汽轮机设备安装与检修问答
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第三章 汽轮机主要辅助系统安装与检修

第一节 凝结水系统

3-1 凝结水系统的定义?

答:凝结水系统主要是将低压缸排汽凝结成水,利用凝结水泵将凝结水经低压加热器输送至除氧器,进行再次加热并除氧。同时,给旁路、低压缸等提供减温水;也为真空泵等设备提供补充水。

具体流程为:凝汽器热井→凝结水泵→凝结水精处理装置→轴封加热器→8号低压加热器→7号低压加热器→6号低压加热器→5号低压加热器→除氧器。

3-2 凝汽器有哪几个作用?

答:凝汽器的作用主要有:

(1)凝聚低压缸及系统启停时排出的蒸汽或疏水。

(2)热井储存凝结水并进行初步除氧。

(3)凝汽器也用于接收系统补充的除盐水。

(4)旁路保护装置系统的接收场所。

(5)热力系统事故、紧急放水的接收场所。

3-3 凝汽器由哪几部分组成?

答:凝汽器主要由外壳体、水室、管板、换热管、与汽轮机连接处的补偿装置和支架等部件组成。凝汽器有一个圆形(或方形)的外壳,两端为冷却水水室,冷却水管固定在管板上,冷却水从进口流入凝汽器,流经管束后,从出水口流出。汽轮机的排汽从进汽口进入凝汽器与温度较低的冷却水管外壁接触而换热凝结。排汽所凝结的水最后聚集在热水井中,由凝结水泵抽出。不凝结的气体流经空气冷却区后,从空气抽出口抽出。

3-4 凝汽器的安装步骤是怎样的?

答:凝汽器热井组合平台搭设→热井组合→循环水连通管就位→凝结水收集水箱就位→固定支座、滑动支座安装→凝汽器热井就位→疏水扩容器临时就位→壳体组合→凝汽器接颈组合穿装→凝汽器喉部组合→凝汽器壳体、喉部、接颈连接→#7、#8低加穿装→凝汽器管、隔板网孔打磨→凝汽器穿管→接缸→胀、切管及不锈钢管焊接→凝汽器汽侧灌水查漏→凝汽器水室安装→凝汽器内部清理、开孔→凝汽器附件安装→凝汽器汽侧封闭。

3-5 凝汽器安装施工前需具备哪些条件?

答:凝汽器安装前应具备的条件主要有:

(1)凝汽器零部件已到施工现场,且开箱检验完毕,部件数量无误、尺寸正确。

(2)所需的图纸资料已齐全且经过相关技术人员会审。

(3)有关施工技术方案已经审批生效并已向相关施工人员进行安全、技术交底。

(4)大型运输及起重机械能够正常投入使用。

(5)工器具及计量器具经校验合格,并在有效期内。

(6)施工区域平整、道路畅通,适于大型运输机械作业。

(7)施工现场照明充足,安全设施齐全,并符合要求。

3-6 凝汽器换热管安装前有哪些准备工作?

答:凝汽器换热管安装前主要准备工作有:

(1)清点检查换热管数量、种类与图纸设计相符。开箱检查冷却管外观无损伤、无变形。

(2)清理凝汽器管板。用夹砂布的专用打磨夹头固定于电钻上,打磨前、后管板网孔直至露出金属光泽。打磨完毕彻底清扫凝汽器壳体,清除所有杂物及灰尘,并在壳体顶部搭设临时隔离层。

(3)冷却管试穿。各区随机抽取几个管孔分别试穿,应能顺利通过。

3-7 凝汽器换热管安装前应进行哪些检验?

答:凝汽器换热管安装前应进行的检验主要有:

(1)核对制造厂的证明文件,应有相应的材质证明、合格证、出厂试验报告等资料。

(2)外观检查。用5~10倍放大镜检查应无裂纹、砂眼、凹陷、重皮等缺陷。

(3)抽取冷却管总数的0.5‰~1.0‰做压扁及扩张试验。

(4)抽取冷却管总数的5%做涡流探伤试验。

(5)换热管材质为铜管的还应抽取1‰做氨熏试验。

3-8 凝汽器穿管作业时注意事项有哪些?

答:凝汽器穿管作业时注意事项主要有:

(1)穿管时宜采用导向头穿管,内部不设拔管人员。

(2)穿管时按照管板划线图进行穿管,按由下至上的顺序进行。

(3)穿管时注意管束外围迎汽流的冷却管的焊缝应朝着管束内部方向,即焊缝背向蒸汽流动方向。

(4)穿管前冷却管板及冷却管端部各150mm以内应使用白布及酒精擦拭,除去油污,并用塑料布覆盖,穿管时施工人员戴脱脂手套,并每班更换一次,当被油脂污染时必须立即更换。必须干净无油污,且不得用手抚摸。

(5)穿管时应有专人指挥,应根据当天工作效率,穿多少、运多少,不可多运。

(6)穿管过程中必须注意文明施工,严禁抛、踩、摔冷却管。穿管过程中不得用金属榔头敲打冷却管,若需要时仅能采用木榔头或橡胶榔头。

3-9 凝汽器胀、切管施工注意事项有哪些?

答:凝汽器胀、切管注意事项主要有:

(1)施工作业时,胀管深度一般为5~10mm,冷却管胀后管壁减薄率控制在4%~6%之间。胀管及切管时胀切工具应彻底清洗,每胀1~3根应用酒精清洗一次胀管器。

(2)胀、切管时,应将凝汽器其中一端冷却管调整至与端管板外表面平齐或露出不超过0.5mm后进行定位胀,为防止管板变形,胀管应分区进行,每区先胀30根以内,然后依次胀接,先胀前管板,胀管完毕后切除后管板冷却管外露部分(标准为露出端管板外表面0~0.5mm),然后胀接后管板侧。

(3)当换热管有要求时,换热管与管板之间的焊接应采用不填丝全自动氩弧焊工艺。要求焊缝成形均匀、光滑美观,焊缝表面颜色为银白色或银白色略带浅灰色。焊接人员应经过专门培训,并采用试板焊接检验合格后再进行正式焊接,且焊接前用酒精彻底清洗焊缝周围,保持焊接区域的清洁性。

(4)胀切管作业场所应注意做好通风、防触电安全措施。

3-10 凝汽器壳体组装步骤有哪些?

答:凝汽器壳体组装步骤如下:底板组合、端板组装、壳体侧板组装、隔板拼装、壳体成形、侧板就位、前管板就位、中间隔板及后管板就位、管/隔板网孔找中心及间距调整、内部部件安装、其他加固件安装及整体焊接。

3-11 凝汽器壳体组装时底板组合的方法及要求是什么?

答:组合时首先将底板底朝上分别放于拖运轨道上,检查成形尺寸偏差及对角线偏差均不大于10mm以后,将底板纵、横向加固,然后点焊并跳焊牢固。在轨道对应位置上点焊导向槽钢,然后将底板翻身放于拖运轨道上。

3-12 凝汽器壳体组装时端板组合的方法及要求是什么?

答:端板组装时,先将前端板朝下放于底板上,下部垫以工字钢及橡胶皮,调整左、右端板间距及平行度符合要求后,将端板各件按图纸要求放于底板上,调整尺寸符合要求后将端板之间点焊牢固,然后整体焊接。要求:左、右端板间距偏差不大于5mm,端板平行度偏差不大于5mm。然后将前端板朝上放于组装平台上,将后端板与前端板贴放在一起,找正网孔中心后组装后端板。

3-13 凝汽器壳体侧板组装时的方法及要求是什么?

答:侧板组装时应用#12槽钢垫平,调整对接尺寸符合要求后再点焊牢固,然后用槽钢加固并采用跳焊方式,重新翻身后跳焊。要求成形尺寸偏差不大于5mm,对角线偏差不大于10mm。

3-14 凝汽器壳体组装时隔板拼装的方法是什么?

答:凝汽器壳体隔板拼装时,将中间隔板依次放于前管板上,用找正销找正网孔后,再用#12槽钢横向加固后吊起平放于一侧。

3-15 凝汽器壳体组装成形时的顺序和方法是怎样的?

答:凝汽器壳体组装成形就位的顺序为:热井、前管板、一侧侧板、各级隔板、另一侧侧板、后管板。

在底板上画出热井左、右侧板,前、后端板及中间隔板支撑管的就位位置线,以作为热井组装的依据。依次安装热井前端板、一侧侧板、后端板、另一侧侧板,热井支撑管热井的集水盘、顶板。调整热井垂直度偏差不大于1mm/m,距离偏差不大于5mm,对角线偏差不大于10mm。

3-16 凝汽器侧板就位时的要求有哪些?

答:首先吊起侧板,放于其就位位置,调整其垂直度偏差不大于1mm/m,壳体尺寸偏差不大于10mm后,与热井顶板之间点焊,并用槽钢将侧板支撑牢固。注意加固时应避开各级隔板的就位位置。

3-17 凝汽器前管板就位时的要求有哪些?

答:凝汽器前管板就位时,首先按图纸要求,将前管板放于热井顶板上,调整其垂直度偏差不大于1mm/m后,与热井顶板之间点焊牢固,并用槽钢将前端板与底板之间连接牢固,并将前端板与支撑板之间跳焊牢固。

3-18 凝汽器壳体组装时,中间隔板及后管板就位时的要求是什么?

答:首先用合适的起重机将隔板吊起与热井底部支撑管装配,注意各级底部支撑管高度一般随网孔中心变化而变化,在安装时必须对号入座。每级隔板吊入后均用#12槽钢支撑牢固。然后按与前管板就位同样的顺序就位后管板。后管板就位后用水准仪或水平管找好前、后管板高度,以便于网孔找中心。

3-19 凝汽器壳体组装时,凝汽器管、隔板网孔找中心及间距调整时的方法是怎样的?

答:首先用拉钢丝法找正管、隔板网孔中心,使网孔中心同轴度偏差不大于1mm,再用花兰螺栓调整管、隔板间距,使偏差不大于2mm。符合要求后,将各级隔板与底部支撑管之间点焊牢固。

3-20 凝汽器壳体组装时内部部件安装的方法是什么?

答:首先根据图纸位置,安装隔板之间支撑管、隔板与侧板之间支撑管及各加固板、挡汽板。要求位置偏差不大于10mm。用隔板找正销找正隔板与管、隔板的网孔中心。

3-21 凝汽器壳体组装时加固件安装及整体焊接的要求有哪些?

答:根据制造厂图纸要求,检查内部各加固件及尺寸符合要求后,整体施焊,焊接要严格按照焊接作业指导书要求进行,防止凝汽器变形。焊接完毕后复查壳体尺寸符合要求后拆除内部各临时加固件。

3-22 凝汽器与低压排汽缸最终连接时应具备哪些条件?

答:凝汽器最终连接应具体的条件如下:

(1)凝汽器自身组合安装工作已经完毕,且验收合格。

(2)检查确认没有任何外部系统管道与凝汽器最终连接。

(3)低压汽缸负荷分配合格,汽缸最终定位。

(4)焊工经培训交底,并制定切实可行的焊接工艺方法。

(5)凝汽器内部临时措施、安全设施等齐全完备,具备施工条件。

3-23 凝汽器与低压缸最终连接时的注意事项有哪些?

答:凝汽器最终连接注意事项主要有:

(1)连接时为减少焊接应力变形,易采用扁钢贴焊方法。首先选择一段与凝汽器接颈材质、厚度相同的钢板或根据设备制造厂要求选材。

(2)对待焊接钢板进行校直、切割打磨符合焊接要求的焊接坡口形式。

(3)将待焊接钢板点焊于凝汽器接颈上部。

(4)焊接时同时配置8名焊工,每侧分配两名,采用分别由中间向两侧分段、跳焊焊接工艺。先焊钢板之间的立焊缝,然后焊接钢板与接颈之间的焊缝,最后焊接与低压缸之间的焊缝。

(5)焊接时应有专人用百分表监视低压缸四角台板变形,当变形量大于0.10mm时暂停施焊,待恢复常态后再继续施焊。

(6)焊接完并磁粉检验合格后,可对凝汽器支座进行二次灌浆。

3-24 凝汽器安装完毕后应提供哪些施工技术资料?

答:凝汽器安装完毕后应提供的技术资料主要有:

(1)凝汽器冷却管出厂材质证明书和合格证。

(2)穿管前管子涡流探伤报告。

(3)凝汽器冷却管应力试验报告。

(4)凝汽器冷却管的压扁试验报告。

(5)凝汽器冷却管的扩张试验报告。

(6)穿管前分段验收记录和签证。

(7)冷却管胀管质量检查记录。

(8)冷却管焊后渗透检验记录

(9)凝汽器汽侧灌水试验记录。

(10)不同壁厚和不同批量的管子管板分布图。

(11)有残余应力管子的热处理记录。

(12)缺陷修补记录及签证。

(13)网孔找中记录。

3-25 凝结水泵安装有哪些步骤?

答:基础划线→垫铁布置→轴向窜动量测量→转子结合部解体检查清理→轴晃动度测量/轴承与轴套间隙测量/联轴器晃度/瓢偏测量/叶轮与密封环间隙测量→泵轴摆度测量→轴套叶轮晃度测量→转子组装→泵座安装→转子就位、找平找正→二次灌浆→电机就位找正→抬升值调整、对轮找中心→泵体管路、附件安装。

3-26 凝结水泵安装有哪些质量标准及要求?

答:凝结水泵安装质量要求主要有:

(1)凝结水泵纵横中心线偏差≤3mm。

(2)基础标高偏差为±10mm。

(3)台板的水平度偏差小于0.05mm/m。

(4)地脚螺栓垂直度偏差≤1mm/m。

(5)凝结水泵台板与垫铁、垫铁与垫铁之间,用0.05mm塞尺塞不入。

(6)联轴器圆周偏差小于0.06mm,端面偏差小于0.04mm。

3-27 凝结水泵安装前应具备哪些条件?

答:凝结水泵安装前应具备的条件主要有:

(1)施工图纸已经有关方面会审完毕,所发现的问题已经处理完毕,作业指导书已编审完毕。

(2)凝结水泵基础已经交安,并验收通过。

(3)凝结水泵设备已到,并经开箱验收。

(4)施工现场场地平整,土建工作基本结束,厂房内道路通畅,起吊设施可以正常使用。

(5)施工人员熟悉图纸及作业指导书,且经过技术安全交底明确有关施工要求。

(6)施工所需的运输及起重机械能够正常投用。

(7)施工所需的工、机具、检测设备等配备齐全,所需用的电动工器具已经检查能够正常使用。

3-28 凝结水泵安装过程中需要哪些工器具?

答:凝结水泵安装过程中需要水准仪、钢卷尺、百分表、合象水平仪、塞尺、磁力线坠、扳手、千斤顶、榔头、撬棒等工器具。

3-29 凝结水泵安装过程中需要提供哪些施工技术资料?

答:凝结水泵安装过程中需要提供的技术资料主要有:

(1)凝结水泵定位尺寸安装记录。

(2)凝结水泵垫铁布置图。

(3)凝结水泵筒体安装水平度安装记录。

(4)凝结水泵电机架水平度安装记录。

(5)凝结水泵对轮找正安装记录。

(6)电机冷却器水压试验记录。

(7)轴承油冷却器水压试验记录。

(8)各部件安装记录如:轴晃动度测量、轴承与轴套间隙测量、联轴器晃度、瓢偏测量、叶轮与密封环间隙测量、泵轴摆度测量、轴套叶轮晃度测量等。

3-30 凝结水泵解体检修的步骤是什么?

答:凝结水泵解体检修时,其拆卸顺序为末级导流壳→末级叶轮→第五级导流壳→第五级叶轮→第四级导流壳→第四级叶轮→第三级导流壳→第三级叶轮→第二级导流壳→第二级叶轮→入口喇叭口→首级导流壳→首级叶轮。拆装前,导流壳连接处应用油漆笔做记号,每级叶轮、导流壳、轴套、卡环应按叶轮顺序号编号。

3-31 什么是凝结水泵联轴器端面瓢偏度?

答:瓢偏是指转子上固定的部件如推力盘、叶轮及靠背轮等部件的轮缘所在的平面与中心轴的不垂直度(仅测量靠背轮),即相隔180°不垂直度相差的最大值。当瓢偏度超过允许值后将会导致推力瓦的不均匀磨损或动静部分碰磨及中心偏离等。

3-32 如何测量凝结水泵联轴器端面瓢偏度?

答:测量时首先将圆周8等分并标上序号,然后在直径相对180°方向上固定两只百分表,将表杆压缩一部分后调零,盘动转子依次对准测点进行测量,最后回到起始点。

3-33 测量凝结水泵联轴器端面瓢偏度时应该注意哪些问题?

答:在测量中应注意以下几个问题:测量中使用两只百分表是为了消除转子盘动过程中轴向窜动的影响;百分表应尽可能架设在轮缘的最外缘,这样才能准确地反映轮面瓢偏度,另一方面相对的两表距离轮缘要相等,即两表要在同一圆周上,且标杆必须垂直于测量面;圆周等分要均匀,盘动转子要缓慢均匀,不能有振动与冲击,盘动方向必须与运转方向一致;测量时一定要盘转子两次以上,对测量结果进行对照;在测量过程中,各点指示值应平稳变化。

3-34 凝结水泵联轴器端面瓢偏值的计算方法是怎样的?

答:瓢偏值的计算方法是先分别算出两百分表在同一等分点上的读数平均值,然后求出同一直径上的读数差值,即为该直径上的瓢偏绝对值。其中最大值即为最大瓢偏值(≤0.015mm)。

3-35 如何测量凝结水泵联轴器的圆周晃度?

答:凝结水泵联轴器的晃动度可以在支承轴承上测量。测量方法是保持转子尽量水平,并防止转子产生轴向窜动,然后用细砂布将测量部位打磨光滑,将百分表架固定好,表杆接触到被测表面且垂直,并使表杆压缩一部分。将转子端面沿圆周8等分,并编上序号,表杆对准测点,百分表调零,然后按旋转方向盘动转子对各点进行测量,当回到起始点时百分表应恢复到零位,否则查明原因重新测量,晃动度为两端相对数值的最大差值。

3-36 凝结水泵联轴器如何找中心?

答:凝结水泵联轴器找中心方法如下:

(1)测量凝结水泵的端面瓢偏度及轴颈的晃度,联轴器的端面瓢偏度应≤0.015mm,联轴器的圆周晃度应≤0.015mm。

(2)在联轴器圆周上架设一块百分表测量圆周偏差,按照电机转动方向,缓慢盘动泵组对中转子,依次盘动至0°、90°、180°、270°的位置,最后转回到起始位置。圆周表读数应回零,端面表的两块百分表的读数差值应与起始位置相同,将测量结果记录清楚,使用凝结水泵顶丝进行调整,圆周偏差不大于0.06mm。

(3)联轴器端面偏差可用塞尺或在联轴器的背面架设两块百分表进行测量,得到端面偏差值。在找正中以凝结水泵轴为准,采用百分表进行对中测量。用百分表测量时,两只相差180°的百分表测量端面偏差。对中时使用磁力表座固定在一侧联轴器上,两只百分表与另一侧靠背轮端面的背面垂直接触,并将各表读数调零,按电机旋转方向进行转动,通过调整垫片调整端面偏差不大于0.04mm。

3-37 凝结水泵电机解体检修有哪些内容?

答:凝结水泵电机解体检修的内容主要有:

(1)机架支脚组合面检查,要求平整无损伤。

(2)上下机架油槽严密性检查,用浸煤油法24h后检查无渗漏。

(3)冷油器严密性检查,要求进行1.25倍冷却水工作压力的水压试验,5min后检查无渗漏。

(4)电动机联轴器端面瓢偏测量,用百分表测量≤0.04mm。此项工作要求将电机放在分开装运的电机座上进行。

(5)配合电气人员进行电气部分检查。

(6)各绝缘部件检查,在动电机推力头镜盘绝缘垫片时放置位置要进行编号,且要把层与层之间的接缝错开,以免降低绝缘值。

(7)推力轴承与导轴承外观检查,用浸煤油法检查是否脱胎,如厂家允许应将各瓦块刮削至合格。

(8)推力盘检查,要求推力盘光洁、平整无损伤,推力瓦块与推力盘接触面积≥70%,且均匀呈斑点状。

(9)推力轴承支撑螺栓检查,要求与轴瓦配合良好。

(10)推力座与上机架平面间隙检查,要求用塞尺在上机架就位后检查间隙<0.03mm。