CN117526649A - 一种汽轮机通流改造轴系轴向定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽轮机通流改造轴系轴向定位方法，涉及汽轮机通流改造的技术领域，包括以下操作步骤：S1：设备解体前测量各转子轴向外径尺寸；S2：测量发电机磁力中心线；S3：调整低压B转子，以此适配发电机转子磁力中心线，进行轴向定位；S4：调整低压A转子和内缸，以此适配发电机转子磁力中心线，进行轴向定位；S5：调整高中压转子和内缸，以此适配发电机转子磁力中心线，进行轴向定位；S6：调整对轮垫片和推力瓦挂环垫片。

Description

一种汽轮机通流改造轴系轴向定位方法

技术领域

本发明涉及汽轮机的技术领域，具体而言，涉及一种汽轮机通流改造轴系轴向定位方法。

背景技术

汽轮机是火力发电项目中的关键性动力设备，能够将蒸汽能量转换为机械能。通流改造是现代化火电项目全面升级的要求之一，以高中压合缸结构的汽轮机为例，我国大多600MW以上大型汽轮机轴系是由高中压转子、A低压转子、B低压转子、发电机转子组成。

在大型通流改造项目施工过程中，本着资源节约利用的原则一般对轴承座与外汽缸利旧不予更换，如何保证内外缸径向及轴向尺寸配合尤为重要，通流改造又不同于安装于检修，存在于机组基础沉降不均，轴承座与外缸变形不均、汽轮机新转子与发电机旧转子配合等特点，因此增加了轴系定位调整的难点。

在常规汽轮机安装中轴向定位时，一般首先以低压缸为基准，首先是低压汽缸、隔板转子定位好后，然后是高中压缸、高中压转子定位，最后是发电机转子定位，再测量发电机中心线，若发电机磁力中心出现偏差，则再反向调整发电机定子轴向定位键，该种方法若运用在通流改造中则可能因为磁力中心线偏差引起重新吊装发电机定子来加工定位键槽这项高风险作业，有造成返工的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽轮机通流改造轴系轴向定位方法，用以优化轴系轴向定位的方法，达到提高轴向定位的精准度，减少返工等工作，提高工作效率的技术效果。

本发明通过以下技术方案实现：包括以下操作步骤：

S1：设备解体前测量各转子轴向外径尺寸；

S2：测量发电机磁力中心线；

S3：调整低压B转子，以此适配发电机转子磁力中心线，进行轴向定位；

S4：调整低压A转子和内缸，以此适配发电机转子磁力中心线，进行轴向定位；

S5：调整高中压转子和内缸，以此适配发电机转子磁力中心线，进行轴向定位；

S6：调整对轮垫片和推力瓦挂环垫片。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S1的操作步骤如下：

测量时以各个转子联轴器边沿到轴承箱上固定点距离为转子的轴向尺寸。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S2的操作步骤如下：

测量发电机磁力中心线时，以发电机定子两侧铁芯边沿到发电机转子两侧护环轴向距离为磁力中心线。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S3的操作步骤如下：

先将低压B转子恢复到解体前原始状态，同时通过调整低压内缸的轴向横向定位键来调整内缸和调整隔板来满足缸内隔板与转子间的轴向通流间隙，经过调整定位后实测低压B缸通流间隙。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S4的操作步骤如下：

低压A转子与低压B转子之间设有调整垫片，用于调整转子之间的间隙。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S5的操作步骤如下：

高中压转子与低压A转子之间设有调整垫片，用于调整转子之间的间隙。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S6的操作步骤如下：

在高中压缸、低压A缸和低压B缸转子轴向定位完成后，将各个汽缸内通流间隙调整合格后测量高中压缸的转子联轴器和低压A缸的转子联轴器之间的间隙；以及测量低压A缸的转子联轴器和低压B缸的转子联轴器之间的间隙；

再根据测量结果计算低压A缸与低压B缸联轴器垫片的厚度，然后将相应的联轴器垫片加工至所需厚度；

最后再安装推力瓦块对整个轴系进行轴向定位。

本发明的有益效果是：

本发明通过优化轴系轴向定位的方法，通过解体前测量各转子转轴外引尺寸，安装的时候先固定发电机磁力中心线，以低压B转子满足发电磁力中心线，再向前反向依次对低压A转子和内缸、高中压转子和内缸进行轴向定位，最后再调整对轮垫片和推力瓦挂环垫片等以此来进一步调整整个轴系定位尺寸的要求，这样的轴系轴向定位方法，能够达到提高轴向定位的精准度，并且能够避免因发电机定子需要调整而产生大量额外的人工和实践成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的传统汽轮机安装的轴向工艺流程图；

图2为本发明提供的汽轮机通流改造轴系轴向定位方法的流程图；

图3为本发明提供的汽轮机机构的示意图；

图4为本发明提供的高压缸内转子与隔板轴向间隙示意图；

图5为本发明提供的高压转子示意图；

图6为本发明提供的解体前低压A转子轴向定位尺寸图；

图7为本发明提供的解体前低压B转子轴向定位尺寸图；

图8为本发明提供的解体前低压B转子缸内轴向定位图；

图9为本发明提供的低压A转子缸内轴向定位图：

图10为本发明提供的低压A缸#4轴封、#5轴封轴向间隙测量图；

图11为本发明提供的高中压转子缸内轴向定位图；

图12为本发明提供的轴向定位后高压转子示意图；

图13为本发明提供的低压A转子纵剖面示意图；

图14为本发明提供的低压B转子纵剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参看图，

本发明提供一种汽轮机通流改造轴系轴向定位方法，现有技术中汽轮机通流改造轴系轴向定位通常是以低压缸为基准，首先是低压汽缸、隔板转子定位好后，再进行高中压缸、高中压转子定位，最后是发电机转子定位，再测量发电机中心线等该路线复杂，通流改造项目采用传统的轴向定位方法可能出现一定的偏差，及其容易出现后期调整发电机转子和定子轴向尺寸造成返工等情况发生，为了解决上述技术问题，本发明通过优化轴系轴向定位的方法，达到提高轴向定位的精准度，并且提高简易度，便于操作的目的。

实施例：

以600MW汽轮机通流改造为例，发电机定子和转子均只做常规抽转子检查，汽轮机外缸和进汽主汽阀、调阀均不予更换利旧，在此情况下，进行轴系定位，具体操作如下流程图如图2中所示。

解体前原始定位尺寸：

因为在通流改造项目需要更换汽轮机转子、内缸、隔板等部件，原始市场的测量对后期的安装调整具有参考指导意义，可以节约大量的时间，解体具体是指的将汽轮机各个部件拆除，如：上半汽缸拆除、转子联轴器解开、转子吊除、隔板拆除等。

在转子轴系定位前，高压内缸、低压内缸已经初步找正，找正的具体操作是指吊装就位，将内缸吊装至外缸里面就位，并大致调平调整使其能够与外缸配合就位。

设备解体过程中全实缸状态下转子向工作面贴合后测量各转子轴向定位尺寸，这是因为全实缸状态更接近于机组运行状态，汽缸、转子等部件都为大型机械设备，体积重量较大，具有一定挠性和下沉量，一般高中压缸重约50T，体积约6m*4m*3m，低压外缸体积更大，运行中转子在工作状态下一般需要贴死推力瓦工作面(转子与推力瓦之间一般有0.4-0.5mm的间隙)，所以静态下调整尽量参考运行状态，如图5-6所示。

转子联轴器结构

新转子定位过程前，轴系中心已经调整完毕，将低压转子与发电机联轴器采取了止口连接形式，低压A转子与低压B转子联轴器中间设置有调整垫片，高中压转子与低压A转子中间无垫片设置，并采用止口连接形式，高中压缸是推拉缸结构，通流改造重新定位。

低压B转子缸内轴向

在设备解体前，低压B转子后对轮端面(既是发电机前对轮端面)与轴承箱固定测点距离为265.94mm，发电机抽转子前测量磁力中心线，静态测量检查在合格范围内，发电机定子若要调整轴向距离则会额外增加相当大的施工工作量，浪费大量人力、物力和时间，因此在转子轴向定位时优先考虑B转子恢复到解体前原始状态，同时轴向调整内缸，满足缸内与转子轴向通流间隙，经过定位后实测H值左侧为35.32，右侧为35.28，均在合格范围内，然后测量各级隔板轴向通流间隙均在设计范围内。

如果测定的数值不在合格的范围时，则不再调整转子定位尺寸，通过调整内缸轴向尺寸或局部调整隔板轴向尺寸来满足动静之间通流间隙，具体可以操作：隔板与内缸都可以调整定位键来前后左右一定，低压B转子缸内轴向定位图，如图8所示。

低压A转子缸内轴向

低压A转子不同低压B转子，A低压缸调侧端部汽封体(#4轴封)和电侧端部汽封体(#5轴封)均安装在低压外缸上且轴封处转子与汽封对应均是高低齿，因此在调整缸内隔板与转子定位尺寸时还要测量端部汽封轴向间隙X/Y值，低压A转子缸内轴向定位图，如图9所示，第一次定位后测量的汽封齿轴向间隙如10所示。

低压A缸前后轴封在转子初步定位后轴向间隙测量记录表，如下表所示：

经过上表数据分析，汽封部分轴向间隙X值和Y值已经超出设计范围，现场计算总结后将低压A转子向前移动了0.5mm，该数值是通过表中XY值推算，X/Y方向相反若A转子向前移动0.5mm则X值应该+0.5,Y值则-0.5这样上表中两值正好在设计范围内，同时低压A内缸整体向前移动了0.5mm，然后测量轴封轴向间隙入下表2，均在设计范围内，同时测量缸内定位尺寸H左＝20.24mm，H右＝20.20mm符合设计要求，各级通流间隙测量也均在设计范围内。至此，低压A、B转子与内缸已定好位。

低压A缸前后轴封在转子初步定位后轴向间隙测量记录表，如下表所示

低压B内缸与低压A内缸的通流改造的原理相同，不同之处在于：低压A内缸因此转子端部汽封处汽封齿和对应的端部汽封是高低齿，需要考虑端部汽封齿的轴向间隙，低压B内缸的转子端部汽封是平齿则不需要考虑端部汽封齿的轴向间隙。

定位高中压转子，将高压转子移动至缸内定位尺寸(H＝18.02mm)(如图7)后，测量出高中/低压A对轮间距位14.80mm，对比解体前推拉缸和转子的数值14.30mm小了0.50mm，同时测量高中压外缸与中低轴承箱相对位移为14.29mm(与初始值14.30mm符合)，如图11所示。

对于相差这0.50mm经过现场测算决定并征得设计人员同意，在后期推力瓦挂环上调整0.5mm，以实现高中压转子向后移动0.50mm满足与缸同步的状态，至此高中压缸与转子定好位暂时不再移动。然后分别测量出此种状态下高中、低压A、低压B转子的外部定位尺寸以及低压A转子—低压B转子对轮间距，分别如图12～14所示。

配置好低压A内缸、低压B内缸、高中压内缸横销定位键及底部纵销定位键，并按照设计要求配制好膨胀间隙(0.04～0.08mm)，记录好转子定位尺寸，至此转子、内缸轴向定位结束。

大型汽轮机通流改造施工过程中轴系轴向定位需要设备解体前测量各转子轴向外引尺寸，安装的时候应该优先考虑发电机磁力中心线，既是发电机定子与转子的相对尺寸，理论上发电机转子中心与定子中心要重合，实际中要求转子、定子两侧即通常说的汽端和励端转子与定子轴向位置偏差不大于1.0mm，以低压B转子满足发电机转子磁力中心线，再向前反向依次对低压A转子和内缸、高中压转子和内缸进行轴向定位，最后再调整对轮垫片和推力瓦挂环垫片满足整个轴系定位尺寸设计要求，这样可以避免因发电机定子需要调整而产生大量额外的人工和时间成本，同时也满足安全质量要求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种汽轮机通流改造轴系轴向定位方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

S1：设备解体前测量各转子轴向外径尺寸；

S2：测量发电机磁力中心线；

S3：调整低压B转子，以此适配发电机转子磁力中心线，进行轴向定位；

S4：调整低压A转子和内缸，以此适配发电机转子磁力中心线，进行轴向定位；

S5：调整高中压转子和内缸，以此适配发电机转子磁力中心线，进行轴向定位；

S6：调整对轮垫片和推力瓦挂环垫片。

2.根据权利要求1所述的汽轮机通流改造轴系轴向定位方法，其特征在于，

所述步骤S1的操作步骤如下：

测量时以各个转子联轴器边沿到轴承箱上固定点距离为转子的轴向尺寸。

3.根据权利要求2所述的汽轮机通流改造轴系轴向定位方法，其特征在于，

所述步骤S2的操作步骤如下：

测量发电机磁力中心线时，以发电机定子两侧铁芯边沿到发电机转子两侧护环轴向距离为磁力中心线。

4.根据权利要求3所述的汽轮机通流改造轴系轴向定位方法，其特征在于，

所述步骤S3的操作步骤如下：

先将低压B转子恢复到解体前原始状态，同时通过调整低压内缸的轴向横向定位键来调整内缸和调整隔板来满足缸内隔板与转子间的轴向通流间隙，经过调整定位后实测低压B缸通流间隙。

5.根据权利要求4所述的汽轮机通流改造轴系轴向定位方法，其特征在于，

所述步骤S4的操作步骤如下：

低压A转子与低压B转子之间设有调整垫片，用于调整转子之间的间隙。

6.根据权利要求1～5任一项所述的汽轮机通流改造轴系轴向定位方法，其特征在于，

所述步骤S5的操作步骤如下：

高中压转子与低压A转子之间设有调整垫片，用于调整转子之间的间隙。

7.根据权利要求6所述的汽轮机通流改造轴系轴向定位方法，其特征在于，

所述步骤S6的操作步骤如下：

在高中压缸、低压A缸和低压B缸转子轴向定位完成后，将各个汽缸内通流间隙调整合格后测量高中压缸的转子联轴器和低压A缸的转子联轴器之间的间隙；以及测量低压A缸的转子联轴器和低压B缸的转子联轴器之间的间隙；

再根据测量结果计算低压A缸与低压B缸联轴器垫片的厚度，然后将相应的联轴器垫片加工至所需厚度；

最后再安装推力瓦块对整个轴系进行轴向定位。