011PG6581型燃机安装与探索解析Word下载.docx
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旋转方向:
从燃机向发电机方向看为逆时针方向旋转
发电机采用密封循环空气冷却方式,空气冷却器位于电机上方,直接与定子相连,转子组采用气体内部直接冷却。
在总体结构上采用端盖式轴承。
发电机的励磁方式为无刷励磁。
励磁系统由与发电机同轴三相交流主励磁机及单相交流永磁式副励磁机组组成。
发电机型号:
QFR—38—2三相同步发电机
额定容量:
38MW(冷却水温32℃)
额定转速:
3000r/min
从原动机端向发电机端看为顺时针
发电机临界转速:
133TV/min(第一临界)3780V/min(第二临界)
负荷齿轮箱位于燃机和发电机之间,其作用是将燃机转子的扭力矩经过减速后传递给发电机转子。
该齿轮箱为一级减速装置,齿轮为渐开式人字齿。
小齿轮组件和燃机的输出轴通过刚性连轴器相连接。
大齿轮组件与发电机直接。
齿轮上下垂直布置,主动轴再上,箱体分上中下三部分。
各部分通过水平结合螺栓组成整体。
整个齿轮箱安装在专门设计的底盘上。
负荷齿轮箱:
额定负荷:
54000KW.
大齿轮额定转速:
3400V/min.
小齿轮转速:
5163V/min
二.基础检查、设备的摆放
设备运到施工现场后,定置摆放是不可忽视的细节。
燃机设备的摆放与汽轮机设备的摆放规划有所不同。
比如汽轮机设备到达现场后划分的摆放区域是根据设备的大小选择摆放位置,并且厂房内有行车等大型起重机械可供使用,不用过多地考虑机械方面的因素,以美观整齐为原则。
但燃机的摆放有它的特点,因为燃机是露天施工场地较小,没有龙门吊、行车之类的梁式起重机械,设备的起吊安装完全依靠汽车吊来完成。
但汽车吊起吊重物受到自身特点的限制,要根据设备的高度、宽度、重量、距离等来决定吊车的伸竿长度、旋转半径。
如果设备的摆放位置超出吊车的操作半径,就只能进行二次倒运。
二次倒运不仅浪费了人力物力又浪费了宝贵的时间。
所以合理科学的安排规划设备的摆放显得尤其重要,设备的摆放要从安装顺序和设备的重量等方面考虑,将先安装的设备和较重的设备就近放置,施工专业与物资运输之间应很好的沟通。
燃机基础周围的管沟、基础等应在大件设备安装完毕以后再开挖,为吊装工作提供方便。
由于设计为预埋地脚螺栓,所以在基础浇灌之前配合建筑专业对基础进行初步检查,检查项目是基础的中心线、标高、地脚螺栓垂直度、地脚螺栓的尺寸、预埋件的位置和标高等,还要检查台板预留槽的位置和深度,检查所有埋件的油污是否清理干净,以及对地脚螺栓螺纹的保护。
交付安装以后要对基础进行复查。
三、台板调整、水连通的使用、灌浆
就位之前要对基础的纵横中心线、螺栓的位置尺寸进行复查,并且标出清楚的中心线以利于以后的安装工作。
在确认基础中心线、地脚脚螺栓尺寸及标高无误后,开始对基础台板的予埋位置凿毛,清理。
台板清理干净油污对照图纸将台校就位,台校的标高与水平的调整是由台板四周的顶丝完成的。
台板就位后,将台板调整到设计标高后,用框式水平进行微调,将台板的水平调整到不低于±
0.17/1000㎜。
由于尼日利亚当地的气候比较特殊雨季比较长,经过研究决定将台板标高整体抬高3-5㎜,以防止雨季到来时积水腐蚀台板,调整过程中应观察标高是否有变化,将所有台板的标高调整的同一高度。
台板调整结束以后台板灌浆,灌浆时应注意不得碰动台板,应安排专人检查每一块灌完浆的台板,如果发生变化应立即调整。
灌浆应均匀饱满,尽量与台板上表面平齐,灌浆料从台板的一侧自然的流向另一侧,不要两侧同时灌浆,防止将空气夹在当中使台板与水泥灌浆料之间脱空,影响灌浆强度。
台板调整在燃机的安装中非常重要,台板的标高与下一步配调整垫片的厚度与精度紧密相关,设计要求同一设备的垫片标高偏差不应超过0.25㎜,如果不能控制好台板之间的相对标高会给下一步的安装带来很多的不便。
在一号机的安装中由于台板间距离长,水准仪的精度差大,至使燃机与发电机台板间的相对标高相差10毫米,使找中心工作很被动。
在三号机的台板调整时使用了自制的水连通,水连通是利用水的连通器原理工作的,其测量精确度高,缩短了安装时间减少了调整的工作量。
利用水连通测量完标高后,根据测量结果配制垫片,垫片分为厚垫片和薄垫片。
厚垫片大约为25㎜左右,薄垫片根据需要制作不锈钢垫片,设备就位前先将厚垫板放在台板上,这是由于厚垫板形状为中间开孔。
四、调整轴系中心
所有设备安装前都应仔细清理,特别是负荷齿轮箱吊装就位以前,仔细检查各个转子的端面、直口等结合面,是否有毛刺、划痕、高点,加工孔是否有杂物,燃机的负荷轴内腔是否有杂物。
并在每天施工结束后及时用塑料布包好,防止生锈和进入杂物。
燃机与发电机对中前应先将燃机进气侧板、进气过渡段、进气膨胀节、排气侧板、排气过渡段、以及发电机的空气冷却器、顶部的防雨罩壳等部件与设备安装联接,这些重量直接承载在设备上的部件安装完毕之后,将燃机后部的支撑腿松开将排气缸顶起,拆除燃机排气缸下部的船运销,换成正式的定位调整螺栓,同时将支撑腿下部清理干净,装上正式垫片并测量、记录垫片厚度,左右垫片厚度应相同,在安装过程中加、减调整垫片时左右两侧点片厚度也应相同。
检查燃机转子的定位尺寸,测量燃机法兰端面到附件齿轮箱转子法兰端面的开裆尺寸,是否符合963.42-960.37mm的技术要求,如果超出标准可以将燃机适当调整,以满足技术要求,但是调整时不能拆除前支撑弹性板底板上的定位销,不能使燃机压气缸下部的弹性支撑板发生位移。
然后检查负荷齿轮箱的定位尺寸,先将负荷齿轮箱转子前后两侧的运输螺栓松开,测量齿轮高速轴端面到箱体的定位尺寸满足115mm,调整完毕后将运输螺栓拧到底,但要留有一定的间隙不要太紧。
粗略调整燃机对轮法兰端面到负荷齿轮箱高速轴法兰端面的开裆尺寸是否大于13±
0.80mm,因为燃机找中心的最初阶段中调整量比较大,如果该间隙过小可能会引起燃机转子和负荷齿轮箱转子端面的摩擦。
燃机与负荷齿轮箱的设备自身的定位工作基本结束。
最后检查发电机定子与转子的定位尺寸,发电机在冷态时要求转子法兰端面到前轴承中心线的距离为488mm,并可以参考厂家给定的参考值(发电机对轮后端面到发电机端盖的距离101mm)。
也可以使用厂家提供的指示器定位。
各个设备定位时一定要检查地脚螺栓孔的间隙是否留有活动余量,是否于燃机的膨胀方向相一致,是否影响中心的调整。
制造厂家考虑到发电机可能会在运输途中变形,所以提供了矫正工具和出厂前数据与现场安装的数据相比较。
其测量方法是:
从发电机定子的左右两侧,由前到后拉钢丝,测量钢丝到固定测量点间的上下距离与制造厂提供的数值对比,如果差值超过0.25mm时,就通过在发电机台板下加垫片的方法校正。
所有的准备工作结束以后,转子的对中工作正式开始。
以下只介绍找中心过程中发现的问题和安装步骤,燃机找中心的计算方法与汽轮机的计算方法一致不再赘述。
燃机、发电机与负荷齿轮箱的对中是通过调整设备与台板之间的调整垫板完成的。
图纸设计的垫片平均厚度为44.5㎜,可根据现场的情况着情予以增减,但对设备与台板的接触情况有严格的要求,在确认所有垫片均与设备底座接触密实之后,用270N.m的力矩缓慢拧紧基础螺栓,拧紧前设备底座上装架百分表,监视底盘拧紧时的下移量此下移量不得超过0.25mm,拧紧后将螺栓松开。
如果在超过要求的情况下旋紧地脚螺栓,通过强行拧紧地脚螺栓的方法来达到紧密接触的要求,会引起设备底盘强制变形,从而导致燃机和辅属设备的底盘变形。
消除台板的间隙后,先从负荷齿轮箱的调整开始,负荷齿轮箱位于燃机和发电机之间,是燃机与发电机的传动设备。
先用线坠将负荷齿轮箱的中心与基础中心线对正后,用合像水平测量负荷齿轮箱上部左右两侧的凸台测量点,使其水平偏差小于±
0.17/1000mm,由于加工原因两侧水平面有误差,但安装调整后应使负荷齿轮箱的水平尽可能的保持在水平状态,检查负荷齿轮箱下支撑的八组垫片,要求接触紧密,起接触面积不得小于40%,达到要求后压紧负荷齿轮箱螺栓,紧地脚螺栓架百分表监视台板的变形量,不得超过0.25㎜。
并复查齿轮箱的水平,待负荷齿轮箱定位后,可以用斜垫铁塞入四周定位的预埋定位键之间,对负荷齿轮箱做临时定位,以防止在调整中心过程引起负荷齿轮箱的位移。
由于燃机是露天施工,不可避免的受到环境温度的影响,燃机和发电机都有自己的罩壳,但是负荷齿轮箱的罩壳过早的安装会给施工工作造成不便,为了给减少日照温度对转子的影响,要在负荷齿轮箱的顶部搭设牢固的防雨棚,减少日照对转子对中的影响。
负荷齿轮箱定位完毕后,发电机和燃机的中心调整可以分别同时进行。
燃机与发电机找中心时百分表都是架设在负荷齿轮箱的转子上,盘动负荷齿轮箱的转子,燃机和发电机转子均静止不动,与汽轮机找中心的方法一样,先将靠背轮端面四等分,每隔90度作一次记录。
由于燃机转子的上下圆距设计值预留值偏差要求较大,所以每次盘动转子时百分表表头应与上一次测量时的位置相同,否则俩次的测量结果会有较大误差。
找中心时应注意燃机左前部既冷油器下部两组垫片的接触情况,因为冷油器是在底盘校直之后焊接的会引起燃机底盘的变形,最大变形量可达3.3㎜。
对中时可以将底部垫片少垫,使其处于虚垫状态,以利于附件齿轮箱转子与燃机转子的对中,在对中结束之前根据垫片的接触情况与以垫实。
由于燃机转子的负荷联轴器的管壁较薄,长时间的悬空会引起弯曲变形,设备开箱之后应做临时支撑托起负荷联轴器,在不找中心时将负荷联轴器托起。
在找中心顺序中应先将发电机转子与负荷齿轮箱转子对中,再按说明书要求再将燃机与附件齿轮箱的对中,等到燃机与附件齿轮箱对中结束后,将燃机转子与负荷齿轮箱对中。
但是在1#燃机对中过程中按照上述方法对中,当燃机与负荷齿轮箱对中结束后,复查燃机与附件齿轮箱的中心时变化很大无法恢复到原来的找中结果。
总结经验后发现燃机的底盘长,构成底盘的主体“工”字钢刚性差,在调整燃机与负荷齿轮箱的过程中由于调整量较大引起底盘变形,致使附件齿轮箱对中结果发生较大变化。
总结教训在2号机安装过程中,调整安装步骤,将原来先将燃机与附件齿轮箱对中,再将燃机与负荷齿轮箱对中。
改为先将燃机与负荷齿轮箱粗对中,将外圆与张口调整到比最终结果大0.30mm偏差之内,再将燃机与附件齿轮箱对中,对中合格后再返回来调整燃机与负荷齿轮箱的中心,取得了较好的效果。
同时针对燃机底盘刚性差易变形的特点,在调整燃机过程中,当需要左右整体移动时,用四只千斤顶同时向上将燃机顶起腾空,使燃机底盘整体位移。
使燃机在移动时不与台板发生摩擦,从而减少摩擦阻力过大,而引起受力不均匀而引起底盘变形。
这样使用较小的力就可以使燃机底盘发生位移。
燃机与负荷齿轮箱转子端面距离确定以后,要将燃机前后方向制动,因为在调整过程中燃机会随顶起落下的起落而发生位移。
调整附件齿轮箱转子与燃机转子时,因为附件齿轮箱联接的辅属设备较多,一但移动影响较多的附属设备,所以不能移动附件齿轮箱,而是移动燃机来达到找中的目的,找中前要将气缸前后与燃机间与辅机间隔热板,以及燃机与排气烟囱的隔热板的螺栓全松开,使燃机汽缸处于自由状态。
如果需要调整前支撑板,在拆除支撑与底盘间的定位销和螺栓之前要焊止动块,将燃机前后方向止动,防止燃机整体发生前后方向位移,左右移动时可以在底盘的左右两侧焊顶丝进行调整。
后支撑弹性板左右调整时,可以用透平缸定位销调整,但是每次调整完毕后,应将后部汽缸整体顶起,后支撑腾空,使后支撑弹性板自位,从而消除弹性板的弹性变形。
燃机中心调整完毕之后,不能马上验收,将所有的顶丝松开,燃机处于自由状态。
由于燃机是露天布置,对温度的变化很敏感,设备在调整中心的过程中,会在局部产生应力。
每天随着昼夜温度的交替变化会慢慢释放出来产生蠕变,所以要静置几天,在这几天当中,每天的清晨太阳直射之前温度较低时复查中心。
当中心无变化是,选择在清晨对机组的中心进行验收。
六、滑销系统的安装、复查中心、联接转子对轮
观察机组中心的几天里,可以配制滑销系统。
燃机的滑销分为底盘滑销与燃机汽缸滑销两部分。
底盘滑销以燃机排汽缸为死点,燃机底盘从后向前膨胀。
死点滑销是由两块带销孔的铁板和圆柱销组成。
其中一块铁板出厂前以焊接在燃机的底盘上,另一块铁板需要在滑销间隙配合好之后焊接在基础预埋板上。
前部定位销位于辅机间前部,由“凸”字型定位键与插板销组成。
两侧间隙要求为0.025-0.076配好间隙后,将“凸”字型定位键与基础预埋铁板焊接。
燃机汽缸的将滑销是针对燃机温度高、升温快,而设计的,由压气缸底部横向布置的前支撑弹性板与透平缸底部防止透平缸左右移动的定位销组成,后支撑纵向弹性板与定位销组成了汽缸的死点,机组运行时,汽缸沿轴向向前自由膨胀,为了防止燃机后部的两侧支撑板发生左右摆动,在燃机排气缸的底部设计了一组滑销,通过调整螺栓将两侧间隙调整到0.18-0.25㎜调整完毕后用锁垫点焊。
负荷齿轮箱的滑销是由预埋在基础上的定位键和调整板组成,前后定位键位于轴系中心线正下方,左右定位键位置处于底座的中心线偏前,燃机运行时以纵横销的交点为膨胀死点向四周膨胀,将八块定位键间隙调整到0-0.05㎜,并将定位板焊接固定接在负荷齿轮箱的底板上。
发电机的滑销系统与燃机的相似。
其死点位于发电机前部。
1#轴承下方。
结构与燃机死点相同,当调整好间隙后,将定位孔板与基础预埋板焊接固定。
后部的滑销位于励磁机的正下方,由“凸”字型定位键与发电机上的两个定位块组成。
调整间隙为0-0.152,调整好间隙后将定位块焊接在发电机定子上。
将“凸”字型定位键与基础预埋板焊接固定。
为了保证滑销能正常的工作,应在所有滑销的滑动处涂润滑剂,并防止灰尘和生锈。
滑销系统装配完毕后,复查对轮的中心,验收合格后,开始进行对轮的连接。
连接对轮时应先将负荷齿轮箱前后固定转子的运输顶丝完全松开,退出20mm间隙后开始。
再将燃机转子的负荷联轴器与负荷齿轮箱的高速轴连接。
然后将负荷齿轮箱的低速齿轮与发电机转子连接。
由于燃机转子的中心的外圆设计预留要求比较大,应先顶起燃机转子,将负荷联轴器的上下与左右外园偏差消除,然后架表盘动负荷齿轮箱转子复查同心度,确定对轮同心后将销子穿入。
安装时销子的编号要根图纸编号相符,不能装错位置。
负荷齿轮箱与发电机连接销子同样要根据编号放入相应的位置。
销孔不能对正时可以用比销孔略细的铜棒穿入销孔内,用千斤顶微调后,用细铜棒轻轻敲入。
如果过紧应将销子打出作检查,不得强行打入,防止销子与销孔摩擦起毛刺。
在拧紧螺栓之前要测量螺栓的伸长量原始值,并与拧紧螺栓紧后的伸长量做比较,发电机侧的对轮螺栓加工有加热孔。
可以使用厂家提供的加热棒加热。
燃机的螺栓须分两步紧,第一步先按力矩480-550N.m拧紧,第二步拧紧至每个的销子伸长量达到0.24-0.29㎜,发电机销子的伸长量为0.28-0.33㎜,燃机螺栓可以使用125-150㎜的外径千分尺测量。
由于发电机对轮外缘是直角,无法使用弓架为弧形外径千分尺测量,于是设计了两种测量工具。
一种是利用销子本身的加热孔,用一根Φ20的圆钢,套上两节外径Φ24的圆管穿入加热孔,与加热孔间隙配合,使工具在加热孔内定位。
另一端加套管夹装百分表,使用时先将百分表的位置调整好,将工具插入加热孔内,孔的另一端用量块堵住销孔,读取百分表上的读数,将测量前后的数值相比较就得出螺栓的伸长量。
但是在使用的过程中,发现销子的加热孔的内径不一至,专用工具在销孔内的晃动过大,使测量误差较大,于是设计制作了另一套专用工具。
这套工具是受外径千分尺的启发,用圆钢弯成“[”字型,一端钻孔夹装百分表紧固牢靠,另一端点焊螺帽装顶丝调节测量范围。
使用时将螺栓放入测量工具当中,将顶丝一端用手固定,将百分表上下左右移动,显示的最小值就是螺栓的长度。
并可以通过更换顶丝长度来调节测量螺栓的长度范围,经过实践证明结构简单精度比较高,可以在工具不到位时一些工件和设备的测量中使用,例如:
汽轮机转子轴径的椭圆度和不柱度的测量。
负荷齿轮箱转子与发电机转子联接以后,要拆卸负荷齿轮箱从动轴的工艺轴承并装上内油挡,该轴承位于负荷齿轮箱的后油挡内,拆除油挡外部螺栓取出外油挡,将上下两半工艺轴承取出,换上内油挡以后再结合面涂上密封胶安装并紧固好外油挡螺栓。
七、进气、排气系统的安装
设备完成对中后,就可以进行燃机进气系统和排气系统的安装。
燃机进气系统由两半进气室、384只进气滤清器、滤清器挡雨板、进气室、消音器、进气弯头、进气膨胀节、进气过度段和两块进气侧板等组成。
进气系统的各部件为钢板焊接件,各部件之间由螺栓连接,结合面处用橡胶垫片密封。
局部间隙过大的可以用玻璃胶从外侧封堵,防止外部的灰尘和腐蚀性液滴进入进气系统,以保证进气系统的洁净。
进气系统的外部由钢结构支撑重量,进气室下部装设有进气平台,其作用是在检修时方便更换空气滤清器。
进气过度段左侧设有人孔门,安装、检修时可以进入进气室内。
进气室的洁净度要求较高,如果灰尘通过进气系统进入燃机压气缸,就会附着再转子叶片上,当叶片上附着的灰尘较多时,叶片表面粗糙,气流阻力增加,燃机的出力就会下降,而直接影响机组的负荷,所以进气系统的洁净对机组的运行经济性非常重要。
排气系统俗称烟囱,排气系统的作用是将在燃机内作完功的天然气燃烧后的废气排出,安装后的标高约为22.4m。
由两块排气侧板、排气过度段、两个排气膨胀节、两个排气消音器、三节排气烟囱等组成。
排气系统为钢板焊接而成。
除顶部三节烟囱和两节消音器外,其他部件均在内壁衬有保温材料,并用不锈钢板与排气隔绝,防止气流将保温材料吹走。
保温材料有降低外壁温度和消音的作用。
排气系统由四根立柱以及横梁组安装成的“井”字型钢梁支撑。
排气系统各部件之间的密封面均由石棉布垫片密封,用螺栓连接。
排气室侧板两侧安装隔热挡板保护运行人员安全。
八、车衣罩壳的安装
燃机本体设备结束后,最后安装的是设备的罩壳,燃机的罩壳出厂前已安装完毕,它与控制室之间有走道可以通过,只须将通道顶部及四周装上防雨板密封即可。
负荷齿轮箱的罩壳为整体就位。
固定在基础的预埋螺栓上,标高通过在底板加垫片调整。
前后两侧与燃机罩壳、发电机罩壳用防雨板连接密封,在罩壳顶部装有通风机来调整负荷齿轮间内的空气温度,减少排气室热辐射对负荷齿轮箱运行的影响。
发电机罩壳分为前、后、左、右和顶部五部分。
当左、右与后部罩壳安装完毕之后,才能安装顶部,四周的罩壳紧固在预埋螺栓上。
标高通过在罩壳底部加装垫片来调整。
发电机润滑油、轴承座排烟、冷却水等需要根据现场情况开孔。
九、燃机安装中使用的工具、量具
工具:
50T千斤顶4台32T千斤顶2台5T千斤顶2台
5吨倒链葫芦2个2吨倒链葫芦2个
64件12角重型套筒扳手1套32件12角轻型套筒扳手1套
1-11/1613/16英制12角扳手各一个套磨光机2台
电磨1台布剪刀1把铁剪刀1把手锤3把
手铲2把大板锉6把油光锉10把三角锉4把
圆锉4把15寸活动扳手1把12寸活动扳手2把
内六角扳手1套12磅大锤1把
敲击扳手:
M36M41M46M50M55M60M65M70M75
量具:
0-10㎜百分表12块磁性表座12个0-25㎜外径千分尺1套0-200㎜游标卡尺1把
125-150㎜外径千分尺1套50-1000mm内径千分尺1套
合像水平仪1台200mm框式水平仪1台300mm游标深度尺1把0-100mm深度千分尺1把1m钢板尺1把水准仪1台
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