论文：西门子350MW机组低压缸组合

1、西门子350MW机组低压缸组合（论文）【关键词】350MW汽轮发电机组，低压缸组合，工艺改进姓名: 史琛华 单位:电建三公司西门子350MW机组低压缸组合【摘要】对西门子350MW汽轮发电机组低压缸组合行了分析，并介绍了该项焊接问题的处理过程，可为同类型机组的安装检修提供参考。一、概述西门子350MW汽轮发电机，是亚临界中间再热、单轴、双缸、双排汽、凝汽式汽轮机，机组叶片采用反动式结构，高中压合缸，排汽经顶部连通管进入低压缸，低压缸双流程，高中压缸与低压缸均采用双层缸结构。机组采用无垫铁支撑，轴承箱通过调节螺丝调整标高、水平，高中压缸通过前后猫爪支撑于轴承箱，低压外缸直接焊接并支撑于凝汽器上。

2、前箱内设径向推力轴承，高中压缸前后猫爪与前箱设横销，后猫爪与轴承箱支撑面滑动，高中压外缸后部通过连杆与低压内缸连接，可推拉低压内缸滑动，转子与缸死点均置于前箱，膨胀均向机尾方向，高中压缸外缸前后与轴承箱有立销，低压内缸前后与基础设导向销，保证汽缸沿设计的方向进行膨胀。高中压转子、低压转子支撑于14轴承，3轴承为假瓦，供安装临时支撑用，1#为组合式可倾瓦，2#、4#轴瓦均为改进型椭圆轴承。在机组前箱设液压盘车装置正常情况盘车，高中压缸后轴承箱设手动盘车，供检修安装时盘动转子。低压上外缸散片供货，分汽侧半圆盖、发侧半圆盖、左侧半圆、右侧半圆、中部法兰（两件）、防爆门（两件）、观察孔（三件）、热保护

3、板（四片）等部件，需在现场进行组装。二施工前的准备。1、 根据西门子供安装说明书、设备图纸及国内施工技术规范、标准编制施工技术措施，对施工人员进行培训。2、 设备进厂按施工顺序运进，并按设备摆放图存放。3、 主要设备进现场先后顺序：轴承箱 导向销 低压缸侧板 下缸支撑 低压前后轴封箱 低压内缸 高中压缸 液压盘车装置 顶部连通管基础校核、画线清理、就位低压后轴承座清理、就位高中压后轴承座清理、就位高中压前轴承座安装、焊接、找中钢丝架找正、找平标高三个轴承座支模板、二次浇灌三个轴承座安装找正低压内缸中心导向销并浇灌清理高中压罐、主、付轴承 吊装找正固定低压端墙在支臂上就位高中压外缸、初步 吊装、

4、找正调整点焊低压侧墙安装1、2瓦 安装焊接低压外缸支撑管高中压内缸就位 根据要求找正低压下半汽缸纵、横中心线转子就位、找正 固定、焊接低压外缸底部垫板根据转子初步找正缸体 焊接整体低压外缸下部 初步安装低压缸支臂膨胀节和中以导向销 就位低压内缸下半 利用调节螺丝调整低压内缸下部的水平和中心 找正、固定低压内缸纵、横向位置、检查导向杆 安装低压下半轴封套 低压转子就位低压转子、高中压转子联轴器找中心根据转子调整轴封、内缸通流间隙测量、调整安装低压内缸内壳、分流环上半低压缸、高中压缸试扣盖低压缸扣盖、高中压缸扣盖复查对轮，顶缸试验，复查通流间隙高中压外缸、低压内缸定位，销键镶配安装、找正液压盘车装

5、置HPLP联轴器找正铰孔、联接LP发电机组联轴器找正、铰孔、联接低压外缸组合、安装低压轴封、伸缩节调整、安装轴瓦油档调整、轴承箱清理，扣盖结束三、施工工艺1、基础校核1.1基础表面应平整，无裂纹、孔洞。1.2校核轴线垂直度，地脚螺栓锚固件位置及标高偏差。1.3对预埋件除锈，对有调整螺栓支承处抛光。1.4需要二次浇灌处进行凿毛处理，并用钢丝刷刷干净。2、轴承箱就位、找正、二次浇灌2.1用清洁剂清理轴承托架下表面。2.2检查轴承座底面的调整螺丝孔，并旋入调节螺钉，保持一致高度。2.3在基础垫板位置放置垫板，用灌浆固定垫板。2.4地脚螺栓套入膨胀聚苯乙烯环，轴承箱底板纵向外侧贴20mm厚塑料板。轴承

6、箱为组合状态到货，在安装前应首先解体，并除去结合面保护层，解体时所有单个元件配上适当的鉴别记号或按要求作标记。具体步骤2.4.1松开并拆上轴承箱连接处密封环处螺栓、锥销。2.4.2把轴承盖连在起重机上提升，2.4.3拆去轴承用起重机小心吊起，存放（因轴承及球形窝不允许修刮，吊起时应垂直以免损坏接触点）2.4.4地脚螺栓分别旋入锚固件，以保将内垫块旋起与上托板接触，套入塑料密封圈。2.4.5将轴承箱就位于机座上。2.5调整轴承箱标高，以后箱标高为基准，确定中箱与前箱标高。2.6轻轻紧固地脚螺栓，保证各支撑螺栓无间隙。2.7拉纵横向钢丝绳，粗找轴承箱。2.8用精密水准仪测量并调整结合面标高。2.9

7、用内径千分尺，以纵向钢丝在油挡洼窝处找正轴承箱。2.10找正合格验收后，湿润基础平面，超过24小时，使用专用微膨胀灌浆料浇灌，。2.11待灌浆强度达到80以上时，按要求力矩紧固地脚螺栓。3、安装导向销3.1以钢丝为中心引出垂线以低压缸基础两侧轴承箱标高为基准向下一定尺寸，在梁两侧预埋钢板上冲出圆心，以此圆心作圆。用割把割孔，打磨坡口。3.2除去导向销上保护涂料，在导向销中部旋入吊环，用行车将导向销穿入孔中，并套上密封环。3.3用调节螺丝调整导向销水平，用合象水平仪测量误差0.1mm/m，销两侧垂直面垂直误差0.1mm/m，用顶部钢丝吊线测量，中心偏差1mm。4、组合低压下半缸4.1凝汽器组合至

8、喉部后，以水准仪测量喉部标高，根据低压缸水平结合面标高，计算所需端板长度，按尺寸下料，并悬挂在基础上，将结合面调平，以钢丝对端板找正。4.2放入低压下缸两侧板，焊下部立板，切去多余部分，外侧临时支撑牛腿。4.3在凝汽器喉部加隔离铁皮，防止损伤铜管。4.4放入缸内临时支撑，将其找正。4.5放入上半缸，调整汽封与螺栓孔位置，旋紧螺栓，检查结合面0.05mm塞尺不入。4.6点焊端板与侧板4.7按实际尺寸对支撑管下料，打入支撑与外缸之间，按同一顺序将其焊接。5、低压内缸就位、找正5.1先清理内缸。5.2用临时顶丝将其支撑于外缸，调整其位置。5.3调整缸体标高，并用钢丝对中心位置找正，以便于就位转子。6

9、低压转子就位6.1清理检查转子，测量轴颈椭圆度、不柱度。6.2水平起吊转子，并保持转子水平，将转子放入缸内。7、高中压外缸就位7.1高中压外缸清理，用临时顶丝将其支撑于轴承箱上。8、内缸就位8.1内缸清理，用临时顶丝将其支撑于外缸，调整其位置，并将底部纵销插入。8.2调整缸体标高、水平，并用钢丝对中心位置找正，以便于就位转子。9、高中压转子就位9.1清理检查转子，测量轴颈椭圆度、不柱度。10、对轮找中心10.1高中压转子对轮凹圆深12mm，低压转子对轮凸台高7mm，检查间隙0.02mm。10.2测量凹圆径向晃度0.02mm，对轮飘偏0.02mm。10.3用三条辅助螺栓将高中压与低压转子连在一起

10、，并在对轮间留1.5mm左右间隙。10.4顶动低压转子测量止口间隙。10.5对称架百分表测量对轮张口值，盘动转子记录数据。10.6通过调整瓦枕垫片调整对轮中心。11、推力瓦安装11.1测量转子推力盘瓢偏值0.03mm。11.2检查瓦块外观无毛刺、凹坑、机械损伤。11.3扣推力瓦后盘车，并往复顶动转子，通过调节垫片厚度保证推力间隙0.350.45mm 。12汽缸转子找中心12.1测量从高中压转子至汽缸前汽封处距离与厂家预组装值相等。12、12.2调节低压内缸轴向位置，使动静叶间隙等于厂家要求值。12.3用塞尺测量高中压与低压部分通流间隙并按设计值调整。13扣盖13.1通流间隙符合要求后，可进行扣

11、盖工作。13.2扣盖时保证汽缸内清洁，无杂物。14、 高中压缸安装14.1扣盖结束后，将转子顶至推力瓦中部，测量从汽侧推力盘至高中压前汽封距离，并调整为厂家预装值。14.2在高中压缸前后汽封洼窝处架表，盘动转子分别读上、下、左、右读数，并保证下部读数大于上部读数，以保证汽缸抬高值。14.3去掉调整螺栓，配临时猫爪压垫，配前后部立销。14.4分别对前后猫爪作负荷分配，要求垂弧差值小于0.10mm，在不满足的情况下，需将垂弧较大的一侧垫片移向弧值较小的一侧。14.5作顶缸实验检查各个方向最小通流间隙，用手盘动转子，在缸体的移动方向两侧架表，分别向前、后、左、右、上、下六个方向移动汽缸，当盘动转子时

12、有动静磨擦产生的费力感觉时，停止移缸，记录表读数，与厂家预装值要求相比较。15低压内缸找正15.1根据扣盖前轴向通流间隙定位轴向位置。15.2对内缸四个支撑臂，进行负荷分配，用带表千斤顶起支撑臂0.20mm，分别记录四个表读数，如左右相差超过5t ，则需将负荷较高处垫移至另一侧，直至两侧差值达到要求。15.3在缸内末级静叶片加工表面处架表，盘动转子分别测量上、下、左、右读数，并保证汽缸抬高值为0。15.4高中压缸按相同方法作顶缸实验，检查各方向最小通流间隙。16滑销系统镶配16.1将高中压缸压销，低压内缸压销更换正式垫片。16.2镶配高中压前猫爪横销间隙、前猫爪压销间隙、后猫爪压销间隙、低压内

13、缸立销间隙。17安装LP轴封17.1试组合轴封检查结合面间隙0.05mm塞尺不入。17.2调节轴封位置保证圆周各处间隙。17.3配制滑销间隙18、低压外上缸组合，正式扣盖。低压上缸组合工艺在后将重点介绍。18.1按措施组合好低压上外缸，吊起，清理缸内杂物。18.2清理结合面，保证无高点，清理密封槽内异物并用工业酒精清理。18.3放入密封条，在接口处加入适量密封胶，保证密封条伸直无弯曲，接头无间隙。18.4缓缓落下上缸，保证能将所有螺栓旋入，按顺序紧固螺栓。19、对轮铰孔、连接19.1清理高中压与低压转子对轮端面，将两转子螺栓对正，无错口，紧固临时螺栓，将对轮连接到一起，端面无间隙，两对轮晃度0

14、.02mm。19.2用西门子专用工具铰孔，保证螺孔不柱度，椭圆度0.01mm，根据螺孔直径保证间隙配制螺栓。19.3待螺栓加工完后，对称螺栓伸长值0.32-0.35mm。19、4紧固结束后，测量对轮晃度0.02mm。四、低压上缸组合工艺低压外缸下半组装是基础与凝汽器连接是重点，上半组装焊接程序是关键。主要质量时示为控制低压外缸上下半、焊接变形最小。采用组装结束上下汽缸后再进行扣盖工作的方案。1 施工程序 低缸下半前后墙上下半框架组装，焊接 外缸下半左、右侧墙上下板组装焊接 外缸四墙悬挂在轴承座上，调整，对口点焊 外缸内支撑管、支撑框架调整对口、点焊外缸下半四墙角焊缝处工字钢加强，角焊缝焊接并监

15、视 拆除加强用工字钢，检查低外缸下半变形，测量中分面不平度外缸下半与凝汽器连接对口，打磨外缸找正 外压外缸与凝汽器连接焊接、监视 吊走上半缸两侧低压内缸下半安装就位 低压转子安装，找正内缸下半低压内缸上半内层安装 上半缸焊缝点焊（圆弧形一条焊缝不点焊、只角钢楔子限位，便于焊接变形收 上半缸中部测量、下料对口、包括进汽管圆形开口 低压外缸组合完毕 松开中分面螺栓，检查变形量、记录2、具体各部焊接顺序见焊接施工措施。要对口要求 中分面法兰接口: 中缸墙体对口:45° 45° 30 30 45°进汽管短节与上外缸体对口: 45°上半缸中部与两侧对口: (厂家要

16、求min6mm) 8*40上半缸中部与中分面法兰对口: 缸内 8 171. 其它措施 下半缸四墙角焊缝用20#工字钢加固 加强工字钢 中分面法兰中部上下半用定位码加固 定位码 见距500mm 上法兰 下法兰 上缸中部两侧焊焊缝每隔800mm用V型楔子固定，焊接时另一组焊缝不点焊，只用楔子固定，以便焊接时自由定向收缩，沿弧线焊缝在两板间每隔2m作一收缩标记，用以观察焊接时焊缝缩量。 上缸中部板圆弧形焊缝、加强分流板、进汽管圆形焊缝、防爆门等安装完毕，松开中分面螺栓，测量中分面法兰变形量，后紧固螺栓进行中分面法兰面的焊接。 所有对口间隙一定要均匀，经焊接监理检验合格才能施焊。 焊接速度、顺序、风镐

17、锤击位、锤击程度一切应服从机务与焊接工地技术人员安排。3、防止焊接变形工艺改进。 由于低压缸焊接面积大，容易造成变形，给扣盖工作带来很大困难，必须采取相应的措施防止焊接变形。3.1将低压缸前后半圆盖吊至安装位置，在自由状态下检查中分面有无错口，螺栓孔有无错孔，中分面间隙大小并做好记录。之后上紧螺栓。3.2安装伸缩节。使用行车将伸缩节组合好后焊接，之后吊至安装位置。3.3在焊接低压缸上缸左右两半圆时，为使缸体变形减到最小，采用在内缸螺丝千斤处与低压上缸前后半圆盖支撑处焊接临时支撑，具体焊接位置如图 无缝钢管 汽缸上缸前（后）部 工字钢 螺丝千斤支撑3.4装左右两侧法兰板，将左右两侧法兰面及法兰板

18、清理干净，上紧螺栓。3.5左右两侧半圆下料打磨，因厂家供货时周边有100mm左右的裕量，需我工作人员自己切割。前后立缝焊口间隙要求34mm，此工序质量要求高，施工难度大，但我工作人员不厌其烦对其不断地切割、打磨，最终达到焊接要求，为缸体变形最小打下了良好的基础。3.6左右两侧半圆就位并固定，为使在焊接过程中，中分面螺栓孔不错位和分散部件对口合适，分别对中分面和立缝处加临时定位键，每间距400mm焊接一楔形销、槽钢如图： 楔形销 槽钢3.7当我们做好以上工作时，就可以进行焊接工作了。3.8焊接工作验收合格后，将临时装置全部拆除，并打磨。4、总结经过对低压缸工艺改进，大大减少了低压缸焊接变形的通病

19、，对低压缸焊接进行了验收，结果如下：4.1低压缸自由状态时:螺栓孔100无错口。4.2低压缸紧13螺栓时，中分面0.05mm塞尺不入。五、 西门子机组较国内机组的结构特点及安装特点。1、结构特点1.1汽轮机具有一次中间再热、凝汽式、带有8级非调整回热抽汽。1.2反动式汽轮机。1.3汽轮机是单轴两缸；高中压合缸、双流程低压缸。1.4机组在厂房中采用纵向布置。1.5汽机具有过负荷阀以取代调节级。1.6汽轮机轴系为两转子三轴承支撑，低压转子前轴承为安装轴承，三轴承全为落地式轴承。1.7发电机为端盖轴承，全氢冷、静态励磁。1.8前箱中无主油泵，正常运行仍由主油箱内两台润滑油泵供油，一台运行，一台备用。

20、1.9设置顶轴油系统，且向高速液压盘车供油。1.10设有抗燃油系统，机组为全电调。1.11高中压转子后联轴器设备手动盘车装置。1.12高中压外缸为上猫爪支承，低压内缸为上猫爪支承，高中压内缸由上半支承脚支撑在外缸下半的中分面上。1.14轴承箱采用无垫铁安装。1.151瓦为推力联合可倾瓦轴承，2、3为椭圆瓦。1.16汽缸唯一死点设在高中压外缸前猫爪横销处，高中压 外缸通过推力拉杆与低压内缸相连，热态时，高中压缸推动低压内缸一起向发电机侧膨胀。 1.17高中压转子材质为30rMoNiv511，低压转子，材质为 20NicRmOV145,重83吨。1.18高压、中压及低压汽轮机第一级的静叶和动叶均为

21、鼓型叶片反动级，中压末级低压末级均扭叶片，其余均为具50反动度的柱型叶片。1.19高中压缸全部内外轴封均采用联动迷宫轴封，低压汽封采用顶部设置的游动型汽封。1.20轴瓦对面与球座只是25mm宽的线接触，而不是传统面接触。2、安装特点2.1轴承座安装标高要求1轴承比3轴承相对高4.2mm，2轴承比3轴承相对高2.4mm；拉钢丝测量油挡洼窝中心，最终确定轴承座位置浇灌固定；标高偏差0.05mm；洼窝中心偏差0.02mm，并考虑轴承座结合面水平。2.2安装低压内缸导向销，它与低压内缸键槽构成低压内缸立销，导向销两侧分别与基础预埋钢板焊接，中间灌浆，其水平要求1mm；焊前要预热至200，并分三段，分三层焊接，加装百分表监测变形量。2.3高中压转子与低压转子联轴器以凹凸方式联接，凹深12mm，凸高7mm，配合间隙0.02mm，临时连接对轮间隙留1.5mm左右进行测量调整。联轴器张口，要求0.02mm。2.4推力瓦总间隙为0.35-0.45mm2.5轴系定位后，测量前汽封处标准面与1轴承中心线距离应与图纸要求相符，确定高中压缸前后位置，测汽封洼窝中心来最终确定高中压缸位置并配置立销，立销间隙为0.01-0.02mm，同理确定低压内缸位置。2.6测通流间隙，并扣盖后，配猫爪时垫片，做负荷分配与顶缸试验，高中压缸要求垂弧值0.10m