电厂汽轮发电机穿转子技术的探讨.doc

某电厂汽轮发电机穿转子技术探讨

摘要: 汽轮发电机转子安装是一个十分关键安装工序,在操作过程中必需非常谨慎、 细心, 尤其注意预防损坏电机。文中以某电厂汽轮发电机穿转子为例, 具体介绍巧用滑车轻松、 安全、 平稳、 高效地进行发电机穿转子作业过程。
关键词: 电厂; 汽轮发电机转子; 穿装; 行车

1 概述
某电厂改扩建2×300MW级机组工程安装是QFSN- 300- 2型汽轮发电机, 具体介绍汽轮发电机穿转子安装过程。
2 汽轮发电机穿转子难点分析
因为汽轮发电机转子与定子间隙很小, 在利用轴承托架、 弧形滑板、 滑车、 行车等工具穿装转子时, 应谨慎细心, 预防造成损伤。厂家推荐穿装方法通常有2种。
方法一: ①在转子前端安装接长轴, 用一台行车将转子中部吊起, 将转子前端穿入定子内, 由专用工具接住转子。②用行车与吊转子工具将汽端交替悬挂并逐段缩进。③拆除接长轴, 将励端装上滑车并落于导轨上, 用倒链施加水平拉力将转子送入安装位置, 最终安装端盖及轴承。
方法二: ①将厂家提供专用托架以及专用滑板分别放置于发电机励端平台和定子膛内。② 在转子励端安装临时短节, 作为转子就位过程中倒链吊挂点。③按制造厂要求程序将转子最大程度穿入定子腔内后, 放下转子。④用汽机房行车吊住转子励端, 保持转子水平。采取倒链将转子在滑板上拉至其就位位置, 再用千斤顶和行车配合, 分别将转子两端顶起。抽出穿转子专用滑板。
两种方法均能顺利穿装转子, 转子吃力小, 但存在问题: ①需专用工具(方法一需接长轴工具, 方法二需临时短节) , 且厂家未提供; ②穿装速度慢(方法一约需3. 3 h以上, 方法二需4 h以上); ③需经过人工拉倒链施加水平拉力, 牵引速度慢; ④牵引倒链左右不一样时, 可造成转子偏拉。
3 汽轮发电机穿转子方案制订
3. 1 思绪
针对所述问题, 制订以下对策:
(1)设置由钢丝绳、 双门滑车、 行车B 组成牵引系统(如图1), 方便提升施工效率。依据现场条件, 汽机房部署2台80 /20 t行车, 且行车与转子轴向垂直。一台行车用于吊穿转子, 另一台经过滑车导向将垂直力转为水平力进行牵引, 提升牵引速度。行车大钩起升速度可快可慢, 方便控制。

图1 牵引系统工作示意
(2)为避免穿装过程转子偏拉, 在机座靠近励端左右侧吊攀上各接一根钢丝绳, 绳上各挂一个倒链, 倒链接于转子励端架子。经过调整倒链长度,可从左右两侧稳定转子, 不仅避免了偏拉, 还可辅助推送转子(如图2)。

图2 预防转子偏拉施工示意图
3. 2 方案
在发电机励端平台上部署穿装转子专用托架,并将穿装转子专用滑板放置于发电机定子膛内。依据厂家制订程序, 将转子最大程度穿入定子腔内,放下转子后, 用汽机房行车吊住转子励端, 保持转子水平。在机座靠近励端左右侧吊攀上各接一根钢丝绳, 绳上各挂一个倒链, 倒链接于转子励端架子。经过调整倒链长度, 可稳定转子并辅助推送转子。用牵引系统将转子在滑板上拉至转子就位位置, 再用2台行车配合将转子两端提起, 抽出穿转子专用滑板, 完成穿装。
3. 3 安全计算
3. 3. 1 牵引力
查表得磨擦系数μ= 0.1, 则牵引力F = LN =0.1×53= 5.3 t(N 为转子重量)。
3. 3. 2 滑车选择
在该作业中, 滑车起导向作用, 仅用于改变受力方向。查表知角度系数Z = 1.41, 依据牵引力F 计算滑车受力P = F·Z = 5. 3×1.41= 7.48 t。
为加大两道钢丝绳间距, 可选择20t三门滑车。
3. 3. 3 牵引用钢丝绳校核
查表得载荷系数K = 1.04, 依据载荷系数法计算钢丝绳拉力S = F·K = 5.3×1.04= 5.512 t, 单股受力2.756 t。
选择6×37+1-φ18钢丝绳, 其破断拉力Sb为19.8 t。查表得钢丝绳安全系数K 为5.5, 而实际安全系数K =, 所以该钢丝绳安全。
3. 3. 4 转子起吊用钢丝绳校核
选择6×37+ 1-φ40钢丝绳, 其破断拉力Sb为98 t。 查表得钢丝绳安全系数K 为6～8, 则单股钢丝绳受力 (G 为转子重量; n 为钢丝绳道数,θ为夹角)。实际安全系数, 所以该钢丝绳安全。
4 汽轮发电机穿转子施工
4. 1 准备
(1)确定定子气密试验后, 氮气已排放洁净; 利用装在机座励端壁上两个5 t倒链将励端下半端盖下降500mm 左右, 用硬木垫块将端盖与机座隔开, 间隔100mm。
(2)确定定子机座、 铁芯、 定子绕组及绕组连接线均清洁、 无异物、 无损伤, 下半端盖内轴承、 密封油进出油管路清洁、 无异物。
(3)将橡皮板敷设在定子铁芯内膛底面, 橡胶面朝下接触铁芯, 用于保护定子绕组。
(4)加热弧形滑板T6B, 在其滑动内表面均匀地涂抹一层薄薄石蜡, 待冷却后放在铁芯内T6L上。
(5)用洁净氯丁橡胶垫片保护轴颈, 将轴颈托架T6C 安装在汽端轴颈上。T6C 圆弧凸面应向下, 其中心线应与转子磁极中心线垂直时一致。
(6)在汽端联轴器端面底部安装吊攀T6D, 其应位于垂直转子磁极中心线上。
(7)在转子励端联轴器上安装转子托架T6H,其底部朝下、 上部垂直于转子磁极中心线。
(8)在机座靠近励端左右两侧吊攀上用钢丝绳各挂一个5 t倒链。
4. 2 穿装转子
(1)用80 /20 t行车A 先将转子汽端送入发电机定子励端, 然后将转子缓慢地向汽端移动。亲密监视轴颈托架T6C, 将其小心放置在滑板T6B上(如图3所表示)。将转子沿滑板推向汽端, 直至行车钢丝绳离机座端面约25mm。

图3 牵引施工
(2)将励端托架T6H 置于铺设了硬木垫块方箱上, 并利用垫片将转子位置调为水平。取下转子上钢丝绳及保护垫片。移动行车A, 使吊点处于转子励端轴径处。
(3)将轴向牵引钢丝绳与汽端联轴器吊攀T6D连接, 确定该钢丝绳与转子垂直中心线对齐。
(4)利用行车B、 两个调整左右稳定倒链以及轴向牵引系统进行转子穿装, 缓慢将转子向汽端移动(如图4所表示)。在合适时机提升励端转子, 将第一块托板T6B 垫放在转子大齿下距汽端护环边缘约76mm 处, 再下降转子励端使转子刚好能压住托板T6B, 并带其一起前进。

图4 预防转子偏拉
(5)待托架T6C 靠近滑板T6B 边端时, 稍稍降低转子励端, 使汽端转子重量转移到托板T6E上。待T6C 移出滑板T6B并越过定子线圈端部时,将T6C 转180b, 以避开汽端下半端盖内腔。
(6)当汽端联轴器伸入机座边端且轴向牵引无法施行时, 需拆除汽端轴向牵引系统, 包含转子上牵引工具T6D。
(7)利用行车A 及励端两个倒链继续将转子推向汽端。两个倒链必需保持同时, 以确保转子与铁芯内膛平行。
(8)当汽端联轴器穿出机座外壁且励端护环内侧距弧形滑板T6B 约620mm 时, 用行车B 吊住联轴器套筒(不得碰触汽端机座外壁), 提升转子汽端, 将转子重量转移到钢丝绳后, 拆除励端两侧手动葫芦。随即, 提升转子励端, 用索绳将托板T6B 从励端拉出(转子不得触碰铁芯)。最终, 降低转子励端, 使转子处于水平位置。用这两台行车将转子继续向汽端移动, 直至联轴器抵达CG 尺寸为止。
(9)拆除转子轴颈托架T6C, 并提升转子汽端约13mm。
(10)在汽端下半端盖上安装发电机轴承拆装工具T3及液压千斤顶。在千斤顶与轴颈之间垫上6mm厚铜板, 并升起两个千斤顶螺栓, 夹住铜垫板。
(11)利用行车A 将转子励端吊起, 将其放置于转子托架T6H 上。按厂家要求程序, 安装汽端下半轴承座及下半轴瓦。拆下汽端轴承拆装工具T3。用行车A 吊起转子励端后, 取出T6H 转子托架下垫块CT2。
(12)用行车A提升励端转轴后, 抽出滑板及保护板(如图5) , 完成穿装。

图5 抽板
5 结语
利用行车提升钢丝绳, 经过滑车导向牵引转子; 在机座靠近励端左右侧吊攀上各接一根钢丝绳,绳上各挂一个倒链, 倒链接于转子励端架子, 经过调整倒链长度, 确保转子左右稳定。该汽轮发电机穿转子作业仅用50min即完成, 安装质量符合要求,作业难度低。实践证实, 利用滑车进行汽轮发电机穿转子作业方法值得推广。