浅议汽轮机1000MW级汽轮机落地式轴承座安装工艺

论文导读：
【摘要】本文根据在上海外高桥二期工程（2×900MW）和皖能铜陵电厂六期工程（1×1000MW）中汽轮机安装实践，介绍了上海汽轮机厂引进Siemens公司技术所生产1000MW级汽轮机落地式轴承座支撑系统特点，并阐述了轴承座的安装及二次灌浆工艺。
【关键词】1000MW级；汽轮机；落地式轴承座；安装；二次灌浆
由安徽电力建设第二工程公司承建的上海外高桥二期工程（2×900MW）#6机和皖能铜陵电厂六期工程（1×1000MW）#5机汽轮机均是上海汽轮机厂引进德国西门子公司设计制造的百万千瓦级机组，该两机都是单轴、四缸四排汽、中间再热凝汽式机组。不同之处是前者为超临界机组，后者为超超临界机组，但是两机在结构上基本相同，安装方法也大致相同。该类型机组共有轴承座5台，布置在汽机房运转层，每个轴承座内均安装有1个轴承，其中1#、3# 4#、5#为支撑轴承；2#为推力-支持联合轴承。

一、轴承座支承系统的设计特点

1）采用无垫铁、无台板落地式结构的轴承座有足够的支持刚度且不受机组工况和汽缸承受载荷变化的影响，运行时轴承座标高能保持基本不变，有利于提高轴系的稳定性和减少不平衡影响。
2）除高压转子有两个轴承支承外，中、低压转子只有一端有轴承支承，如图一所示。采用单支点支承方式将整个汽轮机轴系视作一个整体，有利于轴系的稳定性，最大限度地缩短轴系长度且轴承负荷稳定，不受膨胀变化影响；且安装检修时轴系中心易于校正。
3）低压内缸通过四只猫爪直接座落于前后两只轴承座而不是支撑在低压外缸上，由于低压转子和低压内缸都是支撑在落地式轴承座上，在运行时低压外缸的膨胀不会影响到内缸和转子，这样运行中汽缸内部的动静间隙不会发生改变，机组运行更加安全稳定。
4）轴承座与基础由地脚螺栓联接，配置的地脚螺栓为球形螺母地脚螺栓，共32只。在汽轮机基础浇注完成轴承座就位后，源于：毕业生论文www.7ctime.com
从轴承座上方穿入地脚螺栓，每个地脚螺栓与事先预埋在预埋组件里面的球形螺母及其垫圈连接（见图三）。拧紧上螺母时，球形垫圈使得地脚螺栓具有良好的自定位性能，而不会引起附加弯矩。在汽轮机基础浇注前，需安装固定地脚螺栓的32块预埋组件并与汽轮机基础一起浇注（见图二）。
5）每个轴承座下底面的6只M42调整螺钉（如图四所示） ，在安装时作为调整轴承座水平核标高位置用。

二、轴承座安装方法及步骤

由于轴承座的二次灌浆在整个汽轮机安装开始前进行，因此轴承座的安装精度要求很高。灌浆使用制造厂指定的无收缩灌浆料，同时为避免产生不利于机组的稳定运行的二次灌浆质量缺陷，也对二次灌浆提出了相当严格的要求。

2.1 轴承座的就位及找平找正

1）对轴承座整体及内部进行必要的检查后，就位轴承座并按照图三所示穿入地脚螺栓。
轴承座移至安装位置并粗略对中其纵、横中心线。
2）轴承座高度调整及找中
按照汽轮机轴系找中图中所示以#5轴承座为标高零位，在靠近#5轴承座处装上并调整水准仪，用水准仪及测量杆将建筑提供的标高参考点转到#5轴承座机加工结合面上的轴承中心线区域，旋动调整螺钉，以抬高#5轴承座到指定的零位，并确保水平对中于纵横向轴线。然后以#5轴承座为基准，调整其他4个轴承座的标高及水平。如图五所示。
3）纵横向找中
如图六所示，拉紧纵横向轴线钢丝。在轴承座油封档（调端及电端）及代表纵向轴线的钢丝之间用千分尺来确定轴承座位置。如图七所示，用测量杆或测量块进行横向找中，测量轴承中心线到代表横向轴线的拉紧钢丝间的距离。可用用液压千斤顶或基础与轴承座底部之间的支撑螺钉来移动轴承座到正确位置。主要为避免测量不准确，测量过程中要确保代表轴线的钢丝不摆动。
4）质量要求
各轴承座的标高误差控制在0.15mm以内，轴承座左右中心误差控制在0.05mm以内，轴承座间距误差控制在2mm内，轴承座横向、纵向水平度≤0.1 mm/m。

2.2 轴承座位置固定

1）找正完毕后，用图纸要求的力矩拧紧地脚螺栓，以确保力的封闭，拧紧过程中随时检查，包括高度、纵横向轴线。
2）紧完螺栓后，重新检查轴承座的最终位置，确保高度和纵横中心的准确。

2.3 轴承座的二次灌浆

1）模板的安装（见图八）
轴承座找中后，必须用模板来封住轴承座准备灌浆。模板应当用合适的材料建成（如木材）并且充分固牢，内表面平整光滑。模板顶端高出轴承座底面30mm，模板上口与轴承座底板间距为150mm，其顶部与基础间成45度倾角。模板与基础间及模板转角处用硬炼砂浆和胶带密封，以防注入的灌浆料泄漏。模板安装完后要求将灌浆范围内的杂物清理干净，并检查验收合格。
2）轴承座灌浆
正式灌浆前要进行同等条件下的模拟灌浆，模拟灌浆的条件与正式灌浆相同合格后才可正式灌浆；
灌浆前24小时对模板基础框内的混凝土施水以确保灌浆时混凝土表面干燥而内部浸透；
在灌浆前，如基础混凝土的温度不能维持在5℃或以上，则推迟灌浆直到达到该温度再开始；如果在灌浆后周围温度降到5℃以下，则应对灌浆部位保温。
灌浆料与水的配比要严格按照灌浆料厂家的说明书要求。
若轴承座与基础距离间隙a超过200mm，或者距离b（或c）超过100mm，则需要分两次进行二次灌浆，第一次灌到如图所示位置。第一次和第二次灌浆的时间相差约24小时，第一次灌浆表面凝固后，盖好湿布。第二次灌浆时，不需要将第一次灌浆的表面打毛。
3）养护
灌浆一结束，在灌浆料开始初凝后，马上用湿的毛巾布盖住暴露出的边缘，毛巾布上覆盖塑料薄膜并保湿养护7天；
拆模工作在灌浆、养护7天后进行，模板拆除后，继续用毛巾布及塑料薄膜包起灌浆料的边缘再保湿养护3天，在灌浆料养护期间，应由专人负责护理。
三、结束语
该类型的机组由于其轴承支撑系统设计方面的机组，目前国内所投产的机组运行非常稳定。但是同时由于其均设计为无垫铁、无台板的落地式轴承座，且轴承座的安装调整和二次灌浆工作在整个汽轮机安装前进行，这也就意味着一旦轴承座进行了二次灌浆 ，汽缸及机组轴系的找正就无法通过轴承座的调整来实现，所以在灌浆前 ，轴承座的找正找平工作显得尤为重要，且安装精度要求较高，安装过程中应严格控制。