燃气轮机安装

燃气轮机安装技术研究【摘要】论文简单介绍了燃气轮机组的安装工艺流程，阐述了PG9171E型燃气轮机的基本部件的构造和作用，着重介绍燃气轮机构造的特殊之处。

【关键词】燃气轮机 安装 研究一、燃气轮机概况燃气轮机组作为一种新型机组，具有污染小、效率高、机动性好、建设周期短等特点，近年来倍受关注。

燃气轮机组启动迅速，也能在无外界电源的情况下启动，机动性好，因此，用它带尖峰负荷和作为紧急备用机组，可保障机组的安全运行。

现在燃气轮机的发展方向是燃气－蒸汽联合循环，以实现能量的分级利用和综合利用。

埕岛电厂新建工程就是燃气－蒸汽联合循环机组。

１、主要设备简介：燃气轮机：型号：PG9171E型最高排气温度：579℃排气量：411.7Kg/s额定输出功率：116MW重量：210T联合循环总出力：171MW电机间：195T辅机间：54T２、系统流程：联合循环简单流程图３、到货情况及总布置图燃气轮机组主要分三大部分：燃气轮机间、电机间和辅机间。

每一大部分都包含主体部分和附属部件，设计为公用底座，外面用钢板围成箱式，使之构成完整的一体，安装时较为简单。

简单布置图如下：柱子Ｎ二、安装流程预埋地脚螺栓－台板找平找正－二次浇灌－电机间就位－燃机间就位－辅机间就位。

1、预埋地脚螺栓燃气轮机组的底角螺栓采用定位预埋的方式，这与大部分汽轮机组须待设备定位后再将地脚螺栓与设备一起二次浇灌的方式不一样。

在燃气轮机基础施工时，预留地脚螺栓孔并同时预埋固定工字钢。

基础达到强度后，将地脚螺栓穿到定位槽钢中（定位槽钢已按照设计尺寸钻好地脚螺栓孔）并放到预留地脚螺栓孔内，复查地脚螺栓中心尺寸，将定位槽钢焊接到预埋工字钢上固定。

再按照同样的方法将各组地脚螺栓定位。

地脚螺栓初步定位后，再用粉线测量其垂直度，依靠地脚螺栓在定位槽钢上下两个螺母将其准确固定。

安装地脚螺栓示意图如下：地脚螺栓孔地脚螺栓定位安装好后，通知土建专业对其进行二次浇灌。

二次浇灌达到强度后，拆掉固定槽钢，将台板放到安装位置，用顶丝撑住四角，上部通过地脚螺栓的螺母压紧，用合像水平仪将台板调平，并保证台板与台板之间标高误差尽可能的小。

由于燃气轮机组的调平不采用斜垫铁，且台板找平后就进行浇灌，因此，台板找平工作的要求十分严格。

台板找平后就可以进行二次浇灌了。

2、电机就位设备基础达到设计强度后，就可以进行下一道工序了。

准备一批枕木和钢板，在电机间、辅机间、燃机的基础上用枕木将其垫平。

使之高出电机地脚螺栓（地脚螺栓要涂油保护并加套管）的高度，然后铺好厚度为40mm的钢板，再在钢板上铺上托运钢梁，每道拖运梁用两根道轨并排制成。

将发电机从地面上用千斤顶一层一层的升到拖运高度，然后在发电机和拖运梁之间放上早已加工好的拖运钢板，拖运钢板和拖运梁之间接触面有黄油润滑以减少摩擦阻力。

然后用千斤顶缓缓的将发电机顶运至安装位置。

将发电机调平找正，使地脚螺栓对准设备上的螺栓孔，然后用千斤顶顶起发电机，撤走拖运梁和所有枕木。

在台板上放置按照标高差配置的平垫铁，然后将设备缓缓落下，拧上螺母，等待设备的最终找正。

3、燃机间、辅机间就位按照拖运发电机的方法将燃机间拖运到位。

由于辅机间较轻，且距离运输道路较近，可以用履带吊在行车的协助下，将辅机间慢慢放到安装位置。

然后用千斤顶把设备调平找正，去掉道木，配好垫铁，将辅机间就位。

4、燃气轮机组设备找平找正燃气轮机组设备找平找正不用斜垫铁，只用平垫铁，在找正工作上增加了一定难度。

根据台板标高和设备安装标高差，配好平垫铁，将设备落上。

然后用手锤轻击垫铁，无松动即可。

若有松动，再根据需要增加或减少垫铁，使设备初步找正。

最后将发电机与燃气轮机和燃气轮机与辅机之间的联轴器装上，根据靠背轮给设备找正，找正时也是根据圆距和面距偏差算出垫铁调整量，再用千斤顶顶起设备，更换垫铁来使设备达到平正的目的。

三、燃气轮机的解体检查燃气轮机自进气侧往后依次分为压气缸、燃烧室、透平缸、排气缸四大部分。

除了在两端各有一个轴承支撑外，在燃烧室处还加了一个中间轴承，用来消除临界转速时的较大振动。

现在主要从以下几个方面叙述其特别构造和拆装过程：1、气轮机解体前，先要将气缸在下部用千斤顶等器具顶住，以便解开前段支撑。

燃气轮机与底座共有三个支撑，燃气轮机就是通过这三个垂直支架装在底盘上的。

前支架装在压气机前端垂直中分面法兰的下半部处，它是一块挠性板，通过螺栓和销钉装在燃气轮机底盘的前横梁上，并与压气机前缸的前垂直法兰连接。

后部两个支撑位于透平排气缸的两侧，是一种脚型支撑。

这两个垂直支脚都坐落在底盘的垫块上，上面装到透平排气缸的突缘上。

在透平缸的下半部的纵向键是为了防止透平气缸侧向和转动运动，又允许其因热膨胀产生的径向运动，轴向运动被固定而成为燃气轮机的绝对死点，前后支撑间的膨胀量由前支撑的弹性变形吸收。

这种支撑主要有以下几个特点：1）支架牢固稳定、振动小，能承受各种可能力的作用；2）能很好的保持气缸的刚性；3）支架处的热膨胀不受阻碍；4）机组工作时中心不会变化；5）机组转子在功率输出端轴向热膨胀量很小。

该种支撑的结构示意图如下：A-A B-B1、底盘2、进气机匣3、前支撑4、压气缸前气缸5、后支撑6、 透平气缸7、透平扩压机匣 8、纵向导键1、解体过程首先拆除车衣框架并作好记号集中存放。

燃气轮机在解体时，首先得将各垂直中分面和水平中分面的螺栓松开并将定位销拔出，注意一定不能遗漏。

然后用吊车吊起透平缸排气段，起吊前一个吊点用钢丝绳直接捆绑，而另一个吊点须用倒链，以便调整缸体的水平。

然后在行车的作用下，沿着已经穿好的导向杆将透平排气缸上半缓缓吊出，放置在已铺平的枕木上。

然后依次吊起燃烧室外上缸、燃烧室喷嘴、透平上缸、燃烧室内上缸、压气缸排气段上部、压气缸进气段上部。

最后拆除热工接线，将各轴承盖打开，吊出上瓦。

在拆除过程中，一定要注意缸体内部所有管孔都要用石棉板及时封堵.2、主要检查项目1）轴瓦：检查轴瓦接触表面有无锈迹、磨损、蚀坑等缺陷；测量轴瓦紧力及轴瓦各部分间隙；测量推力间隙。

2）测量透平缸通流间隙，检查压气缸的动静之间的间隙。

3）设备内部构件有无锈蚀，磨损、碰撞等现象。

3、复装1）轴瓦安装：将轴承和轴承压盖的各个接触表面清理干净，并用吸尘器、抹布等清理轴承座内部，保证内部清洁无杂物，然后在结合面上涂上密封胶，然后依次安装轴瓦、轴承压盖并将螺栓紧固、用垫片锁死。

2）缸体部件组装按照解体的相反顺序将各部分组装设备安装前，必须清理设备内部，保证清洁无杂物。

将各结合面清理出金属光泽。

安装时，也是在钢丝绳和倒链的共同作用下，沿着导向杆，将组装部件落到安装位置上，然后打上定位销，紧固螺栓。

最后安装车衣和框架。

四、主要部件的构造1、压气机PG9171E型燃气轮机的压气机为多级轴流式压气机。

主要有以下部件组成，即：进口收敛器、进口导叶、工作叶轮、扩压静叶、出口导叶、出口扩压器、转子、气缸等。

在进气侧还装有进气缸和进气管，通过进气缸可以把进气管吸进来的气均匀的引导到环状的进口收敛器中去，进口收敛器的作用是为了加速在进口导叶前面的空气流速，以便使这股气流的流速和压力沿截面能够均匀。

在压气机特性曲线的左侧,有一条喘振边界线，当空气流量减小到一定程度时，气流出现脉动，就会造成机组强烈振动，这种现象就成为压气机的喘振现象。

为了消除这种现象，第一级进口导叶设计为可以转动的，称为第一级进口可转导叶。

在每一个可转导叶的根部，都装有一个小齿轮，转动这些小齿轮就可以改变导叶的安装角。

小齿轮的转动依靠两个由液压控制的油动机操纵的半圆形来带动。

导叶安装角的调节范围是34%－84%２、燃烧段燃烧室是将空气在等压条件下加热至给定的温度，使之在燃气透平中增加做功的能力。

燃烧段主要有以下部件组成，即：燃烧段外壳、燃烧室、火花塞、紫外线火焰探测器、燃料喷嘴、联焰管等组成。

燃烧室共有１４个，沿圆周均匀分布。

燃烧室外壳是将燃烧段包藏起来的一个壳体，它还是燃烧室部件的支撑面，在燃烧室外壳内形成了一个空间，压气机排出的压缩空气即进入此空间，再流向各个燃烧室。

该外壳的垂直法兰面分别与压气机排气壳和透平壳的垂直法兰面相联结。

联焰管是将１４个燃烧室相互联结的部件。

其作用是将火焰由着火的燃烧室传到未着火的燃烧室另外，为了燃烧室的工作还有一次配气机构、燃气混合机构火焰管壁的冷却机构、过度段点火机构、空气雾化式喷油嘴等部件构成。

３、燃气透平燃气透平是整台燃气轮机中把来自燃烧室的蕴藏在高温高压燃气中的能量转化为机械功的一种装置。

其进口燃气温度高达1000-1200℃对于PG9171E型燃气透平，其静子是双层结构，外层是气缸，内层有静叶外缘板和护环等组成，气缸与高温燃气隔绝，有效的降低了气缸温度。

转子采用外围拉杆结构，共１２根拉杆螺栓。

由于级焓降大，静叶内缘板处装有内环，其上有气封片。

GE机组使用的冷却空气是从压气机１６级和１７级之间抽出，用来冷却第一级和第二级透平动叶。

燃气透平共有三级动叶，这三级动叶都是精密铸造出来的长柄叶片。

这种结构有效的使叶轮轮缘和动叶叶根的连接部位避开了主燃气流的高温。

在第一级和第二级动叶内铸有内部冷却空气通道，冷却空气通过在动叶顶部和在前缘及尾缘上的小气孔离开动叶，由此叶片上使用着的冲击冷却和外部的气膜冷却的联合作用保证了动叶的较低温度。

透平机主要有以下部件：透平气缸、静叶和隔板及持环、透平转子、排气框架和排气扩容器等。

透平汽缸为上下两半的单个气缸，双层结构，透平级数为三级，气缸为铸造结构。

双层静子中的内层由于温度高而采用分段持环的内层结构，即静叶装在持环上，持环再装在气缸上，其持环沿圆周分为六个扇段，每段之间留有1.6－2.0mm 的膨胀间隙。

持环在前后两端以单钩挂在气缸上，每段的前挂钩处有一个螺钉把持环固定在气缸上，以防止持环沿周向滑动。

在两持环扇段间膨胀间隙处有密封片，使冷却空气与燃气分开。

透平的二、三级静叶内环为气封环，它们只分上下两半静叶，以单钩装入环中，并在水平位置加以冲铆。

透平静叶广泛采用精铸叶片，在静叶的上下两端有外缘板和内缘板。

在他们上面加工有安装边，以便静叶安装固定。

静叶由于燃气温度高和温度不均匀，在叶片刚度不够时较易发生扭曲或弯曲变形，为了避免发生上述现象而采用了静叶组。

在该机型中，一级静叶为两叶组共18个扇段即36片静叶二级静叶为三叶组，共计16个扇段即48片静叶，三级静叶为四叶组，共计16个扇段即64片静叶。

与扇段护环相同，每个静叶组要用销钉定位，在静叶组之间要留有膨胀间隙，同时加装密封片以防漏气。

透平静叶由于焓降大，为减少漏气而设置有内环，其上装有气封。

当内环尺寸较大时一般称为隔板。

第二级和第三级的喷嘴扇形块附着在喷嘴隔板的内径上，在隔板上为防止喷嘴内壁和透平转子之间的漏气，在隔板的内径上加工出迷宫式轴封齿，它与转子上的密封槽相对配合，在静止部件与转子间有最小的径向间隙，从而维持低的级间漏气，提高透平效率。