《长距离大直径长轴找正定位施工工法》适用于燃煤电厂350兆瓦机组烟气脱硫装置中增压轴流式风机,大于350兆瓦机组脱硫装置如属于同类型增压轴流风机设备现场安装也可以参照该工法。
《长距离大直径长轴找正定位施工工法》的工艺原理叙述如下:
1.增压轴流风机一般有以下主要部件组成:风筒支座及底板、叶轮部件、前导叶、前风筒、后风筒、扩压筒、导叶调节装置、传动长轴、主电机、冷却风机、干油润滑装置、主电机稀油站等。其中叶轮部件属于高精度的转动部件,整机的运行情况监控都以此为基准。该部件的安装质量直接影响整机运行性能,必须先定位、并精确找正,其他的部件安装都以此部件为基准。
2.利用“长轴找正专用工装”,解决了传动长轴(ф=500毫米、L=9000毫米)与叶轮端、电机端的同心度找正要求。传统的找正方法是把叶轮端、电机端的联轴器连接在一起找正同心度,二个联轴器同时调整(二个变量)长距离、大重量(电机重30吨)调整难度高、劳动强度大,调整数据不容易控制。利用专用工装找正解决了上述问题,先调整叶轮端联轴器与长轴联轴器一端的精度,专用工装上下左右都能调节,调整相对简单方便。以找正并且定位的长轴为基准,再找正电机联轴器的精度。
工艺流程
《长距离大直径长轴找正定位施工工法》的施工工艺流程见图1。
操作要点
《长距离大直径长轴找正定位施工工法》的操作要点如下:
1.基础验收及放线:观察增压风机设备基础的外观质量、基础平面度、外型尺寸、地脚孔深度、孔壁垂直度等。然后按图纸要求尺寸用墨线弹出纵横向中心线、以及每个独立的基础纵横中心线。测量基础标高误差,以确定设备需要垫铁高度。
2.主要的纵横向中心线位置应设置中心标记。一般增压风机基础以进气口横向中心线为中心线基准,其他的横向中心线应以此为基准(图2)。
3.设备清点及搬运:主要包括设备外观的检查,如有缺陷时应记录并通知业主及时处理。一般安装现场场地比较狭窄,而设备部件体积比较大,在搬运设备部件时需要先装先搬运,待装的部件要放在不影响施工的区域。
4.支座及底板安装:按图要求进行支座就位,然后用垫铁组进行找正找平。用水准仪进行测量:
调整支座水平度误差<0.5/1000毫米;
设备底座中心线与基础基准线误差<1毫米;
相邻支座间标高误差<1毫米;
相邻组支座中心距离误差<1毫米;
相邻组支座中心对角线误差<1.5毫米。
为防止支座在灌浆时移动,组与组之间用ㄈ10号槽钢临时固定(图3)。
5.支座地脚孔灌浆:地脚孔经检查符合要求后进行灌浆。混凝土作灌浆时要求混凝土强度等级在C30以上;成品灌浆料须搅拌均匀。灌入的混凝土必须用小型振动器振实,或用人工捣实。
6.垫铁组布置:垫铁布置必须要符合施工规范要求,合理、美观、调整方便,总厚度一般不超过50毫米(不超过5块)。采用埋浆法设置垫铁:在需要放置垫铁位置的部位,表面混凝土用凿子凿出麻点,用水冲洗清理干净,用细石混凝土堆成梯形状,离设备底面有一定距离,比要放入的垫铁总厚度小5~8毫米,等待30~40分钟后(混凝土初凝)放入垫铁,用榔头轻轻敲入。敲入垫铁后要检查垫铁与设备支座的接触面是否贴实。一般用一副成对斜垫铁即可。考虑混凝土有收缩,垫铁露出设备底座25~30毫米,待混凝土硬化后打入垫铁至露出设备底座20~25毫米之间,并符合规范要求(图4)。
7.支座底板精找平:待混凝土强度达到75%以上,对设备进行精确找平,复测支座底板安装的参数直至调整符合要求,并拧紧地脚螺栓。
8.叶轮部件吊装及找正:叶轮部件一般为整件吊装,重量为25吨以上,根据厂房结构设计及空间位置采用汽车吊吊装比较安全、合理。吊装至底座时,设备底面要清理干净,倒角、毛刺要磨平,以有利于底面与底座贴实,如图5。
9.叶轮部件找正以整体垂直度为准,用成对斜垫铁调整垂直度(<0.04毫米/1000毫米)。在叶轮精加工面上用读数0.02毫米/1000毫米框式水平仪测量(图6)。如为动叶转子,水平度可以在主轴加工面上测量,水平度<0.04毫米/1000毫米。
10.装配前后风筒上下部件,找正完成后与前后支座焊接固定。前后风筒壳体分上下两件用钢板制作的结构件,如有变形应进行修正,在组对时要控制连接法兰处的错位量<3毫米。风筒找中心采用挂线锤方法,中心误差<3毫米、风筒壳体中分面标高误差<5毫米。图7~图9。
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11.组装出口部的芯筒、进口处的传动长轴吊装,利用吊车吊装芯筒就位,注意芯筒冷却风管的方位。芯筒安装水平度<1毫米/1000毫米,全长3毫米。中心位置误差<3毫米,然后焊接支撑板固定。吊装传动长轴,一端与叶轮用连接螺栓固定,靠电动机端先用临时找正支架固定。特别注意传动长轴吊装时有重力标记位置。传动长轴二标记点必须与叶轮上的一标记点在同一直线上(图10)。
12.传动长轴就位后,并初步找正传动长轴标高与中心位置。再进行传动长轴保护罩组装固定,考虑有加强板保护罩在安装时往往与实际尺寸不符合,通常进行修正。所以保护罩壳安装是从叶轮端向电机端安装,最后在进风端壳体上进行焊接(图11)。
13.主电机吊装与粗找正:主电机一般利用维修用吊装设施工具吊装就位,如施工现场道路与空间位置影响也可以用75吨汽车吊进行吊装就位。
14.主电机联轴器一般在施工现场装配,因为联轴器尺寸比较大(外径D900毫米、内径d250毫米,采用现场机油加热装配,根据轴与孔配间隙,在加热过程必须严格控制好内孔膨胀量在0.23毫米以上。控制办法是现场制作量棒一根(图12),长度为内径d 0.23毫米左右(两头圆弧),测量内孔膨胀量在0.23毫米以上时,迅速把联轴器装在电机主轴上。
15.主电机在地脚孔灌浆之前应进行粗找正,必须同传动长轴联合找正。找正时采用自行设计制作的长轴找正专用工装。找正要点:开口数值及位置应符合制造厂家随机文件技术要求的规定。叶轮与传动长轴联轴器端面间隙保证下部间隙大于上部间隙,为下开口;传动长轴联轴器与电动机联轴器端面间隙保证上部间隙大于下部间隙,为上开口(图13)。
步骤及要求:
1)找正叶轮与传动长轴联轴器的径向与端面跳动,要求叶轮与传动长轴一起转动;
2)找正传动长轴与主电机联轴器的径向与端面跳动,以传动长轴为基准,主电机可以不一起转动;
3)百分表座架设位置图14;
4)长轴找正专用工装,必须是左右可调、上下调节,用两个轴承支撑可以旋转(图15、图16)。
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16.主电机与传动长轴联轴器径向与端面跳动数据初步找正完成,并符合要求后,主电机地脚孔进行一次灌浆。灌浆要求和斜垫铁组见该工法5和6。
17.干油管道和稀油管道配置,进油管采用不锈钢管,回油管采用镀锌管道。管道配置后,拆开与设备连接处用压缩空气进行吹扫,直至符合要求。
18.主电机灌浆混凝土强度达到75%以上,主电机与传动长轴联轴器径向与端面跳动进行精找正。找正参数必须符合设计及规范要求。
19.由于风机设备是在高温下运转,必须保证长轴窜动及膨胀量符合要求,一般控制在窜动及膨胀量5.5~8毫米,在主电机找正时应保证此数值。
20.设备基础二次抹面工作,抹面工作前确认设备技术数据调整已完成,垫铁组已用电焊点焊完成,其他清理工作已结束。
21.风机整机通电调试,检查导叶开启、关闭情况是否符合设计要求,温度测量、风机振动监控装置、油压、气压测控等调试已符合要求。
22.主电机稀油站油循环,根据电机轴承座油箱体积大小,一般油循环时间在4~8h后可以检查油质情况。通常油循环在管路内进行,不通过设备轴承箱内。如果要经过设备轴承箱,必须在设备轴承箱进口处加120目以上过滤网。油循环检查合格后,还需要检查稀油站设备的过滤器前后油压差,如压差超过0.5MPa,必须清洗设备过滤器滤芯。
23.主电机空转试验,空转4~6小时。运转中检查磁力中心线位置是否符合设计要求,主电机前后轴承温度是否符合设计规定,油压、油位及振动等参数是否正常。
24.主电机空转试验合格,整机进行空气负荷运行。连接电机端及长轴联轴器,并再次检查两联轴器预留膨胀量是否符合要求,如有误差利用调整垫片进行调整。整机负荷运行一般为8h。运转中检查叶轮部主轴承温度,主电机前后轴承温度,油压、油位及振动等参数是否正常,风机风量调节门动作正常无异常响声,特别检查叶轮部振动情况小于规定值径向振速<24毫米/秒、轴向振速<16毫米/秒。
25.通过整机进行空气负荷运行后,如无异常现象,各部位监控参数在运转时正常、并且能持
续稳定,可以确定空气负荷试运行合格。
26.整机168小时运转,是考核整机系统运转性能参数指标。整机在导入锅炉燃烧烟气工况下连续运行168小时,运转时应全面检查增压轴流风机的运转性能参数,各部位监控参数在运转时应正常、机组运行在工况发生改变时,风机运行也随工况改变,各监控参数有规律性的变化,而且能持续稳定(如在大气环境温度变化时,机组运转温度也随之变化,周而复始循环往复)。见图17。
劳动力组织情况
班组人员8人,其中施工负责1名、钳工3、焊工1名、起重工1名、普工2名,以钳工操作为主,其他人员进行配合作业。