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[摘 要]火电安装工程中,发电机穿转子作业技术要求高,涉及专业工种多,存在较大的风险,本文以某电厂国产典型600MW机组汽轮发电机穿转子作业为例,从方案制定、施工准备、施工措施与技术要点、风险预控等方面,探讨发电机穿转子作业的技术措施与实施要点。
[关键词]发电机 穿转子 措施 风险
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0012-01
1 工程概况
广西某电厂2×660MW新建工程#2机组发电机由东方电机股份有限公司制造,为汽轮机直接拖动的隐极式、二极、三相同步发电机,采用“水氢氢”冷却方式,发电机型号为 QFSN-660-2-22,额定出力733.3MVA/660MW,额定电压22kV。其定子为三段分体式供货,现场就位组装,转子重量约67.5t,在安装位置现场穿装。
2 方案制定
为确保发电机转子穿装作业顺利完成,经过各专业详细论证,该项目确定了借助滑块,采用汽机房行车起吊、手拉葫芦辅助抽穿、最后换转子专用起吊工具就位的方案。这一方案能利用现有的施工机械,方法简单易行,能较好的控制调整转子穿入的速度、方向及各部位间隙,确保发电机转子能安全到位。
3 施工准备
包括穿转子前应完成工作的确认和穿转子工作组织两方面的准备。
首先,需确认发电机穿转子前的全部工作已经结束,完成机务、电气与热工仪表的各项检查试验工作后,会同有关人员对发电机定子、转子进行最后清扫检查,确信其内部清洁,无任何杂物并经签证后进行穿转子工作。
其次,在施工组织方面,作业前应对全体施工人员进行技术(安全)交底,明确各工种职责。检查施工采用的行车、起吊梁、葫芦、钢丝绳等状态正常。汽机房运转层平台整齐畅通,满足穿转子作业要求。施工现场照明充足,消防设施齐全。作业区应与其它施工区域隔离。
4 施工措施与技术要点
4.1 穿转子前的措施
4.1.1 检查并确认前轴承洼窝与定子同心,转子联轴器所要通过的全部洼窝内径均应大于联轴器外径,以保证能顺利通过就位。
4.1.2 穿装转子前,将汽、励端下半端盖临时吊挂于其安装位置下方约450mm处,以不妨碍转子的穿入。
4.1.3 滑板设置:在定子内铁芯表面铺放钢板纸、橡皮保护板,在保护板上放置滑板,滑板内上表面用石蜡打底,再涂黄油润滑,确保滑块在滑板上滑动自如,无卡涩现象。
4.1.4 吊具就位:把转子吊具装在定子汽、励端端罩上端面处。
4.1.5 钢丝绳绑扎:将转子本体保护衬垫(电绝缘纸板、铝板、吊转子保护夹)依次装到转子重心位置,把2根6×37+FC—1700-φ44,L=16m的钢丝绳打双在转子绕一圈搂底,4个头挂钩,共8股受力。
4.1.6 转子起吊试重心:吊起转子,调整起吊中心使转子保持水平。试吊合格后可进行正式穿转子作业。
4.2 穿转子施工措施与技术要点
4.2.1 吊起转子,使转子、定子中心在同一轴线上,缓慢移动吊车,使转子进入定子膛内。
4.2.2 待吊车钢丝绳接近定子励端端面、转子汽端联轴器到达定子中部时(见附图1:位置A),进行吊点转换。将联轴器滑块穿入定子铁芯和转子汽端联轴器之间,让联轴器滑块支撑起转子汽端,用方木临时支撑起转子励端,脱开转子吊绳及保护衬垫。
4.2.3 用吊绳在转子励端轴颈靠近外油挡处将转子吊起,取出临时支撑方木,使转子基本保护水平。
4.2.4 将两个手拉葫芦分别从定子励端左、右两边吊攀处挂到转子励端端部的工具梁上。
4.2.5 匀速拉动左、右两侧手动葫芦的索链,使转子缓慢向前滑移。要求左、右两侧手动葫芦拉动速度应尽量保持一致,使转子与定子左右两边间隙保持基本相同;同时监视联轴器滑块在滑板上的滑动情况是否良好。
4.2.6 当转子移动到位置“B”时,暂停向前移动,将转子励端稍稍抬高,放入转子本体部位的滑块。转子本体滑块放置好后,下降转子,使转子基本保持水平状态,并使转子部分重量转移到本体部位的滑块上。见附图1:
4.2.7 继续均匀拉动左、右两侧葫芦的索链使转子向前移动,注意观察转子本体滑块和联轴器滑块在滑板上的滑行情况。当联轴器处滑块接近汽端线圈时,将转子重量全部移至本体部位的滑块上,取出汽端联轴器滑块,此时汽励端轴颈均能够用转子吊具吊住。
4.2.8 用励端转子吊具上的吊索吊起励端轴颈部位,取下汽机行车吊绳。此时转子汽端由转子本体滑块支撑,励端由转子吊具吊住。
4.2.9 用汽端转子吊具上的吊索吊起汽端轴颈部位。此时转子汽、励两端均由转子吊具吊住,把转子本体滑块、滑板、保护板从励端拖出,用手电筒检查定子膛内是否还有遗留物。至此,发电机转子穿入到位,再安装汽、励端气隙挡风板、下半端盖及轴承后,松开转子支撑工具,使转子落在轴承上。发电机穿转子工作完毕,按要求做好转子保护工作。
5 主要风险及预控措施
5.1 预防设备刮碰损伤。在穿转子作业过程中,起吊点较多,穿装间隙小,很容易造成动静部分碰撞,造成设备刮伤,因此转子穿装过程中应严格做好防护措施。主要预防措施有:
a)转子上的护环风扇等处不得作为起吊和支撑的施力点,在穿转子过程中也不得有碰撞。
b)轴颈和风挡、油挡等处的光滑轴面上不得绑扎钢丝绳。
c)吊绳和转子接触处应加保护衬垫(从内到外:毛毡或橡皮板、铝垫片、铁垫片),防止损伤转子表面,整个转子表面应妥善保护,以防擦伤和碰伤。
d)在装、拆滑板及转子穿装过程中,注意防止损伤铁心及碰伤、污染端部线圈。 e)为避免穿完转子后抽出滑板时碰伤内端盖上的导风圈,可在励端下半内端盖的外侧装上半环。
f)在转子励端联轴器上安装穿转子用的工具梁时,应装上保护垫圈(铝板)。
5.2 预防起重系统失稳。由于转子重量较大,且在穿装过程中吊点和支撑设施几次更换,其更换转移过程容易造成起重系统失稳。施工时应采取有效措施避免:
a)钢丝绳在转子上应有两个绑扎点,两点之间的距离不得少于500~700mm,绑扎时应防止钢丝绳滑动。
b)为防转子汽端受力过重,在穿入过程中失稳造成设备刮碰,吊装时可让转子励端受力稍重,用一葫芦吊具挂在行车吊钩上斜向将转子励端拉住以作保险。
c)在对转子重新捆绑需临时支撑时,应支撑稳妥,支撑块应避免触及定子线圈。
d)转子穿装过程中随时注意防止转子滚动。
5.3 预防异物残留。转子穿装后,定转子内部间隙很小,如有施工异物残留将对后期设备运行造成极大风险,因此,穿转子作业被划定为隐蔽工程,按隐蔽工程标准要求实行全程旁站监理,完成后签证确认。因此,施工中严防异物落入或遗留在定子内部。
a)为防止异物落入等不必要的风险,穿转子工作从开始起吊至装好端盖将转子就位必须连续完成,不得终止工作。
b)在穿转子过程中,进入定子内部的工作人员应着连体工作服,身上无异物。
c)放置转子本体滑块时,可在滑块上预先拴上绳子,以便监视转子移动时滑块是否跟着一起向前移动,也便于转子到位后取出滑块。
d)当联轴器滑块从滑板上脱出时,应及时将其拿到机外,并防止滑块掉在定子线圈端部上。
6 结语
本项目通过制定合理的施工方案,做好施工前的检查确认和各项准备工作,在施工中严格按照施工技术措施执行,最终使得发电机穿转子作业顺利完成,其方法简洁、快速,安全性好、作业成本低,值得在相似工程中推广使用。
参考文献
[1] 该机组设计图纸、制造厂相关技术资料.
[2] 魏荣福,600MW发电机抽穿转子技术与风险分析,广东科技 2008年24期.
[3] 王伟民等,百万机组发电机穿转子工艺探讨,科学时代:上半月 2010.(3).
[关键词]发电机 穿转子 措施 风险
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0012-01
1 工程概况
广西某电厂2×660MW新建工程#2机组发电机由东方电机股份有限公司制造,为汽轮机直接拖动的隐极式、二极、三相同步发电机,采用“水氢氢”冷却方式,发电机型号为 QFSN-660-2-22,额定出力733.3MVA/660MW,额定电压22kV。其定子为三段分体式供货,现场就位组装,转子重量约67.5t,在安装位置现场穿装。
2 方案制定
为确保发电机转子穿装作业顺利完成,经过各专业详细论证,该项目确定了借助滑块,采用汽机房行车起吊、手拉葫芦辅助抽穿、最后换转子专用起吊工具就位的方案。这一方案能利用现有的施工机械,方法简单易行,能较好的控制调整转子穿入的速度、方向及各部位间隙,确保发电机转子能安全到位。
3 施工准备
包括穿转子前应完成工作的确认和穿转子工作组织两方面的准备。
首先,需确认发电机穿转子前的全部工作已经结束,完成机务、电气与热工仪表的各项检查试验工作后,会同有关人员对发电机定子、转子进行最后清扫检查,确信其内部清洁,无任何杂物并经签证后进行穿转子工作。
其次,在施工组织方面,作业前应对全体施工人员进行技术(安全)交底,明确各工种职责。检查施工采用的行车、起吊梁、葫芦、钢丝绳等状态正常。汽机房运转层平台整齐畅通,满足穿转子作业要求。施工现场照明充足,消防设施齐全。作业区应与其它施工区域隔离。
4 施工措施与技术要点
4.1 穿转子前的措施
4.1.1 检查并确认前轴承洼窝与定子同心,转子联轴器所要通过的全部洼窝内径均应大于联轴器外径,以保证能顺利通过就位。
4.1.2 穿装转子前,将汽、励端下半端盖临时吊挂于其安装位置下方约450mm处,以不妨碍转子的穿入。
4.1.3 滑板设置:在定子内铁芯表面铺放钢板纸、橡皮保护板,在保护板上放置滑板,滑板内上表面用石蜡打底,再涂黄油润滑,确保滑块在滑板上滑动自如,无卡涩现象。
4.1.4 吊具就位:把转子吊具装在定子汽、励端端罩上端面处。
4.1.5 钢丝绳绑扎:将转子本体保护衬垫(电绝缘纸板、铝板、吊转子保护夹)依次装到转子重心位置,把2根6×37+FC—1700-φ44,L=16m的钢丝绳打双在转子绕一圈搂底,4个头挂钩,共8股受力。
4.1.6 转子起吊试重心:吊起转子,调整起吊中心使转子保持水平。试吊合格后可进行正式穿转子作业。
4.2 穿转子施工措施与技术要点
4.2.1 吊起转子,使转子、定子中心在同一轴线上,缓慢移动吊车,使转子进入定子膛内。
4.2.2 待吊车钢丝绳接近定子励端端面、转子汽端联轴器到达定子中部时(见附图1:位置A),进行吊点转换。将联轴器滑块穿入定子铁芯和转子汽端联轴器之间,让联轴器滑块支撑起转子汽端,用方木临时支撑起转子励端,脱开转子吊绳及保护衬垫。
4.2.3 用吊绳在转子励端轴颈靠近外油挡处将转子吊起,取出临时支撑方木,使转子基本保护水平。
4.2.4 将两个手拉葫芦分别从定子励端左、右两边吊攀处挂到转子励端端部的工具梁上。
4.2.5 匀速拉动左、右两侧手动葫芦的索链,使转子缓慢向前滑移。要求左、右两侧手动葫芦拉动速度应尽量保持一致,使转子与定子左右两边间隙保持基本相同;同时监视联轴器滑块在滑板上的滑动情况是否良好。
4.2.6 当转子移动到位置“B”时,暂停向前移动,将转子励端稍稍抬高,放入转子本体部位的滑块。转子本体滑块放置好后,下降转子,使转子基本保持水平状态,并使转子部分重量转移到本体部位的滑块上。见附图1:
4.2.7 继续均匀拉动左、右两侧葫芦的索链使转子向前移动,注意观察转子本体滑块和联轴器滑块在滑板上的滑行情况。当联轴器处滑块接近汽端线圈时,将转子重量全部移至本体部位的滑块上,取出汽端联轴器滑块,此时汽励端轴颈均能够用转子吊具吊住。
4.2.8 用励端转子吊具上的吊索吊起励端轴颈部位,取下汽机行车吊绳。此时转子汽端由转子本体滑块支撑,励端由转子吊具吊住。
4.2.9 用汽端转子吊具上的吊索吊起汽端轴颈部位。此时转子汽、励两端均由转子吊具吊住,把转子本体滑块、滑板、保护板从励端拖出,用手电筒检查定子膛内是否还有遗留物。至此,发电机转子穿入到位,再安装汽、励端气隙挡风板、下半端盖及轴承后,松开转子支撑工具,使转子落在轴承上。发电机穿转子工作完毕,按要求做好转子保护工作。
5 主要风险及预控措施
5.1 预防设备刮碰损伤。在穿转子作业过程中,起吊点较多,穿装间隙小,很容易造成动静部分碰撞,造成设备刮伤,因此转子穿装过程中应严格做好防护措施。主要预防措施有:
a)转子上的护环风扇等处不得作为起吊和支撑的施力点,在穿转子过程中也不得有碰撞。
b)轴颈和风挡、油挡等处的光滑轴面上不得绑扎钢丝绳。
c)吊绳和转子接触处应加保护衬垫(从内到外:毛毡或橡皮板、铝垫片、铁垫片),防止损伤转子表面,整个转子表面应妥善保护,以防擦伤和碰伤。
d)在装、拆滑板及转子穿装过程中,注意防止损伤铁心及碰伤、污染端部线圈。 e)为避免穿完转子后抽出滑板时碰伤内端盖上的导风圈,可在励端下半内端盖的外侧装上半环。
f)在转子励端联轴器上安装穿转子用的工具梁时,应装上保护垫圈(铝板)。
5.2 预防起重系统失稳。由于转子重量较大,且在穿装过程中吊点和支撑设施几次更换,其更换转移过程容易造成起重系统失稳。施工时应采取有效措施避免:
a)钢丝绳在转子上应有两个绑扎点,两点之间的距离不得少于500~700mm,绑扎时应防止钢丝绳滑动。
b)为防转子汽端受力过重,在穿入过程中失稳造成设备刮碰,吊装时可让转子励端受力稍重,用一葫芦吊具挂在行车吊钩上斜向将转子励端拉住以作保险。
c)在对转子重新捆绑需临时支撑时,应支撑稳妥,支撑块应避免触及定子线圈。
d)转子穿装过程中随时注意防止转子滚动。
5.3 预防异物残留。转子穿装后,定转子内部间隙很小,如有施工异物残留将对后期设备运行造成极大风险,因此,穿转子作业被划定为隐蔽工程,按隐蔽工程标准要求实行全程旁站监理,完成后签证确认。因此,施工中严防异物落入或遗留在定子内部。
a)为防止异物落入等不必要的风险,穿转子工作从开始起吊至装好端盖将转子就位必须连续完成,不得终止工作。
b)在穿转子过程中,进入定子内部的工作人员应着连体工作服,身上无异物。
c)放置转子本体滑块时,可在滑块上预先拴上绳子,以便监视转子移动时滑块是否跟着一起向前移动,也便于转子到位后取出滑块。
d)当联轴器滑块从滑板上脱出时,应及时将其拿到机外,并防止滑块掉在定子线圈端部上。
6 结语
本项目通过制定合理的施工方案,做好施工前的检查确认和各项准备工作,在施工中严格按照施工技术措施执行,最终使得发电机穿转子作业顺利完成,其方法简洁、快速,安全性好、作业成本低,值得在相似工程中推广使用。
参考文献
[1] 该机组设计图纸、制造厂相关技术资料.
[2] 魏荣福,600MW发电机抽穿转子技术与风险分析,广东科技 2008年24期.
[3] 王伟民等,百万机组发电机穿转子工艺探讨,科学时代:上半月 2010.(3).