浅谈火电厂汽轮机本体安装施工工艺

摘要：作为火电系统核心动力单元，汽轮机组的安装精度直接影响电站综合效能。科学规范的装配流程不仅能保障机组安全稳定运行，更可提升热能转化率并降低维护成本。机组本体的精密对中、动静间隙控制等关键技术环节，对实现设备长周期高效运转具有决定性作用。优化安装工艺的研究与实践，对于提升火力发电企业核心竞争力与可持续发展能力具有显著价值。

关键词：火电厂；汽轮机；安装

0 前言

在能源需求持续攀升的背景下，火电厂的安全高效运行已成为关键所在。汽轮机本体安装作为机组建设的核心基础工程，其工艺质量直接影响全厂设备运行效能。该安装工程包含基础台板处理、轴承座定位、汽缸组合吊装等十余项精密工序，从基础台板的精细处理到汽缸、轴承座等核心部件的精密装配，每个施工阶段均需遵循毫米级的精度标准[1]。这不仅要求严格执行DL5190《电力建设施工技术规范》等标准，更需要技术人员具备复合型专业技能[2]。深入探究汽轮机本体安装工艺要点，是实现机组长周期安全经济运行的重要技术保障。

1汽轮机核心构成及工作原理

汽轮机系统由静止和转动部件组成。静止部分包含汽缸体、喷嘴室、隔板组件及轴承，其中汽缸作为压力容器，容纳蒸汽膨胀并传导内压[3]。喷嘴室通过渐缩流道将热能转为动能。多级隔板建立压力梯度，控制蒸汽流向。轴承支撑转子并控制摩擦损耗。转动部分以合金钢转子为核心，配合动/静叶片阵列工作：动叶片固定于转子轮盘，与蒸汽作用转换能量；静叶片优化蒸汽角度，提升效率，形成能量转化闭环。

汽轮机将热能转化为机械能。锅炉产生的高温蒸汽经喷嘴加速，依据伯努利原理实现热动能转换[4]。高速蒸汽冲击动叶片驱动转子旋转，完成动能至机械能转化。多级结构中蒸汽逐级膨胀，通过静/动叶栅系统实现能量梯级利用。转子扭矩经联轴器传递至发电机转为电能。本质是热能-动能-机械能连续转换的热机。

2 汽轮机本体安装施工技术

2.1基础和设备验收

基础验收需检查汽轮机基础尺寸、标高、地脚螺栓孔参数及沉降观测点，核查基础预压记录。各部位尺寸及位置偏差需符合设计规范，须三方复测确认，超差时制定整改方案[5]。基础表面应平整无缺陷，小面积缺陷需修补，并完成找平凿毛以增强灌浆结合力。设备验收除核查出厂证明、外观、型号及数量外，重点检查汽缸、隔板、转子、轴承等部件。需特别关注汽缸结合面与转子轴径表面光洁度，确保无划痕。

2.2轴承组件安装

轴承座安装前对其进行内部清洗，清除加工残余金属屑、焊接夹渣等杂质。根据汽轮机底座的形状和尺寸，按制造厂设计在基础上合理布置垫铁。垫铁的选型要根据设备的重量和载荷分布确定，垫铁组的间距一般为500-1000mm。在放置垫铁前，需对基础表面进行找平，保证垫铁与基础接触良好，接触面积≥75%且均匀分布。每组垫铁的层数不宜超过5层，且薄垫铁应放在厚垫铁上面。

将轴承座就位到基础上后，要保证其位置准确，以汽缸的中心线为基准进行找正，其纵向和横向中心线的偏差控制0.10mm以内。轴承座的地脚螺栓要均匀紧固，紧固力矩要符合要求。

轴承的装配要严格按照工艺要求进行，对轴承清洗，去除防锈油后，进行着色检查。轴承球面接触斑点检查采用普鲁士蓝显影或红丹，巴氏合金瓦面接触面积≥75%且均匀分布。

2.3汽缸组件装配

汽缸是汽轮机的重要组成部分，其安装质量直接影响汽轮机的性能。汽缸安装首先要进行吊装作业，吊装时要根据汽缸的重量和尺寸选择合适的起重设备，并确定合理的吊装点。吊装过程中，要确保汽缸保持平衡，避免发生碰撞。汽缸就位后，进行找正工作。找正以基础中心线为基准，通过调整垫铁来使汽缸的纵横中心线与基础中心线重合，偏差控制在±0.5mm以内。同时，要进行汽缸的找平，使用合像水平仪测量汽缸的水平度，纵向水平度偏差一般不超过0.05mm/m，横向水平度偏差不超过0.2mm/m。

2.4转子安装

转子安装前，对转子进行清理，去除表面的油污等杂质，并进行全面检查。检查转子的轴颈、叶片、联轴器等部位的尺寸精度、表面粗糙度和硬度等。轴颈的椭圆度、不柱度偏差应不超过0.02mm，叶片应无裂纹、损伤等缺陷。同时，转子的吊装需要使用由制造厂提供并出具出厂试验证书的专用横梁和吊索，吊装时要确保转子处于水平状态。

转子就位至汽缸内后进行找正，通过在轴颈处架设百分表，测量转子的径向跳动和轴向窜动。径向跳动偏差一般不超过0.05mm，推力盘和联轴器瓢偏应不超过0.02mm，测量转子弯曲度和联轴器端面止口配合间隙，轴向窜动偏差根据不同机型有相应的规定值。找正过程中，可通过调整轴承座等部件来保证转子与汽缸的同心度，确保转子能够在汽缸内平稳转动。

2.5通流间隙调整

通流部分间隙调整是汽轮机本体安装中的关键环节。隔板（持环）安装找中心方法一般有假轴、拉钢丝、激光准直仪找中心。采用钢丝找中心时，钢丝的固定装置对钢丝紧力和位置应能微调，钢丝直径不宜超过0.40mm，拉力应为破坏应力的3/4，测量时应对钢丝垂弧进行修正，制造厂有明确规定要求时，应按其要求执行。

如使用锲型塞尺测量叶片与隔板（持环）、叶片与汽缸之间的间隙。在测量时，要在00和900位置分别进行测量，以确保测量数据的准确性。根据测量调整间隙，径向间隙过小易引发动静摩擦，影响安全；过大则降低效率。可通过移动隔板（持环）、调整轴承座或转子中心位置实现。例如叶片与隔板间隙异常时，可调整隔板挂耳位置使其靠近或远离叶片；轴向间隙异常可改变转子中心位置及隔板定位销。汽封间隙过大可修刮汽封块承力接触部位，过小则修薄汽封片边缘。需确保通流间隙符合厂方要求。

2.6上、下汽缸闭合

扣大盖指上、下汽缸闭合。试扣前需装齐内部零部件并彻底清理，用压缩空气吹扫确保清洁，疏通必要孔洞，封闭需隔绝部位。正式扣盖时实行封闭管理，施工人员穿连体服、清空口袋，工具系保险绳并再次吹扫清洁。从吊装首部件至上缸就位紧固螺栓，全程须连续作业无间断。螺栓紧固采用分级力矩加载工艺，按照规定的顺序拧紧螺栓，初紧阶段按设计值的30%预紧，二次加载至75%，最终预紧力偏差不超过设计值的±5%，再采用热紧法，直至螺栓的紧固力矩符合设计要求。汽缸接合面间隙检测使用0.03mm塞尺，任意点位插入深度不得超过汽缸结合面宽度的1/3，以确保汽缸的严密性。

3总结及展望

火电厂汽轮机安装需严格规范工艺流程，涵盖设备检查、基础验收、图纸复核等准备，以及轴承座与汽缸安装、转子吊装调校、二次灌浆等环节。当前行业应用三维模拟、BIM及振动监测技术，未来可融合数字孪生技术优化参数。600℃超超临界机组及二次再热技术推广，需提升热应力控制与焊接工艺。双碳目标下，需降低煤耗并考虑机组改造，建议建立数字平台并引进国际经验，构建智慧化安装体系。

参考文献

[1]汪虎，蔡尊瑞，张海方，等.华龙一号核电站汽轮机基座运转层施工技术[J].施工技术（中英文），2022，51（09）：126-129+134.

[2]李铭潼.基于设备管理的汽轮机机组安装的注意事项分析[J].中国设备工程，2022，（01）：117-118.

[3]杜军.电厂汽轮机安装过程中的质量保障措施探析[J].电力设备管理，2021，（08）：220-221.

[4]侯键.试论汽轮发电机组设备安装施工技术[J].中国科技投资，2021，（23）：165-166.

[5]字文军.垃圾发电项目汽轮发电机组安装施工技术[J].安装，2021，（01）：19-22.