汽轮发电机的安装与调试研究
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作者: 高 泉
摘要：发电机的安装和调试是确保发电机正常运行的重要前提。阐述了汽轮发电机的结构特点，就汽轮发电机的安装和调试进行了总结，并提出了需要注意的问题。
关键词：汽轮发电机；安装；调试
中图分类号：TM31
文献标识码：A
文章编号：1672-3198(2009)13-0263-02
1 汽轮发电机的结构特点
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。其中，定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成；转子由转子铁芯绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成；由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。
汽轮发电机是指与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率。汽轮机通常为3000转／分或3600转／分。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗，转子直径一般做得比较小，长度比较大，即采用细长的转子。特别是在3000转／分以上的大容量高速机组，由于材料强度的关系，转子直径受到严格的限制。一般不能超过1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时。转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度，运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸，要再增大电机容量，只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以5-10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。
2 安装工序
(1)施工准备。设备在安装前应仔细查看相关资料，熟悉并在整个施工过程中认真执行“施工验收规范”的有关各项规定，详细了解机组结构特点，掌握正确的安装程序，并准备好安装所需资料，作好施工技术交底。
(2)基础划线复查。①依据土建交付使用单位验收合格的有关基础资料和汽轮机、发电机、辅机平面布置等有关图纸进行基础的标高、各部几何尺寸、地脚螺栓孔、予埋铁板及混凝土浇灌质量等进行严格、细致的检查。②对基础进行沉陷观测。用水准仪在厂房二根柱子处测量并标注基准标高点，返在汽轮机基础四周明显位置作为观测点。③基础、风道、地脚螺栓孔内的模板及杂物应清除干净。地脚螺栓孔应垂直。并符合发电机纵横中心线。
(3)垫铁布置。①混凝土强度达到70％以后，进行机组安装，按要求安放垫铁。②标准平垫铁涂红丹粉油进行反复研究，检查接触情况，接触面规定在50％以上，在用手按垫铁时，应无翘动，不允许用抹薄层砂浆的方法来修补垫铁下的混凝土承力面。③垫铁安装完毕，汽缸正式扣盏前应在各叠垫铁侧点焊，保持地脚螺栓在螺栓孔内或螺栓套管内四周有不小于5mm的间隙。
(4)底座架、轴承座及下汽缸就位。对于最后组装时使用涂料的汽缸水平结合面，在未加涂料时其结合情况应符合相关要求。调整轴承座和汽缸相对位置，装好猫爪横销。汽缸在吊装、调整过程中应注意防止变形。
(5)安装滑销系统的安装。清理滑销和滑销槽进行清理，用内径千分尺和外径千分尺沿滑动方向取三点分别测量，滑销在销槽内应滑动自如无卡涩。各滑动配合面应无损伤和毛刺，必要时应进行修刮。
(6)轴承安装。轴承分为上、下两半，先安装前后轴承下半，并检查轴承与轴承座配合情况。轴承各水平结合面应接触良好。用0.05mm塞尺检查应塞不进。轴瓦下部与瓦座或瓦套必须接触紧密。发电机前轴承在出厂时留有括研余量，在安装时与电机轴相配合括研，与轴接触面积经研磨后检查不少于75％。
(7)安装转子。起吊转子，校正水平，吊进汽缸，轴颈与轴承应光洁，并浇上透平油润滑。将转子最终调整好后，确保间隙偏差在制造厂或中家标准规定的允许范围内。
(8)装配调节汽阀，对通汽部分间隙的检查和调整。调整好各阀升程及间隙等，通汽部分间隙应按制造厂出厂记录的项目进行测量。在各种间隙中以喷嘴和动叶之间的轴向间隙对机组的安全和经济运行影响较大，需要仔细测量和调整。
(9)汽轮机扣大盖。作全面仔细的检查，保证扣大盖后没有任何部件存在缺陷，没有任何杂物遗留在汽缸内。首先，要试扣大盖，按顺序安装隔板、转子等，再次盘动转子、一切情况正常后方可正式扣大盖。其次，将翻过的大盖吊起找好纵横向水平，误差在0.15/1000，再次检查汽缸内部，确认一切正常，无异常时将大盖缓缓落下，拧紧中分面螺栓和汽缸法兰螺栓。
(10)安装轴承扣盖和盘车装置。轴承扣盖时轴承盖应严密地压住轴瓦并有一定的紧力，用压铅法进行检查。盘车装置安装前应对各零部件作仔细检查，运动部分应动作灵活，但组装完毕后用手盘动应能轻便转动。
(11)发电机安装。工序：①台板就位及找正；②转子试装；③定子就位初平找正；④穿转子；⑤初调联轴器中心及初调气隙；⑥励磁机安装；⑦压浆换正式垫铁；⑧联轴器最后找正及精调气隙。
(12)二次灌浆。汽轮机组安装完成后，汽轮机，发电机组的相互位置不再需要作变动与调整时，就可将座架、轴承座、减速箱底座、发电机台板一起进行二次混凝土浇灌、使其与基础固定连接。
(13)辅助设备安装。按照程序分别安装空气过虑器、空气冷却器、抽气器。安装时应符合规范和图纸的技术要求。对抽气器的水侧和汽侧分别进行水压试验。
(14)汽轮机本体范围的管道安装。管道安装时，冷拉间隙的位置和尺寸应符合设计规定，不得任意变更。管道的焊接必须由合格焊工施焊。焊条应有制造厂的质量合格证，使用前应烘干，焊接坡口、施焊程序应符合规程要求，焊口进行热处理后，对焊接区域用干石棉绳包扎使其缓慢冷却。安装完毕后，应进行水压试验，试验压力为1.25倍工作压力，维持5分钟不漏为合格。
3 结语
汽轮机本体的安装是一项非常精细的工作，必须从前期准备、施工程序、施工工艺等各个方面精益求精，从保证机组的运行的安全性、可靠性、经济性三个方面多做工作。重点应该抓住以下几个方面；一个“清洁度”；二个“面”；三个“基准”，四个“间隙”。一个“清洁度”就是保证氢油水系统的清洁度、汽缸、阀门、导汽管、定子内部的清洁度。二个“面”：一个指“滑动面”，具体指汽缸与台板之间的滑动面，轴承箱与台板之间的滑动面，内部部套与汽缸之间的支撑面；轴承与轴承座之间的结合面，推力瓦块与瓦套及推力盘之间的接触面等，保证机组在动态、热态下滑动自如；另一个指“结合面”，具体指汽缸及内部部套中分面，轴承及轴承箱中分面，密封瓦及瓦套中分面，发电机端盖，端罩个结合面，油系统法兰及主油泵中分面等，保证机组不漏汽、水、油、风。三个“基准”：一个是“基础”，一个是轴系中心基准。还有轴系扬度基准。必须落实清楚，轴系的标高和轴颈的扬度是什么关系，如何通过轴系的标高确定轴颈的扬度，轴系找中的基准、转子轴颈扬度如何确定，轴承的标高为0与轴颈扬度为0的区别。四个“间隙”：包括膨胀间隙、通流间隙、油隙、滑销间隙。在此基础上，还要认真做好汽轮发电机组本体和主要辅助系统的安装，端正态度，注重细节。认真总结经验教训，精益求精，确保电动机安装运行良好。
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