。但轴的跨距相对双轴承支撑要长些，所以轴较为柔软，所以单轴承支撑的轴承支撑中有较大的支力和弯矩，这给轴系找正带来一定难度。

2.2超长轴系给轴系找正增加难度；

国电泰州二期工程汽机为“五缸四排汽”，轴系较长，目前国内尚无同类型工程建成和同类型机组投运，施工调试运行过程中不确定因素。多众所周知，在多转子汽轮机安装中，都要进行转子找中心，主要是为了保证汽轮发电机组各转子的中心线能连接成为一根连续的轴且使各轴承所承受的负荷符合设计的要求。要做到这点必须使转子相邻两端的中心线一致，即相联接两半联轴器端面平行，中心重合。由于轴系找正是从超高压缸往发电机方向对超高压缸、高压一直到发电机逐个找正，但由于汽轮机五缸四排汽的长轴系给找正带来了很大的难度，由于轴系较长，在超高压处产生的偏差找正至发电机处时可能会出现累计放大，所以要求在刚开始的找正时要做到更加精准、细致。

2.3隔振弹簧支撑给安装、找正带来的难度；

国电泰州电厂二期工程#4汽轮发电机基座，基座柱按两排七列布置,共15根柱，弹簧隔振器共布置有69套。由华东电力设计院设计。弹簧隔振器厂家为隔而固（青岛）振动控制有限公司。

设计了弹簧隔振装置的汽轮机基础在弹簧释放前和普通的汽轮机岛没有区别，但是基础的隔振弹簧释放后必然会产生一定位移和偏差，给汽轮机的安装、找正带来了很大的不便，隔振弹簧释放前汽机本体哪些必须就位？是汽轮机扣盖前前释放还是扣盖后释放？为此我们也进行过讨论和分析。

1）汽轮机厂家和弹簧厂家要求矛盾：

a汽轮机厂家交底安装顺序：弹簧释放是进行轴系找中心的前提条件，之后进行铰孔连接工作，然后进行汽门安装，最后进行碰撞试验。

b弹簧厂家安装要求：在所有部件重量就位后，方可进行弹簧释放工作，即汽门必须先就位。

所有以上两个要求本身就有矛盾。

2）我们常规的做法和汽轮机做法主要区别是汽门安装和碰撞试验这两道工序的先后问题。

a如果先进行汽门安装，那么由于汽门较重，缸移动起来比较困难，碰撞试验难度大。但汽门不就位又不满足隔振弹簧的释放要求。

b如果先进行碰撞试验，汽门的安装工作必须放到最后，势必造成安装工期延长，并影响EH油管路安装及油循环工作。

以上是隔振弹簧释放时期给汽轮机安装所带来的不便，在隔振弹簧释放后也会对汽轮机的中心造成一定的影响，虽然在释放时会对整个汽轮机进行监测，但实际上释放后轴系还是发生了0.07mm左右的变化，需要对轴系重新调整，由于释放后汽机岛变成一个“悬浮”的基座，对轴系再次找中也增加了一定的难度。

另外机组运行后隔振弹簧对机组的振动也会产生一定影响。

2.4增加超高压缸所增加的工作量。

国电泰州二期工程汽机为“五缸四排汽”，轴系较长，比常规的百万级机组增加了超高压缸，超高压缸、高压缸和中压缸都为整体发货，重量较重，尤其是中压缸，重量达到250吨（净重），给现场的安装就位带来了很大的难度，现场要进行行车拼装，并且采用专门的扁担进行吊装作业。

由于增加了超高压缸，对现场的安装、找正等难度加大，施工工期造成延长，施工期内投资密度非常大，人力、机具、材料设备等资源配置相对集中，必然要采取大量的技术、经济和合同等措施，组织超常规施工，对项目组织、资源配置、协调管理等方面提出了更高的要求。

附图1：1000MW二次再热汽轮机立体图

2.5机组主要技术参数如下：

项目数据单位备注

额定功率1000 MW