燃气轮机安装技术总结

燃气轮机组的安装

（东电一公司）

苏善政

深圳前湾燃机电厂，一期设计安装3台390MW燃气轮发电机组，燃机为日本三菱重工(MHI)/东方汽轮机厂生产的M701F型270MW级重型燃气轮机。燃机总重量为394吨，外形尺寸为总长13.73米，最大部分直径5.3米。燃气轮机是一种以空气及燃气为工质，靠连续燃烧燃料做功的旋转式热力发动机，主要结构有三部分：1.压气机（空气压缩机）；2.燃烧室；3.透平(动力涡轮)。其工作原理为：轴流式压气机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料（气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在受控方式下进行定压燃烧。生成的高温高压烟气进入透平膨胀做功，推动动力叶片高速旋转，从而使得转子旋转做功，转子做功的大部分（现时情况下约2/3左右）用于驱动压气机，另约1/3的功被输出用来驱动机械设备，如发电机、泵、压缩机等等。透平出来的烟气温度很高，通常被排入大气中或再加利用（如利用余热锅炉进行联合循环）。

三菱M701F型燃机的压气机、燃烧室和透平外缸连同进排气缸都是刚性连接成一个整体，由处于中分面下方的前者后两个支撑立在底架上，在工厂组装后，不用拆卸，就可以连同底盘一起直接运到工地安装。转子采用2支点轴承支撑，使轴承避免了高温的环境；滑动轴承为2块可倾瓦式，推力轴承为通常的双面作用，多块可倾瓦结构，位于压气机进气侧；后轴承与排气缸沿圆周向采用切向连接支撑，在排气缸受热后可以保持机组的良好对中；

排气管轴向布置，减少排气的压力损失，并使余热锅炉可以布置在与燃气轮机处于同一条轴线上。

1、燃气轮机本体安装特点

1）垫铁布置及安装

燃气轮机垫铁安装：燃机的垫铁为平垫铁，安装后进行灌浆，燃机垫铁的受力主要是灌浆后的混凝土垫块。由于燃机垫铁安装后直接灌浆，所以对垫铁水平及标高要求严格（标高偏差：-0.5～0mm,水平偏差不大于0.25mm/m），安装时必须使用精密的水准仪和框式水平进行测量。铲去基础表面25-30mm 厚的疏松层露出基础坚实部分。用吸尘器及吹风机等将基础表面清理干净。按照垫铁安装位置划出垫铁中心线便于垫铁的安装。按照已划好的垫铁位置安装垫铁。利用垫铁上的三个顶丝调整垫铁的标高。按照台板顶丝位置在基础上预先埋设垫板。垫铁安装位置、水平及标高确认无误后安装灌浆模盒，模盒应比垫铁周边宽30-40mm。模盒安装时应注意模盒底部与基础接触面的密封防止漏浆，模盒顶面应略低于垫铁顶面。便于在灌浆过程中检查垫铁的水平变化。灌浆之前保持基础湿润24小时以上，灌浆采用MF-870G无收缩灌浆料，灌浆料在搅拌过程中保持温度在10-30℃之间。灌浆料禁止手工搅拌，应制作专用的搅拌工具用手持电钻搅拌，灰水比例为4.0-4.6L/25kg,搅拌时应注意搅拌速度防止灌浆水泥产生大量气泡。灌浆料从搅拌到浇灌时间不得超过30分钟。燃机台板调整顶丝预埋小垫铁的安装要求同正式平垫铁。燃机垫铁灌浆后用塑料薄膜覆盖进行养生，保持基础和灌浆层湿润5天以上，直至达到设计强度。

图1 燃机垫铁布置示意图 图2 燃机垫铁灌浆示意图

2）台板安装

燃机垫铁安装后座浆层强度达到70％后即可进行台板安装。用地质水平仪测量燃机已安装的各个垫铁的顶部标高。燃机垫铁通过加垫片的方式调整垫铁标高至安装值，按照三菱重工图纸要求垫铁与台板之间需要加装10mm 垫片（9mm ×1，0.4mm ×2，0.1mm ×2）。燃机台板在正式安装、燃机就位后将无法进行二次调整，燃机台板所能承受的燃机对轮调整偏差仅为mm 22--地脚螺栓直径燃机地脚螺栓孔直径，所以燃机台板的安装精度将直接影响下一步燃机对轮的调整。

沿燃机、汽轮机纵向中心线拉纵向钢丝，沿燃机进气风道横向中心线拉横向钢丝，同时沿低压缸横向中心线确认中心线距离是否满足图纸要求。按照图纸给定尺寸确定燃机台板位置，调整台板标高、水平，标高偏差：-0.5～0mm ，台板水平要求：≤0.25mm/m 。检查各个垫铁应接触密实，各垫铁是否接触密实即检查各垫铁的受力，严禁使某一块或某几块垫铁单独受力。紧固地脚螺栓（力矩7500N/m ），紧固地脚螺栓后复查台板标高及扬度，应符合图纸要求，根据图纸要求燃机透平机侧台板高于压气机侧台板3mm 。

由于燃机台板按力矩紧固后，以后将无法调整（有部分地脚螺栓在燃机就位后，被燃机覆盖无法松紧螺栓），所以在现场实际安装中必须确保燃机台板中心线与汽轮机基础中心线重合。现场安装中，除使用拉钢丝找中心的方法外，使用经纬仪确认燃机台板中心线与汽轮机基础中心线的具体偏差，同时用经纬仪将燃机台板中心线可划到汽轮机、发电机基础每一个锚固板上，作为汽轮机、发电机就位找正基准。现场应用效果良好，燃机、高中压机发电机对轮偏差均在可调范围内。由于燃机基础低于汽轮机基础4040mm，燃机基础与汽轮机基础使用两个标高基准，在燃机台板安装前应复查燃机基础与汽轮机基础两个标高基准的一致性。调整台板标高时应首先应当略低于设计标高，即将台板安装成低于设计值0-0.5mm，便于下一步的燃机对轮的调整。当燃机调整结束后，应当最终满足设计要求。

2、燃气轮机就位调整

燃机的调整，燃机本体为整体到货，燃机调整方法类似于大型泵类调整。通过调整燃机与台板之间的调整垫片的厚度来调整燃机的对轮以及燃机的水平。需要注意的是由于燃机自重大，在燃机顶起过程中应防止燃机底板变形。在燃机透平底板处有一个弹簧式补偿器，在燃机顶起过程中弹簧式补偿器对外释放应力，使燃机透平底板无法抬起足够高度调整垫片，必须加装临时顶丝，辅助支撑。

3、进气、排气系统安装

燃机进气系统安装，燃机进气系统庞大，分为厂外部分和厂内燃机进气部分，厂外部分由中仓室、两侧滤房（内装滤芯）通过进气道短节和伸缩节与长房密封连接以及进气道内部的消音器和导流板，厂内部分包括位于＃2轴

承下方的进气室下半通过膨胀节与下边的进气室短节连接于燃机进气端面上，上面安装有进气室半圆形上半，总重量87t。大部分为框架式钢结构，安装工作量大，厂外部分安装过程中与余热锅炉烟道交叉作业多。

为安装方便，余热锅炉烟道必须在燃机进气系统中仓室部分施工结束后才能施工。燃机导流板的安装在燃机就位前就已经开始；中仓室以及滤房的组装受空间的影响每台机都是两班倒进行施工，由于是成品部件到现场进行组装，因此必须严格按照安装程序进行，否则，后续工作将无法进行。整体壳体组装完毕后还有一道非常重要的工序就是密封，密封焊是第一步，全部焊接完毕后采用喷淋检验是否密封合格。而燃机进气系统消音器部分安装时工艺要求极为严格，安装过程中不得有任何杂物污染消音器，消音器安装后内部间隔小，不易清理，安装时要防止杂物遗留在消音器底部。

同时燃机进气系统安装要求清洁度高，安装后清洁度要求内部杂物颗粒不得大于0.25mm。

燃机排气系统的安装，排气部分由排气短节（扩压短节）、膨胀节以及与余热锅炉入口烟道连接的短节组成，直径达5.3米，事先将各短节和膨胀节组合成两大部分，因燃机就位后排气部分与厂房间的空间狭小，故吊装作业相对困难，同时注意各法兰结合面的密封，密封材料采用三菱提供的专用亚麻仁油，此密封材料能耐住排气温度近600度的高温。

终上所述，是我在深圳前湾电厂燃气轮机本体安装中的一些研究课题和创新经验。与此同时也让我看到了，我国的装机综合技术能力与国外发达国家相比，还有着较大的差距，在今后的工作中，需要我们牢牢地坚持掌握，干、学、研相结合的方针，不断地探索发现，走自主创新的道路，推动和促