漕泾热电联供9FA 型燃气轮机发电机组安装难点及改进措施

漕泾热电联供9FA型燃气轮机发电机组安装难点及改进措施蒋海峰上海电力安装第二工程公司，上海 200235Improved Measurement & Construction Outstanding of 9FA Gas Turbine in Caojing Power PlantJIANG Hai-fengShanghai power erection No.2 company, Shanghai 200233ABSTRACT: STAG 2x9FA Multi-Shaft gas turbine units are adopted in Caojing Combined-Cycle Power Plant,greatly modification have been achieved by construction improvement and procedure optimizing, especially Max vibration only 0.015mm, here-in-after will summarize and describe those issues during occurred installation and commissing such as outstanding, improvement, application of new-type materials and process, emphasize on adjustable fixtator, final alignment,combustion cans, lube oil flushing etc..KEY WORD: 9FA Gas Turbine; construction issue and control; application of new process; improved measurement摘要：上海化工区漕泾热电联供电厂工程安装2台双轴布置、引进型9FA燃机联合循环机组，现场安装改进及工艺优化在安装调试过程中取得很大成效，两台机组性能试验的各项指标都达到了国外同类型机组的先进水平，特别是机组轴系的振动最大只有0.015mm，文中总结和论述了9FA 燃机安装中遇到的工程难点及有关改进措施，以及新材料工艺的控制，如燃机可调固定器控制、燃烧器喷嘴安装难点、轴系中心最终找正控制、润滑油清洁度控制等。

关键词：燃气轮机发电机组；安装；控制；新工艺；改进措施1 项目概述漕泾热电联供电厂项目采用2套328.4MW的燃机联合循环机组。

每套燃气-蒸汽循环机组是由一台“F”级燃气轮发电机组和一台双压无再热的余热锅炉和一台双抽凝汽式汽轮机组成“1拖1”的双轴燃气-蒸汽联合循环机组。

燃机采用GE的包括所有必要的辅机在内的燃机机组，燃机型号为PG9351FA。

燃料系统为使用天然气和轻油的双燃料系统，两种燃料可在运行中相互切换，并保证机组均能起动、带负荷运行和停机。

燃气发电机型号为324-LU，单机额定容量为263.3MW，转子、定子铁芯为多路径向氢表面冷却，端面结构也为氢表面冷却，定子线圈绕组采用水冷却方式。

本次科技创新攻关项目选取国内首台9FA燃机安装工艺和控制为突破口，通过新工艺和新材料的应用，来探索和积累9FA燃机安装资料，并通过对第1台燃机安装工艺的控制和尝试，在第2台燃机安装工艺上进行优化和改进，取得了很好的效果。

作为对9FA燃机安装程序的关键点控制和攻关，选取机组轴系轴承的振动控制、燃机就位找正、发电机就位找正、燃机与发电机轴向相对位置的确定、燃机落差试验、燃机燃烧器喷嘴现场安装、靠背轮中心最终找正及联接、滑销系统安装、机组膨胀控制、发电机氢系统的防漏、燃机润滑油系统和燃气系统清洁度保证等来保证燃机投用后的性能指标及降低机组故障率。

2 9FA燃机机组安装难点、工艺控制及改进优化2.1燃机、发电机底板及固定器安装2.1.1 安装难点及新工艺材料应用9F型燃机机组在基础安装上，采用可调节的基础664 2006中国电机工程学会年会论文集·河南郑州固定调节器代替了以前机组基础常用的斜垫铁，这是一项施工的新型技术。

虽然这大大简化了施工的工艺程序，但由于其新颖性和施工工艺要求高，给施工带来一定的难度，如对安装工艺控制、基础水平度、标高控制、灌浆工艺及机组安装后的调平控制。

2.1.2 改进措施及控制工艺（1）对施工中的两种工艺（普通斜垫铁和基础固定调节器）进行比较分析如下：比较项目普通斜垫铁基础固定调节器基础准备工作需平整基础，做接触面积检查无需平整基础，只需将混凝土基础表面的薄浆凿掉可调节行程可调节，但要保证接触面积≥70% 在中间位置上、下各调节4~5 mm，总行程为8~10 mm运行时的振动情况对斜垫铁的水平度和接触面积要求较高采用球型自回垫圈，对固定调节器放置的水平度要求不高消耗人工需16个工日只需4个工日灌浆次数需二次灌浆，还需7日养护一次灌浆成型（2）控制表面平整度在≤0.05mm/m及地脚螺栓的垂直度为2mm/m。

通过设定最高支撑区域来设置底板和固定器，各设备固定器相对顶面的误差≤0.05mm，每个固定器斜面接触1/2，通过控制这些参数来提高设备就位的找正水平。

（3）将固定调节器的位置先向下调整到最低位后再向上调整到最高位，清洗流出的润滑油，在安放到位后到灌浆前，须将固定调节器清理干净，以保证固定调节器陶瓷外表面没有润滑油附着，以免影响灌浆的强度和今后机组高速运行时的振动。

（4）燃机和发电机安装后的调整要进行着色试验，以确定接触面和受力的均衡性。

二次灌浆时采用870C（或SIKA）自找平灌浆料，灌浆水平效果好；用压缩空气吹扫灌浆口，按要求对底板和固定器进行一次浇灌，灌浆时在固定器周围设置密封的护板，以防止流体灌浆料的渗漏。

由于地脚螺栓套筒割除后仍要求有调整的余量，所以螺栓套筒也要做好保护工作，使其在二次灌浆时仍可以浇灌。

当灌浆高度低于固定器调整螺母10 mm时，固定器灌浆就基本结束。

浇灌后要及时按要求进行充分养护，养护结束后复测中心和标高。

（5）为方便设备就位和轴线找中心，最好将定位的纵横中心线以等距离放引到厂平地面，并在基础上方便观察处做好记号。

（6）在机组就位后用0.05mm的塞尺确认所有调整垫片的接触面积均已达到要求后，调节固定器可调螺栓将固定调节器螺栓的力矩紧固至250Nm，重新复查燃机机组中心线与基础中心线的对正情况。

2.2燃机及发电机超大件吊装及找正控制2.2.1施工难点及创新方案对于大部分的燃机机组主机的就位（如GE的6B、9E及9F），超大件吊装方案的选取非常重要，通常在以往9E、6B室外布置机组，施工常采用250t履带吊或平拖吊装就位，而对于9FA燃机，其难点在于室内布置和超大超重件的就位。

为此，对几个起重方案进行对比分析，创新设计并采用了400t门吊施工方案。

而另一个燃机就位的难点在于就位找正控制上，这直接影响到本体管路及机组轴系中心的控制。

2.2.2改进措施及控制（1）吊装工艺的选取采用自主研制的400t门吊进行燃机（净重288t）及发电机定子（净重220t）吊装施工。

在主厂房外侧安装大型拖道，拖道上安装400t 级门架，并配备4套100t液压提升装置作为起吊的动力，采用垂直提升、水平拖运的方法进行大件的吊装就位。

此方法取得很好的安全可靠性和经济性。

图1为400t液压门吊发电机定子吊装就位。

图2为400t液压门吊燃机本体吊装就位图。

图1400t液压门吊发电机定子吊装就位2发 电 665图2400t液压门吊燃机本体吊装就位图（2）就位找正改进措施及着色试验。

清理燃机底板表面、固定器表面，将预先配好的各球面调整垫片放到相应的固定器上并涂上红丹粉，然后依次安放基础台板和薄台板。

在燃机基础和设备的四个角安放四只200t液压千斤顶，将燃机缓慢地放到基础上，并使燃机前后两端的机组中心线标记与燃机基础纵横、中心线对正，使燃机就位在薄台板上。

对燃机底座作燃机与固定器垫片的显色检查，以确定燃机负荷均匀地分配在基础固定器上，通过增减薄垫片的厚度加以调整并做好相应记录，调整涂有红丹粉的垫片，直至燃机与固定器垫片表面接触密实。

用锥子检查调整垫片是否均已压实，如果垫片移动，说明此处垫片不足，再抬起框架，加垫片直至确认各个接触点均压密，并用0.05mm塞尺片塞不进去。

在确认所有调整垫片的接触面积均已达到要求后，拆除临时支撑，用200t 千斤顶将透平顶起，用锤子将运输销取出。

重新复查燃机机组中心线与燃机基础中心线的对正情况。

（3）燃机发电机穿转子控制。

利用400t门架和50t履带吊穿转子，注意对门架与履带吊切换时的控制和转子滑垫块过渡时的平衡度控制，避免转子与定子相碰撞。

2.3燃机落差试验措施2.3.1落差试验工艺难点及控制在燃机就位找正并安装排气扩散器后需对燃机做落差试验，其难点在于落差试验支点位置偏高和燃机中心位置控制问题，而GE安装程序只提供简单的试验方式，具体方案只能根据现场条件进行设计。

图3和图4为燃机落差试验装置和监视情况。

2.3.2改进措施及工艺（1）将燃机轴向定位螺栓拆除，将燃机两侧支腿上的螺栓松掉，将燃机排气罩弹簧支架的销子松掉；两侧架上百分表；在法兰下侧用150t千斤顶将燃机后向支架的两条腿支撑起来（要用钢球在底部支撑）；将千斤顶抬升至0.50mm，查看两侧的百分表读数误差控制在0.38之内。

（2）再将千斤顶抬升1mm，再查看读数；若读数误差在范围之内，则可放下千斤顶；若误差超过误差范围则调整两侧的薄垫片。

测量其厚度，再重复落差试验的整个过程。

（3）9FA燃机落差试验从工艺上不同9E燃机，通过现场工具配置来完成落差试验；通过落差试验来保证支腿负荷的均衡，在运输销移除后，准备200t 的液压千斤顶和支架，在燃机后部预留点处放置钢球以保证受力的均衡；试验完后在底部配置定位销，而不须在两侧绞孔配置定位销（要求滑销与销槽尺寸的误差＜0.03mm＝图2图3燃机落差试验监视图4燃机落差试验装置2.4靠背轮安装与螺栓拉紧工艺2.4.1施工难点和新施工工艺清理负荷靠背轮法兰面和燃机联轴器法兰面，并测量两者的公差配合情况（通常为负盈余）。

现场如何控制燃机侧和发电机侧现场安装过程中的盈余控制是施工中一个待解决的难题。

现场通过用电加热工666 2006中国电机工程学会年会论文集·河南郑州艺替代GE推荐的干冰冷却工艺，用油温控制发电机侧的膨胀，并取得了非常好的效果。

另外在气动液压拉紧工艺过程中，对螺栓拉伸长度偏差的控制也进行了工艺改进。

2.4.2靠背轮安装过盈电加热校正及油温控制技术（1）靠背轮过盈处理工艺。

由于现场干冰处理靠背轮比较困难，经过咨询现场GE TA后采用了现场热处理设施加热燃机侧凹面靠背轮，确保凹面靠背轮与凸面靠背轮配合的过盈量；控制温度在220℃左右（不能太高，否则对附近的热控装置有影响），效果比较好；发电机侧靠背轮安装采用润滑油温控制技术，通过控制油温来调整发电机转子的膨胀差量。