Огурцов А.П. Паровые турбины ЛМЗ сверхкритических параметров

Подождите немного. Документ загружается.

191

Затем следует опустить крышку ЦНД-1, затянуть горизон-

тальный разъем; дальнейшая установка и выверка ЦНД-2 и ЦНД-З вы-

полняются при накрытой крышке ЦНД-1. После этого производятся:

¾ установка и выверка ЦНД-2 и ЦНД-З;

¾ установка и выверка корпуса среднего подшипника;

¾ установка ЦСД с выхлопной частью и выверка;

¾ установка и выверка корпуса переднего подшипника;

¾ установка и выверка ЦВД;

¾ установка вкладышей подшипников, пригонка и центровка их по

фальшвалу;

¾ установка роторов и центровка по полумуфтам;

¾ развертка отверстий в полумуфтах и установка соединительных

болтов;

¾ установка, пригонка и центровка внутренних частей цилиндров;

¾ предварительные и окончательные измерения с занесением в

формуляры осевых и радиальных зазоров проточной части;

¾ закрытие цилиндров и корректировка взаимного положения ро-

торов по полумуфтам;

¾ установка, подгонка и штифтовка узлов САР, парорасп-

ределения, ВПУ, приборов контроля;

¾ закрытие крышек подшипников;

¾ контроль пооперационный.

На заводскую сборку ложится ответственность по качеству вы-

полнения работ, так как высокая точность изготовления и сборки по-

ложительно сказывается на экономичности, надежности и других экс-

плуатационных показателях, а также на повышении производительно-

сти труда при монтаже и на снижении трудоемкости монтажных работ.

К особенностям обшей сборки можно отнести следующие:

1. Детали, узлы и сборочные единицы до поступления на СИС не

взаимодействовали между собой по технологическому процессу.

2. В процессе общей сборки детали, узлы и сборочные единицы,

прошедшие предварительную поузловую сборку в цехах-

изготовителях, пригоняются друг к другу в соответствии с требования-

ми конструкторской и технологической документации.

3. Обеспечивается точное взаимное расположение отдельных

элементов турбины между собой, а также относительно продольной и

поперечной осей турбины.

4. Общая сборка включает в себя весь комплекс слесарно-

пригоночных и доводочных работ, а операции самой сборки связаны по

технологическому процессу с доизготовлением отдельных деталей и

выполнением работ с помощью переносных станков, применения ма-

лой механизации и механизированных инструментов.

192

5. Выполняется весь объем требуемых измерений для обес-

печения качественной сборки на СИС и заполнения соответствующих

формуляров и карт замеров, необходимых для идентичности сборки на

монтаже.

6. Общая сборка на СИС является одновременно и сборкой тур-

бины под испытания.

Примерами технологическою процесса доизготовления и приго-

ночно-доводочных работ являются следующие операции: механическая

обработка в заданный размер поперечных шпонок ЦВД и ЦСД; свер-

ловка и развертка отверстий для крепления поперечных шпонок во

фланцах вертикальных разъемов частей корпусных изделий нижних и

верхних половин и др.; изготовление и установка соответствующих

контрольных штифтов; развертывание отверстий в полумуфтах соеди-

ненных роторов и изготовление соединительных болтов полумуфт по

заданным размерам; пригонка опорных колодок вкладышей подшипни-

ков; центрирование обойм и диафрагм проточной части с последующей

приваркой и штифтовкой осевых шпонок; наплавка и механическая

обработка упорных гребней обойм для обеспечения требуемых осевых

зазоров проточной части; проверка торцевых и радиальных боев полу-

муфт роторов после испытания на разгонно-балансировочном стенде и

при необходимости выполнение дополнительной механической об-

работки; пригонка всех «прижимов» консольных лап ЦВД и ЦСД, кор-

пусов подшипников и сферических шайб дистанционных болтов и дру-

гие технологические операции.

В отличие от общей сборки к монтажу современных паровых

турбин предъявляются высокие требования в части полного повторения

фактических данных формуляров и карт замеров, выполненных на

СИС, т.е. на монтаже должна быть обеспечена повторяемость заво-

дской сборки без дополнительных пригоночных работ при условии

соблюдения требований на сборку, на погрузочно-разгрузочные работы

и хранение оборудования.

11.6. ОСОБЕННОСТИ ИСПЫТАНИЙ ТУРБИН

НА ЗАВОДСКОМ СТЕНДЕ И ПОСТАВКИ

ТУРБИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА

ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.

Заводские стендовые испытания являются последним этапом из-

готовления турбин перед отправкой их заказчикам. Эти испытания

проводятся с целью проверки качества сборки отдельных узлов и сбо-

рочных единиц и их взаимодействия в работе при вращении ротора.

Технологические возможности сборочно-испытательного стенда

(СИС) позволяют проводить испытания турбины без генератора на час-

тотах вращения валопровода вплоть до рабочей при пониженных пара-

193

метрах пара перед стопорными клапанами ЦВД (2,5—4 МПа;

250—300

С) и расходе пара до 100 т/ч. Свежий пар для испытаний

паровой турбины подается от соседней ТЭЦ.

При стендовых технологических испытаниях осуществляется

контроль только тех параметров, которые обеспечивают безопасность

пуска и работы турбины в период испытаний. Контроль механических

величин (осевой сдвиг, искривление ротора, относительные и абсолют-

ные тепловые расширения и т.п.) осуществляется по штатным прибо-

рам турбины, а для измерения вибрации подшипников турбины ис-

пользуется комплект стационарной виброаппаратуры, установленной

на испытательном оборудовании. Средства измерений, применяемые

при испытании турбин, проверяются метрологической службой объе-

динения с периодичностью 12 месяцев.

После стабилизации работы турбины на номинальной частоте

вращения производятся испытания системы регулирования в соответ-

ствии с программой и методикой для данного типа турбины. Длитель-

ность работы турбины на номинальной частоте вращения определяется

временем проведения требуемых измерений и испытаний согласно ут-

вержденной программе и в соответствии с требованиями инструкции на

испытание.

К разборке турбины приступают после ее остывания до требуе-

мых температур при непрерывном вращении роторов на ВПУ. Во вре-

мя разборки цилиндров турбины и корпусов подшипников производят

осмотр и проверку всех элементов турбины, и в первую очередь про-

точной части, шеек роторов, вкладышей подшипников, узлов и деталей

системы регулирования, парораспределения и ВПУ. Осмотр деталей

проточной части и подшипников при разборке турбины после испыта-

ний позволяет произвести оценку качества сборки и соответствующую

корректировку перед отправкой ее заказчику. Замечания по турбине,

обнаруженные при разборке, записываются в ведомость осмотра и уст-

раняются. Маркирование производится в соответствии со стандартом

предприятия.

Приемка изготавливаемого оборудования производится на ЛМЗ

ОТК и оформляется актами, формулярами, сертификатами, удостове-

ряющими соответствие качеств изделия требованиям технических ус-

ловий (ТУ), технической документации, государственным и отрас-

левым стандартам.

Обязанности ОТК охватывают широкий круг вопросов.

¾ проверка наличия нормативно-технической документации на

всю выпускаемую продукцию, соответствия этой документации

требованиям стандартов;

¾ проверка обеспеченности производств технологической оснаст-

кой и инструментом, контрольно-измерительными приборами и ап-

194

паратурой, соответствия их требованиям стандартов и технических

условий;

¾ контроль за соблюдением технологической дисциплины;

¾ проверка контрольно-испытательного оборудования, стендов,

приборов, их соответствия метрологическим нормам;

¾ организация входного контроля качества поступающих в объе-

динение материалов и комплектующих изделий;

¾ анализ поступающих рекламаций для изучения характера и при-

чин дефектов, мер, принимаемых для их устранения и недопущения

в последующем;

¾ контроль за реализацией мероприятий, направленных на повы-

шение качества продукции;

¾ участие государственной аттестации продукции и др.

ЛМЗ поставляет на электростанции оборудование турбоустанов-

ки в соответствии с техническими условиями на поставку. Одновре-

менно с турбиной поставляется комплект запасных частей по ведомо-

сти. Детали и сборочные единицы, входящие в комплект запасных час-

тей, взаимозаменяемы со штатными и лишь в ряде случаев требуют

минимального объема пригоночных работ. Некоторые запчасти специ-

ально поставляются с припуском на пригонку, что находит отражение в

ведомостях.

ЛМЗ поставляет сборочные единицы, узлы и агрегаты собствен-

но турбины и систем регулирования, которые транспортируются в соб-

ранном виде и при монтаже не требуют предварительной разборки и

ревизии.

В собранном виде без разборки, ревизии и гидравлических ис-

пытаний на монтажной площадке электростанции должны поставлять-

ся подогреватели, охладители, фильтры охлаждающей воды, насосы,

установленные на одной фундаментной раме с электродвигателем и

сцентрованные с ним. На фланцы этого оборудования устанавливаются

на период транспортировки и складского хранения заглушки, снабжен-

ные пломбами.

11.7. МОНТАЖ ТУРБИН И ОБОРУДОВАНИЯ

ТУРБОУСТАНОВКИ.

В общем производственном цикле создания турбины (с начала ее

изготовления на заводе до ввода в эксплуатацию) цикл монтажа со-

ставляет 30—50% (а зачастую и больше) суммарной продолжительно-

сти цикла и 20—30% общей стоимости всех трудовых затрат и мате-

риалов. Следует иметь в виду, что качество монтажа оказывает сущест-

венное влияние на эксплуатационные показатели работы турбины.

Фундамент под турбоагрегат. Приемка и проверочные рабо-

ты. Фундамент, предназначенный для установки турбоагрегата, в кото-

ром в период эксплуатации возникает динамическая (периодически

195

изменяющаяся) нагрузка, представляет собой большую группу разно-

образных строительных конструкций.

Фундаменты первых турбоагрегатов представляли собой сплош-

ной массив из искусственного камня, а с 1908г. —из бетона и железо-

бетона. В дальнейшем рост мощности и соответственное развитие тех-

нологической компоновки потребовали освобождения пространства

под турбиной и генератором, поэтому фундаменты стали выполняться

рамными.

К настоящему времени в отечественной практике применяют, в

основном, рамные фундаменты, представляющие собой пространст-

венный рамный каркас, опирающийся на естественное основание через

массивную железобетонную плиту (плашку), которую можно рассмат-

ривать как жесткую заделку для стоек. Верхние поперечные и продоль-

ные балки, как правило, выполняют жесткими, чтобы обеспечить для

агрегата малоизгибное основание.

В последние годы в СССР разработаны и реализованы проекты

металлических фундаментов, которые по своей принципиальной схеме

могут быть отнесены к рамным. Первые металлические фундаменты

были сооружены в СССР в период первых пятилеток. На металличе-

ских фундаментах устанавливаются питательные электро- и турбонасо-

сы и приводные турбины блоков мощностью 300 и 800 МВт. Из всех

имеющихся проектов металлических фундаментов под мощные турби-

ны пока реализован только один—фундамент турбоагрегата ПТ-60-130

на Бобруйской ТЭЦ-2.

Правила приемки фундаментов в эксплуатацию. Основным

документом, определяющим требования по условиям, качеству, точно-

сти сооружения опорных конструкций под оборудование являются

строительные нормы и правила (СНнП). Эксплуатация фундаментов

под оборудование фактически должна начинаться с момента окончания

строительных работ и приемки фундамента под монтаж. В одной из

специальных глав СНиП «Технологическое оборудование. Общие пра-

вила производства и приемки работ» четко оговариваются границы

допустимых отклонений основных размеров опорных конструкций. В

конструкции крепления турбин предусмотрена установка фундамент-

ных рам с помощью парных клиньев непосредственно на болты и с за-

литыми в фундамент закладными плитами. Закладные пииты представ-

ляют собой обработанные металлические конструкции между фунда-

ментными рамами и бетоном фундамента и служат для точной выверки

рам посредством постоянных прокладок Опорные поверхности заклад-

ных плит должны иметь уклон 60—70 делений по уровню «геологораз-

ведка» в ту сторону, откуда будут заводиться постоянные прокладки.

Закладные плиты под фундаментные рамы переднего и среднего

подшипников, а также под фундаментные рамы ЦНД, устанавливаются

группами с помощью специальных вспомогательных рам. Такие груп-

196

пы подготавливаются под фундаментные рамы каждого из корпусов

подшипников и под каждую из фундаментных рам ЦНД. Рамы с за-

кладными плитами устанавливаются на соответствующие места фун-

дамента и выверяются по осям и высотным отметкам. После выверки

вспомогательная рама прихватывается электросваркой непосредствен-

но к каркасу и арматуре фундамента.

Затем проверяются уклоны закладных плит и при необ-

ходимости корректируются заменой подкладок, установленных между

рамой и опорными брусками плит. Для лучшей связи с бетоном и

большей жесткости сами закладные плиты также привариваются при

помощи металлических стержней к арматуре и жесткому каркасу фун-

дамента. В таком зафиксированном положении закладные плиты зали-

ваются цементным раствором. Через 7-10 дней после бетонирования

места прихватки вспомогательных рам срезаются и рамы удаляются.

Последующим контролем определяется качество заливки закладных

плит. При некачественной заливке плита при ударах по ней молотком

будет издавать характерный дребезжащий звук. В этом случае плита

вырубается, и после повторной выверки положения уже только этой

плиты относительно других она заливается вновь. Следующий этап

контроля заключается в проверке уклонов опорных поверхностей за-

кладных плит.

Фундамент под турбоагрегат должен представлять собой моно-

литную массу, в нем не должно быть раковин и трещин. Прочность

должна определяться лабораторными испытаниями образцов, залитых в

момент бетонирования фундамента. Расположение фундамента прове-

ряется по отношению к зданию или к осям соседних турбоагрегатов.

Контрольные операции по фундаменту включают:

9 проверку геометрических размеров фундамента, расположения

проемов, отверстий для фундаментных болтов, осевые размеры про-

веряются с помощью струны из стальной проволоки, натянутой по

осям фундамента на специальных приспособлениях, а высотные от-

метки—при помощи нивелира или гидростатического уровня,

9 проверку наличия реперов (осадочных марок) для контроля за

просадкой и деформациями фундамента, составление формуляра

высотных отметок с привязкой их к геодезическому реперу.

При приемке фундамента допускаются следующие отклонения

от проектных размеров, мм:

9 по расстоянию осей фундаментов от осей колонн здания ма-

шинного зала ±50,

9 по осям конденсаторов ±10,

9 по осям закладных плит в плане ±5;

9 по осям колодцев под фундаментные болты ±5:

9 по разности высотных отметок отдельных закладных опорных

плит от проектного положения ±3.

197

При проверке фундамента проверяется качество замоноличи-

вания узлов соединения сборного железобетона, наличие и пра-

вильность установки опорных металлоконструкций. Реперам (осадоч-

ным маркам) следует уделять большое внимание, так как они исполня-

ются для наблюдения за просадками и деформациями фундамента в

течение всего периода эксплуатации.

На верхней плите фундамента турбины К-800-240 предус-

мотрено 20 реперов (10 пар), установленных симметрично относитель-

но оси турбины в следующих сечениях:

9 переднею подшипника (слева и справа),

9 среднего подшипника,

9 передней фундаментной рамы ЦНД-1,

9 передней фундаментной рамы ЦНД-2,

9 передней фундаментной рамы ЦНД-З,

9 передней части генератора и т. д.

Реперы используются для геометрического и гидростатического

нивелирования и служат для определения деформаций верхнего строе-

ния фундамента вследствие неравномерных осадок и теплового воздей-

ствия агрегата и паропроводов.

Если возникает необходимость определения деформации круче-

ния ригелей фундамента и поворота средней опоры турбины (корпус

среднего подшипника) при тепловых расширениях турбины, то угол

поворота может быть установлен методом геометрическою нивелиро-

вания. Для определения поворота ригеля и опоры турбины устанавли-

ваются по четыре репера по углам опорной плиты ригеля и опоры под-

шипника соответственно. Разности отметок каждой пары реперов сле-

ва и трава от турбоагрегата, определенные нивелированием при раз-

личных тепловых состояниях турбины, дают исходные данные для рас-

чета поворота ригеля и опоры. Как показали результаты натурных на-

блюдений, поворот ригеля и средней опоры может достигать 3,5 мм/м,

что приводит к расцентровкам, изменению взаимного положения рото-

ра и элементов статора, к задеваниям в уплотнениях и другим наруше-

ниям.

Конструкция осадочного репера должна отвечать долго-

временной сохранности и обеспечить установку рейки при повторном

нивелировании строго на одну и ту же точку. В противном случае

обесцениваются результаты наблюдений. Определение осадок с точно-

стью ± 1 мм—это тот практически достижимый и необходимый уро-

вень точности, который может быть обеспечен с учетом условий про-

ведения измерений вблизи действующего оборудования методом высо-

коточного геометрического или гидростатического нивелирования.

Наблюдения за осадками фундаментов начинаются в период

строительства и монтажа и проводятся через каждые три месяца до

окончания строительства. Затем измерения осадок производятся в пер-

198

вые два года эксплуатации 2 раза в год, затем 1 раз в год до стабилиза-

ции осадок, когда их скорость не превышает 1-2 мм в год. В дальней-

шем измерение осадок производят 1 раз в 5 лет.

Монтаж конденсаторов. Для турбин мощностью 300 и 500 МВт

предусмотрено поперечное расположение конденсаторов, для турбин

мощностью 800 МВт—продольное.

Технология сборки и сварки корпуса конденсатора выбирается в

зависимости от степени готовности фундамента турбоагрегата. Если

выполнена нижняя плита фундамента (плашка) и в машинном зале дей-

ствует мостовой кран, то сборку корпуса конденсатора целесообразно

производить на ней. В этом случае сборка ведется укрупненными бло-

ками. Блочный метод монтажа наиболее полно отвечает требованиям

индустриализации строительно-монтажных работ и поэтому должен

приниматься за основу технологии монтажа оборудования. Укрупнение

сборочных единиц в монтажные блоки на специально оборудованных

сборочных площадках является средством повышения производитель-

ности труда, снижения цикла монтажа а также повышения его качества.

В настоящее время разработана технология поставки конденса-

торов продольными блоками с установленными в них конденсацион-

ными трубками.

В зависимости от местных условий монтаж конденсаторов про-

изводится поставочными блоками при полностью готовом фундаменте

турбины, а также укрупненными блоками при отсутствии верхнего ро-

стверка фундамента. В этом случае (рис. 11.9) соединительные патруб-

ки (блоки 1, 2, 3, 19, 20 и 21) следует монтировать только после полной

готовности верхнего ростверка фундамента. Ниже приводятся основ-

ные этапы монтажа конденсаторов блоками при полностью готовом

фундаменте:

1) подготовить под монтаж места на плашке фундамента для ус-

тановки опор конденсатора (рис. 11.10);

2) уложить на плашку фундамента конденсатосборник;

3) установить на плашку фундамента в проектное положение ос-

нование опор и на них—блоки пружин, поступающие с завода в соб-

ранном виде. Если блоки пружин поступают в разобранном виде, сле-

дует укомплектовать блок пружинами одинаковой высоты с допуском

± 1 мм и стянуть плиты между собой специальными шпильками;

4) изготовить и установить на плашку фундамента временные

металлоконструкции (рис. 11.11);

5) на монтажной площадке вне зоны монтажа конденсатора вы-

полнить сборку и сварку (см. рис. 11.9) поставленных друг на друга

блоков 7 и 14 и блоков 26 и 33 в монтажные блоки (7—14/26—33),

6) установить на временные металлоконструкции блоки 15, 16

и 17. Сварить блоки между собой, выверить по осям турбоагрегата сва-

ренные блоки;

7) установить в проектное положение монтажный блок 7—14.

Блок 12 установить в положение на 200—300 мм ближе проектного к

оси ЦНД-2;

8) установить в проектное положение последовательно блоки 13,

12 и 11;

9) состыковать, используя заводские монтажные приспособ-

ления, блоки 7—14, 13, 12, 11, контролируя соосность отверстий в ос-

новных и промежуточных трубных досках;

10) установить на выверенные блоки 7—14, 13, 12, 11 верхний

ряд блоков 9—8—10, контролируя соосность отверстий в основных и

промежуточных трубных досках;

Рисунок 11.9. Конденсатор (монтажные блоки).

11) пристыковать блоки 5, 6 (при сварке между собой блоков

крайних водяных камер 6 и 5 следует обратить внимание на правильное

положение кронштейнов приспособлений для открывания крышек от-

носительно их петель). При сборке корпуса конденсатора в местах мон-

тажных соединений следует обеспечить:

9 смешение стыкуемых кромок трубных досок и перегородок, а

также обечаек корпуса относительно друг друга не более 2 мм,

9 зазор между стыкуемыми кромками трубных досок и обечаек не

более 3 мм.

По окончании работ блоки надежно прихватываются эле-

ктросваркой, а затем свариваются. Первоначально завариваются труб-

199

ные доски, жесткости, связи и только после этого-стыки монтажных

разъемов с подваркой корня и шва. Сварные стыки проверяются керо-

синовой пробой.

Рисунок 11.10. Установка конденсатора на временной

монтажной опоре: 1-выхлопной патрубок ЦНД; 2—конденсатор.

Рисунок 11.11. Временная монтажная опора конденсатора:

1-конденсатор; 2—двутавровые балки; 3—стойки (труба); 4—лист

стальной; 5—клиновой домкрат; 6—штатная пружинная опора

конденсатора.

В районе монтажных разъемов устанавливаются недостающие

участки паронаправляющих щитков, стыки между ними завариваются с

помощью накладных металлических полос, которые устанавливаются

таким образом, чтобы не препятствовать установке трубок (рис. 11.12).

Монтаж конденсатора №2 группы 800КЦС-5 выполняется аналогично,

в такой же технологической последовательности. Блоки соединитель-

ных патрубков устанавливаются с соблюдением последовательности 2-

200