核电半速汽轮机安装技术总结与分析 |
| 2013-05-06 18:56 作者：李鑫熙 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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据《硅谷》杂志2012年第23期刊文称，以宁德核电一期#1机组半速汽轮机安装过程为例，对安装过程中出现的典型问题及新工艺进行技术分析，为后续核电半速汽轮机的安装提供借鉴与参考，避免相类似的问题重复发生或减少处理相类似问题的时间，以节约施工成本，提高施工效率，同时也可从质量上保障核电汽轮机运行的安全与可靠。
关键词：半速汽轮机；安装施工；通流间隙
1工程概况及蒸汽流程
宁德核电厂一期工程采用额定功率为1089.075MW、1500r/m、单轴、半速、中间再热三缸四排汽凝汽式汽轮机，由一个高中压合缸和两个双流的低压缸组成。汽轮机的配汽方式为节流配汽，带7级非调节抽汽。
主蒸汽流程为：来自核岛的主蒸汽（参数为6.43Mpa、280.1℃）经过高压主汽阀（四个）进入高压缸做功，后经四路冷段管流入汽水分离再热器（MSR），在汽水分离再热器中除湿、再热后，经四路热段管道、中压调阀进入中压缸做功，中压排汽经连通管进入低压进汽管并最终在两台低压缸中做功，而后排入凝汽器。
2汽轮机安装过程中出现的问题及处理方式
2.1低压缸通流找中工作
2.1.1问题描述
根据厂供图纸及说明书的要求：
低压缸径向通流间隙中左侧间隙大于右侧间隙0.30mm（左右划分的原则是：以汽轮机看向发电机来判断，且汽轮机转子为逆时针旋转）；
轴承座与转子找中的要求为：左右油挡洼窝与轴中心线偏差小于等于0.10mm；
由于宁德核电汽轮机低压缸采用组合式轴承箱，因此汽缸与轴承箱中心线在同一直线上，为满足上述两项要求，按照常规机组调整方式则需要将汽轮机隔板找偏，即以调整隔板底键的方式使隔板中心与汽缸中心存在一个0.30mm的偏差，而根据设备厂家（东汽）反应，汽缸与隔板已经在厂内总装阶段完成了中心找正工作，因此如若按照常规调整方式进行调整，则该部分隔板底键将报废，且现场在进行调整时需要进行隔板底键的车削与补焊等工作，工作周期较长。
2.1.2问题解决方式介绍
为有效缩短工期，且以最小成本的方式保质保量的完成通流间隙的调整工作，经现场讨论认为：将汽轮机转子与汽缸找偏，可满足径向通流间隙左大右小的设计要求，此时轴承箱与汽轮机转子的中心偏差同样变成了左大右小，这将对后续油挡间隙的调整造成一定影响，但油挡间隙的调整工作量相对较小且容易实现，所以此方案可以接受。在通过发出澄清（CR）经设备厂家答复认可后，现场最终采取了该方案，后经实践确认，方案可行并取得了良好效果。
2.2汽轮机垫铁验收及缺陷处理工作
2.2.1问题描述
宁德核电#1机组汽轮机垫铁共有可调式圆垫铁与斜垫铁两种，上述两种垫铁均为球面接触式垫铁，按照厂家设计要求，现场需对垫铁球面接触情况进行检查，检查标准为：接触面积不得小于总面积的75%且接触均匀。现场利用涂抹红丹粉的方式进行检查后发现，有接近80%数量的垫铁均达不到上述要求，安装单位以NCR的方式将上述问题反馈至了设备制造厂。
2.2.2问题解决方式介绍
在发现问题后，安装现场首先咨询了国内同类机组的施工经验，得到信息为：岭澳二期在进行垫铁检查时同样发现了该问题，岭澳二期的处理方案为对不合格垫铁进行手工研磨处理，直到垫铁接触面积大于75%且接触均匀为止；红沿河现场在进行垫铁检查时同样发现了该问题，红沿河的处理方式为所有垫铁返厂处理，在经过返厂加工后，所有垫铁达到了验收标准。在总结上述经验的基础上，现场与设备厂家技术人员经过分析讨论认为：1）上述三个机组的垫铁在出厂前均进行了验收，且验收效果均为合格，说明厂内加工工艺不存在问题；2）垫铁加工完毕后，在运输与存储阶段有可能会发生轻微的应力变形；3）在进行垫铁接触检查时，各方采用的都是自由状态下进行检查的方式，垫铁工作状态接触效果如何不得而知。
根据讨论结果最终决定模拟垫铁工作状态，对垫铁接触面接进行抽样检查，检查方式为：在垫铁结合面位置敷设一张打印稿纸、一张复写纸，然后利用阀门打压设备对垫铁施加一定载荷的压力维持三到五分钟，然后通过检查打印稿纸上的接触效果来鉴定垫铁实际接触效果。利用该方式对可调式圆垫铁与斜垫铁进行检查后发现接触效果良好，设备制造厂家答复可原样使用。
现场检查垫铁接触面积情况举例（自由状态）
模拟垫铁工作状态接触面检查结果
2.3径向通流间隙测量工作
2.3.1问题描述
常规火电通流间隙的测量一般采用压铅丝法或贴胶布法（贴胶布法因依赖于操作者的经验，准确性低于压铅丝法），常规火电进行压铅丝测量时，一般为底部间隙利用压铅丝的方法测量、左右间隙利用塞尺进行测量，然后利用公式“顶部间隙=（左侧间隙+右侧间隙）-底部间隙”来计算得出顶部间隙。
宁德核电#1机组在进行通流测量时采用的压铅丝方法，不过利用铅丝直接测量的为顶部通流间隙，之所以采用该方式测量通流间隙的原因是：核电半速汽轮机受蒸汽参数低的制约，需要增加蒸汽流量来提高其负荷值，最终造成了汽轮机整体尺寸的增大，此时汽缸的挠性较之常规火电机组也就有所增加，加之宁德核电#1机组汽缸采用无台板支撑形式（汽缸的支撑结构犹如“简支梁”的形式）进一步加大了汽缸的挠性，在这种情况下，若仍然采用常规的压铅丝测量底部通流间隙的方法，则测到的底部通流间隙为虚假值，最终会造成通流间隙的整体偏差，具体原因分析可参见《北京电力高等专科学校学报2011年第2期测量半速汽轮机通流间隙的压铅丝方法》。
宁德核电一期#1机组压铅丝测量通流间隙的具体操作步骤为1）将隔板下半与汽轮机转子安装就位；2）在隔板顶部中间汽封块处利用竹签将汽封块楔牢；3）利用医用胶带将长度与直径合适的铅丝牢固粘贴至隔板顶部汽封块上；4）将上隔板吊装就位，紧固隔板中分面螺栓并检查隔板中分面间隙符合设计要求；5）扣合汽缸上半，紧固汽缸1\3水平中分面螺栓，检查汽缸中分面间隙符合设计要求；6）松开汽缸中分面螺栓、吊开汽缸，松开隔板中分面螺栓、吊开上隔板；7）取下各位置铅丝进行测量得出顶部通流间隙。
宁德核电现场#1机组在利用该方法进行测量时发现，部分隔板上半间隙测量数据不准确，例如第一次测量时某级隔板顶部间隙偏大0.10mm，现场对该级隔板悬挂销进行调整后（悬挂销左右各减0.10mm垫片），进行了第二次测量，第二次测量顶部间隙时该级隔板顶部间隙不减小反而继续增大。
2.3.2问题解决方式介绍
现场经过对不同隔板数据进行对比分析发现：除个别隔板数据变化不规律外，其余各级隔板数据变化可与调整方案相对应，因此说明调整方案不存在问题。后经检查发现利用竹签对隔板汽封块进行楔牢时，部分竹签由于强度较小，在上隔板吊装就位后，竹签受压发生变形，最终造成隔板汽封块存在活动量导致数据不准确。在发现该问题后，现场制作了铁质楔形块，在利用铁质楔形块对隔板汽封块楔牢后再进行径向通流测量时发现效果良好。
4结束语
汽轮机安装调整工作是一项复杂、细致的工作，在每个施工步骤中都应当严格按照设计与规范标准执行，同时应当全面考虑机组设计特点，根据不同设备特点进行全面细致分析，规避各种影响因素后才能测取准确可靠的安装数据，在这样的基础上方能保证汽轮机组在最终的冲转阶段取得理想的运行参数。
作者简介：
李鑫熙（1986-），男，山东章丘人，本科学历，山东电力建设第三工程公司，研究方向：核电半速汽轮机安装技术总结与分析。
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