論文：西門子350MW機組低壓缸組合

1、西門子350MW機組低壓缸組合（論文）【關鍵詞】350MW汽輪發(fā)電機組，低壓缸組合，工藝改進姓名: 史琛華 單位:電建三公司西門子350MW機組低壓缸組合【摘要】對西門子350MW汽輪發(fā)電機組低壓缸組合行了分析，并介紹了該項焊接問題的處理過程，可為同類型機組的安裝檢修提供參考。一、概述西門子350MW汽輪發(fā)電機，是亞臨界中間再熱、單軸、雙缸、雙排汽、凝汽式汽輪機，機組葉片采用反動式結構，高中壓合缸，排汽經頂部連通管進入低壓缸，低壓缸雙流程，高中壓缸與低壓缸均采用雙層缸結構。機組采用無墊鐵支撐，軸承箱通過調節(jié)螺絲調整標高、水平，高中壓缸通過前后貓爪支撐于軸承箱，低壓外缸直接焊接并支撐于凝汽器上。

2、前箱內設徑向推力軸承，高中壓缸前后貓爪與前箱設橫銷，后貓爪與軸承箱支撐面滑動，高中壓外缸后部通過連桿與低壓內缸連接，可推拉低壓內缸滑動，轉子與缸死點均置于前箱，膨脹均向機尾方向，高中壓缸外缸前后與軸承箱有立銷，低壓內缸前后與基礎設導向銷，保證汽缸沿設計的方向進行膨脹。高中壓轉子、低壓轉子支撐于14軸承，3軸承為假瓦，供安裝臨時支撐用，1#為組合式可傾瓦，2#、4#軸瓦均為改進型橢圓軸承。在機組前箱設液壓盤車裝置正常情況盤車，高中壓缸后軸承箱設手動盤車，供檢修安裝時盤動轉子。低壓上外缸散片供貨，分汽側半圓蓋、發(fā)側半圓蓋、左側半圓、右側半圓、中部法蘭（兩件）、防爆門（兩件）、觀察孔（三件）、熱保護

3、板（四片）等部件，需在現場進行組裝。二施工前的準備。1、 根據西門子供安裝說明書、設備圖紙及國內施工技術規(guī)范、標準編制施工技術措施，對施工人員進行培訓。2、 設備進廠按施工順序運進，并按設備擺放圖存放。3、 主要設備進現場先后順序：軸承箱 導向銷 低壓缸側板 下缸支撐 低壓前后軸封箱 低壓內缸 高中壓缸 液壓盤車裝置 頂部連通管基礎校核、畫線清理、就位低壓后軸承座清理、就位高中壓后軸承座清理、就位高中壓前軸承座安裝、焊接、找中鋼絲架找正、找平標高三個軸承座支模板、二次澆灌三個軸承座安裝找正低壓內缸中心導向銷并澆灌清理高中壓罐、主、付軸承 吊裝找正固定低壓端墻在支臂上就位高中壓外缸、初步 吊裝、

4、找正調整點焊低壓側墻安裝1、2瓦 安裝焊接低壓外缸支撐管高中壓內缸就位 根據要求找正低壓下半汽缸縱、橫中心線轉子就位、找正 固定、焊接低壓外缸底部墊板根據轉子初步找正缸體 焊接整體低壓外缸下部 初步安裝低壓缸支臂膨脹節(jié)和中以導向銷 就位低壓內缸下半 利用調節(jié)螺絲調整低壓內缸下部的水平和中心 找正、固定低壓內缸縱、橫向位置、檢查導向桿 安裝低壓下半軸封套 低壓轉子就位低壓轉子、高中壓轉子聯軸器找中心根據轉子調整軸封、內缸通流間隙測量、調整安裝低壓內缸內殼、分流環(huán)上半低壓缸、高中壓缸試扣蓋低壓缸扣蓋、高中壓缸扣蓋復查對輪，頂缸試驗，復查通流間隙高中壓外缸、低壓內缸定位，銷鍵鑲配安裝、找正液壓盤車裝

5、置HPLP聯軸器找正鉸孔、聯接LP發(fā)電機組聯軸器找正、鉸孔、聯接低壓外缸組合、安裝低壓軸封、伸縮節(jié)調整、安裝軸瓦油檔調整、軸承箱清理，扣蓋結束三、施工工藝1、基礎校核1.1基礎表面應平整，無裂紋、孔洞。1.2校核軸線垂直度，地腳螺栓錨固件位置及標高偏差。1.3對預埋件除銹，對有調整螺栓支承處拋光。1.4需要二次澆灌處進行鑿毛處理，并用鋼絲刷刷干凈。2、軸承箱就位、找正、二次澆灌2.1用清潔劑清理軸承托架下表面。2.2檢查軸承座底面的調整螺絲孔，并旋入調節(jié)螺釘，保持一致高度。2.3在基礎墊板位置放置墊板，用灌漿固定墊板。2.4地腳螺栓套入膨脹聚苯乙烯環(huán)，軸承箱底板縱向外側貼20mm厚塑料板。軸承

6、箱為組合狀態(tài)到貨，在安裝前應首先解體，并除去結合面保護層，解體時所有單個元件配上適當的鑒別記號或按要求作標記。具體步驟2.4.1松開并拆上軸承箱連接處密封環(huán)處螺栓、錐銷。2.4.2把軸承蓋連在起重機上提升，2.4.3拆去軸承用起重機小心吊起，存放（因軸承及球形窩不允許修刮，吊起時應垂直以免損壞接觸點）2.4.4地腳螺栓分別旋入錨固件，以保將內墊塊旋起與上托板接觸，套入塑料密封圈。2.4.5將軸承箱就位于機座上。2.5調整軸承箱標高，以后箱標高為基準，確定中箱與前箱標高。2.6輕輕緊固地腳螺栓，保證各支撐螺栓無間隙。2.7拉縱橫向鋼絲繩，粗找軸承箱。2.8用精密水準儀測量并調整結合面標高。2.9

7、用內徑千分尺，以縱向鋼絲在油擋洼窩處找正軸承箱。2.10找正合格驗收后，濕潤基礎平面，超過24小時，使用專用微膨脹灌漿料澆灌，。2.11待灌漿強度達到80以上時，按要求力矩緊固地腳螺栓。3、安裝導向銷3.1以鋼絲為中心引出垂線以低壓缸基礎兩側軸承箱標高為基準向下一定尺寸，在梁兩側預埋鋼板上沖出圓心，以此圓心作圓。用割把割孔，打磨坡口。3.2除去導向銷上保護涂料，在導向銷中部旋入吊環(huán)，用行車將導向銷穿入孔中，并套上密封環(huán)。3.3用調節(jié)螺絲調整導向銷水平，用合象水平儀測量誤差0.1mm/m，銷兩側垂直面垂直誤差0.1mm/m，用頂部鋼絲吊線測量，中心偏差1mm。4、組合低壓下半缸4.1凝汽器組合至

8、喉部后，以水準儀測量喉部標高，根據低壓缸水平結合面標高，計算所需端板長度，按尺寸下料，并懸掛在基礎上，將結合面調平，以鋼絲對端板找正。4.2放入低壓下缸兩側板，焊下部立板，切去多余部分，外側臨時支撐牛腿。4.3在凝汽器喉部加隔離鐵皮，防止損傷銅管。4.4放入缸內臨時支撐，將其找正。4.5放入上半缸，調整汽封與螺栓孔位置，旋緊螺栓，檢查結合面0.05mm塞尺不入。4.6點焊端板與側板4.7按實際尺寸對支撐管下料，打入支撐與外缸之間，按同一順序將其焊接。5、低壓內缸就位、找正5.1先清理內缸。5.2用臨時頂絲將其支撐于外缸，調整其位置。5.3調整缸體標高，并用鋼絲對中心位置找正，以便于就位轉子。6

9、低壓轉子就位6.1清理檢查轉子，測量軸頸橢圓度、不柱度。6.2水平起吊轉子，并保持轉子水平，將轉子放入缸內。7、高中壓外缸就位7.1高中壓外缸清理，用臨時頂絲將其支撐于軸承箱上。8、內缸就位8.1內缸清理，用臨時頂絲將其支撐于外缸，調整其位置，并將底部縱銷插入。8.2調整缸體標高、水平，并用鋼絲對中心位置找正，以便于就位轉子。9、高中壓轉子就位9.1清理檢查轉子，測量軸頸橢圓度、不柱度。10、對輪找中心10.1高中壓轉子對輪凹圓深12mm，低壓轉子對輪凸臺高7mm，檢查間隙0.02mm。10.2測量凹圓徑向晃度0.02mm，對輪飄偏0.02mm。10.3用三條輔助螺栓將高中壓與低壓轉子連在一起

10、，并在對輪間留1.5mm左右間隙。10.4頂動低壓轉子測量止口間隙。10.5對稱架百分表測量對輪張口值，盤動轉子記錄數據。10.6通過調整瓦枕墊片調整對輪中心。11、推力瓦安裝11.1測量轉子推力盤瓢偏值0.03mm。11.2檢查瓦塊外觀無毛刺、凹坑、機械損傷。11.3扣推力瓦后盤車，并往復頂動轉子，通過調節(jié)墊片厚度保證推力間隙0.350.45mm 。12汽缸轉子找中心12.1測量從高中壓轉子至汽缸前汽封處距離與廠家預組裝值相等。12、12.2調節(jié)低壓內缸軸向位置，使動靜葉間隙等于廠家要求值。12.3用塞尺測量高中壓與低壓部分通流間隙并按設計值調整。13扣蓋13.1通流間隙符合要求后，可進行扣

11、蓋工作。13.2扣蓋時保證汽缸內清潔，無雜物。14、 高中壓缸安裝14.1扣蓋結束后，將轉子頂至推力瓦中部，測量從汽側推力盤至高中壓前汽封距離，并調整為廠家預裝值。14.2在高中壓缸前后汽封洼窩處架表，盤動轉子分別讀上、下、左、右讀數，并保證下部讀數大于上部讀數，以保證汽缸抬高值。14.3去掉調整螺栓，配臨時貓爪壓墊，配前后部立銷。14.4分別對前后貓爪作負荷分配，要求垂弧差值小于0.10mm，在不滿足的情況下，需將垂弧較大的一側墊片移向弧值較小的一側。14.5作頂缸實驗檢查各個方向最小通流間隙，用手盤動轉子，在缸體的移動方向兩側架表，分別向前、后、左、右、上、下六個方向移動汽缸，當盤動轉子時

12、有動靜磨擦產生的費力感覺時，停止移缸，記錄表讀數，與廠家預裝值要求相比較。15低壓內缸找正15.1根據扣蓋前軸向通流間隙定位軸向位置。15.2對內缸四個支撐臂，進行負荷分配，用帶表千斤頂起支撐臂0.20mm，分別記錄四個表讀數，如左右相差超過5t ，則需將負荷較高處墊移至另一側，直至兩側差值達到要求。15.3在缸內末級靜葉片加工表面處架表，盤動轉子分別測量上、下、左、右讀數，并保證汽缸抬高值為0。15.4高中壓缸按相同方法作頂缸實驗，檢查各方向最小通流間隙。16滑銷系統鑲配16.1將高中壓缸壓銷，低壓內缸壓銷更換正式墊片。16.2鑲配高中壓前貓爪橫銷間隙、前貓爪壓銷間隙、后貓爪壓銷間隙、低壓內

13、缸立銷間隙。17安裝LP軸封17.1試組合軸封檢查結合面間隙0.05mm塞尺不入。17.2調節(jié)軸封位置保證圓周各處間隙。17.3配制滑銷間隙18、低壓外上缸組合，正式扣蓋。低壓上缸組合工藝在后將重點介紹。18.1按措施組合好低壓上外缸，吊起，清理缸內雜物。18.2清理結合面，保證無高點，清理密封槽內異物并用工業(yè)酒精清理。18.3放入密封條，在接口處加入適量密封膠，保證密封條伸直無彎曲，接頭無間隙。18.4緩緩落下上缸，保證能將所有螺栓旋入，按順序緊固螺栓。19、對輪鉸孔、連接19.1清理高中壓與低壓轉子對輪端面，將兩轉子螺栓對正，無錯口，緊固臨時螺栓，將對輪連接到一起，端面無間隙，兩對輪晃度0

14、.02mm。19.2用西門子專用工具鉸孔，保證螺孔不柱度，橢圓度0.01mm，根據螺孔直徑保證間隙配制螺栓。19.3待螺栓加工完后，對稱螺栓伸長值0.32-0.35mm。19、4緊固結束后，測量對輪晃度0.02mm。四、低壓上缸組合工藝低壓外缸下半組裝是基礎與凝汽器連接是重點，上半組裝焊接程序是關鍵。主要質量時示為控制低壓外缸上下半、焊接變形最小。采用組裝結束上下汽缸后再進行扣蓋工作的方案。1 施工程序 低缸下半前后墻上下半框架組裝，焊接 外缸下半左、右側墻上下板組裝焊接 外缸四墻懸掛在軸承座上，調整，對口點焊 外缸內支撐管、支撐框架調整對口、點焊外缸下半四墻角焊縫處工字鋼加強，角焊縫焊接并監(jiān)

15、視 拆除加強用工字鋼，檢查低外缸下半變形，測量中分面不平度外缸下半與凝汽器連接對口，打磨外缸找正 外壓外缸與凝汽器連接焊接、監(jiān)視 吊走上半缸兩側低壓內缸下半安裝就位 低壓轉子安裝，找正內缸下半低壓內缸上半內層安裝 上半缸焊縫點焊（圓弧形一條焊縫不點焊、只角鋼楔子限位，便于焊接變形收 上半缸中部測量、下料對口、包括進汽管圓形開口 低壓外缸組合完畢 松開中分面螺栓，檢查變形量、記錄2、具體各部焊接順序見焊接施工措施。要對口要求 中分面法蘭接口: 中缸墻體對口:45° 45° 30 30 45°進汽管短節(jié)與上外缸體對口: 45°上半缸中部與兩側對口: (廠家要

16、求min6mm) 8*40上半缸中部與中分面法蘭對口: 缸內 8 171. 其它措施 下半缸四墻角焊縫用20#工字鋼加固 加強工字鋼 中分面法蘭中部上下半用定位碼加固 定位碼 見距500mm 上法蘭 下法蘭 上缸中部兩側焊焊縫每隔800mm用V型楔子固定，焊接時另一組焊縫不點焊，只用楔子固定，以便焊接時自由定向收縮，沿弧線焊縫在兩板間每隔2m作一收縮標記，用以觀察焊接時焊縫縮量。 上缸中部板圓弧形焊縫、加強分流板、進汽管圓形焊縫、防爆門等安裝完畢，松開中分面螺栓，測量中分面法蘭變形量，后緊固螺栓進行中分面法蘭面的焊接。 所有對口間隙一定要均勻，經焊接監(jiān)理檢驗合格才能施焊。 焊接速度、順序、風鎬

17、錘擊位、錘擊程度一切應服從機務與焊接工地技術人員安排。3、防止焊接變形工藝改進。 由于低壓缸焊接面積大，容易造成變形，給扣蓋工作帶來很大困難，必須采取相應的措施防止焊接變形。3.1將低壓缸前后半圓蓋吊至安裝位置，在自由狀態(tài)下檢查中分面有無錯口，螺栓孔有無錯孔，中分面間隙大小并做好記錄。之后上緊螺栓。3.2安裝伸縮節(jié)。使用行車將伸縮節(jié)組合好后焊接，之后吊至安裝位置。3.3在焊接低壓缸上缸左右兩半圓時，為使缸體變形減到最小，采用在內缸螺絲千斤處與低壓上缸前后半圓蓋支撐處焊接臨時支撐，具體焊接位置如圖 無縫鋼管 汽缸上缸前（后）部 工字鋼 螺絲千斤支撐3.4裝左右兩側法蘭板，將左右兩側法蘭面及法蘭板

18、清理干凈，上緊螺栓。3.5左右兩側半圓下料打磨，因廠家供貨時周邊有100mm左右的裕量，需我工作人員自己切割。前后立縫焊口間隙要求34mm，此工序質量要求高，施工難度大，但我工作人員不厭其煩對其不斷地切割、打磨，最終達到焊接要求，為缸體變形最小打下了良好的基礎。3.6左右兩側半圓就位并固定，為使在焊接過程中，中分面螺栓孔不錯位和分散部件對口合適，分別對中分面和立縫處加臨時定位鍵，每間距400mm焊接一楔形銷、槽鋼如圖： 楔形銷 槽鋼3.7當我們做好以上工作時，就可以進行焊接工作了。3.8焊接工作驗收合格后，將臨時裝置全部拆除，并打磨。4、總結經過對低壓缸工藝改進，大大減少了低壓缸焊接變形的通病

19、，對低壓缸焊接進行了驗收，結果如下：4.1低壓缸自由狀態(tài)時:螺栓孔100無錯口。4.2低壓缸緊13螺栓時，中分面0.05mm塞尺不入。五、 西門子機組較國內機組的結構特點及安裝特點。1、結構特點1.1汽輪機具有一次中間再熱、凝汽式、帶有8級非調整回熱抽汽。1.2反動式汽輪機。1.3汽輪機是單軸兩缸；高中壓合缸、雙流程低壓缸。1.4機組在廠房中采用縱向布置。1.5汽機具有過負荷閥以取代調節(jié)級。1.6汽輪機軸系為兩轉子三軸承支撐，低壓轉子前軸承為安裝軸承，三軸承全為落地式軸承。1.7發(fā)電機為端蓋軸承，全氫冷、靜態(tài)勵磁。1.8前箱中無主油泵，正常運行仍由主油箱內兩臺潤滑油泵供油，一臺運行，一臺備用。

20、1.9設置頂軸油系統，且向高速液壓盤車供油。1.10設有抗燃油系統，機組為全電調。1.11高中壓轉子后聯軸器設備手動盤車裝置。1.12高中壓外缸為上貓爪支承，低壓內缸為上貓爪支承，高中壓內缸由上半支承腳支撐在外缸下半的中分面上。1.14軸承箱采用無墊鐵安裝。1.151瓦為推力聯合可傾瓦軸承，2、3為橢圓瓦。1.16汽缸唯一死點設在高中壓外缸前貓爪橫銷處，高中壓 外缸通過推力拉桿與低壓內缸相連，熱態(tài)時，高中壓缸推動低壓內缸一起向發(fā)電機側膨脹。 1.17高中壓轉子材質為30rMoNiv511，低壓轉子，材質為 20NicRmOV145,重83噸。1.18高壓、中壓及低壓汽輪機第一級的靜葉和動葉均為

21、鼓型葉片反動級，中壓末級低壓末級均扭葉片，其余均為具50反動度的柱型葉片。1.19高中壓缸全部內外軸封均采用聯動迷宮軸封，低壓汽封采用頂部設置的游動型汽封。1.20軸瓦對面與球座只是25mm寬的線接觸，而不是傳統面接觸。2、安裝特點2.1軸承座安裝標高要求1軸承比3軸承相對高4.2mm，2軸承比3軸承相對高2.4mm；拉鋼絲測量油擋洼窩中心，最終確定軸承座位置澆灌固定；標高偏差0.05mm；洼窩中心偏差0.02mm，并考慮軸承座結合面水平。2.2安裝低壓內缸導向銷，它與低壓內缸鍵槽構成低壓內缸立銷，導向銷兩側分別與基礎預埋鋼板焊接，中間灌漿，其水平要求1mm；焊前要預熱至200，并分三段，分三層焊接，加裝百分表監(jiān)測變形量。2.3高中壓轉子與低壓轉子聯軸器以凹凸方式聯接，凹深12mm，凸高7mm，配合間隙0.02mm，臨時連接對輪間隙留1.5mm左右進行測量調整。聯軸器張口，要求0.02mm。2.4推力瓦總間隙為0.35-0.45mm2.5軸系定位后，測量前汽封處標準面與1軸承中心線距離應與圖紙要求相符，確定高中壓缸前后位置，測汽封洼窩中心來最終確定高中壓缸位置并配置立銷，立銷間隙為0.01-0.02mm，同理確定低壓內缸位置。2.6測通流間隙，并扣蓋后，配貓爪時墊片，做負荷分配與頂缸試驗，高中壓缸要求垂弧值0.10m