[發明專利]一種660MW級雙水內冷發電機安裝方法

有效

• 申請號: 202010319015.X
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111490649B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 劉金;賈東友;張青年;張俊;孫文鵬;車高貴;駢春華
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團天津電力建設有限公司
• 主分類號: H02K15/00
• 分類號: H02K15/00;H02K15/02
• 代理公司: 天津市新天方專利代理有限責任公司 12104
• 代理人: 張永芬

1.一種660MW級雙水內冷發電機安裝方法，其特征在于，其步驟包括：

一、基礎安裝

(1)將基礎表面多余松散的混凝土清理干凈，割掉伸出基礎表面的基礎螺桿套管，以不妨礙基板的安裝為宜；

(2)復查基礎的標高、定子孔洞尺寸以及基礎螺栓孔是否符合要求；

(3)清理機座底腳、基板、底鐵、斜墊鐵；

(4)布置底鐵，底鐵與基礎接觸面積應不小于75％，所有底鐵保持水平且達到相應標高要求；

(5)在底鐵上放置斜墊鐵，注意斜墊鐵應按其上面的標記配對使用，斜墊鐵之間及斜墊鐵與底鐵之間應進行研磨，以保證其接觸面0.03mm塞尺塞不入，接觸面積不小于70％；

二、底板安裝

(1)底板清理就位，發電機底板主要由定子底板、冷卻器底板、汽端軸承座及出水支座的底板、勵端軸承座和刷架底板共五種底板組成，清理底板，然后就位在斜墊塊上；

(2)根據基礎板裝配圖進行安裝，基板與斜墊鐵之間的接觸面積不小于70％，0.03mm塞尺不入；通過調整斜墊鐵調整基板的標高，水平，基板水平度允許偏差要不大于0.04mm/m；并找好基板軸向及橫向位置，使之滿足安裝要求，注意兩斜墊塊面錯開部分面積不超過25％；

(3)安裝地腳螺栓，處于基板沉孔中的螺母應與螺桿搭焊牢，并應在沉孔內采取措施防止螺母松動；

(4)在基板上鋪2～3層總厚度為5mm的鋼墊片，用于調整機組的中心高；使用非整張墊片時相互間不應有搭接，且在有螺孔的地方開豁口以便于抽取；

(5)當發電機與機組軸系找好中心時，基礎螺栓應處于擰緊狀態，要求各支撐面的受力情況均勻一致，每個支撐面處的底鐵和斜墊鐵均處于打緊狀態；

三、定子吊裝就位

四、發電機轉子穿裝

(1)穿裝前的準備工作

a發電機轉子的檢查

①轉子外觀檢查：檢查轉子軸承擋，聯軸器有無磕傷，銹蝕情況；葉片、大護環、小護環和轉子表面漆是否存在脫落現象；轉子平衡塊、平衡螺釘，風扇止動墊片是否已保險鎖緊，檢查轉子進出水孔是否有效密封，并一一做相關記錄；

②轉子軸徑檢查：用外徑千分尺結合內徑千分尺對發電機汽端、勵端及穩定軸承軸徑處進行測量檢查其橢圓度和不柱度均須不大于0.03mm；

③轉子水路水壓試驗：水壓試驗前，復測轉子絕緣電阻并作記錄；然后在發電機轉子汽端安裝轉子出水口悶頭；在發電機轉子勵端端頭處安裝水壓進水工具；準備大壓力打壓泵進行水壓試驗，試驗要求：試驗壓力11MPa，保壓8小時的水壓試驗，檢查無滲水和無漏水現象；表壓允許下降試驗壓力≤5％；試驗合格后，先將轉子水排干，然后用干燥的儀表用壓縮空氣吹干水路中剩水；再次復測轉子繞組絕緣電阻并做記錄；如若進行氣密試驗，則要求試驗壓力0.7MPa，24h泄漏壓降≤1％P1，P1為起始壓力，24h漏氣率≤1％；

b發電機定子的檢查

①檢查發電機定子水路法蘭口及其他各封口法蘭是否完好無破損并做記錄；發電機運輸蓋板打開后，對發電機定子內部仔細檢查；包括定子汽勵端部線圈、鐵心內部和鐵心背面位置有無異物、螺栓有無松動、止動墊圈是否有效保險，鐵心及其他位置有無生銹情況、絕緣引水管有無磕傷，需仔細檢查并記錄；

②鐵心緊定螺栓調整：打開機座兩側人孔蓋板，拆出緊定螺釘和螺母，在緊定螺釘和螺母上涂抹適量粘結劑，然后調整緊定螺釘與定子機座間隙到1.5mm～2.0mm，共12處，間隙調整好后需做記錄并驗收，然后將螺母鎖緊；最后裝復機座兩側人孔蓋板；

c定子水路密封性試驗檢查

①定子水路密封性試驗應該在出線盒、軟連接裝配、定子絕緣引水管全部裝配好，以及出線盒中性點絕緣引水管裝配完成后進行；可做氣密試驗或水壓試驗；

②水壓試驗方法和要求：制作水壓試驗工具，其中襯墊的材料選用聚四氟乙烯，通過匯水管注入清潔水；試驗壓力為0.75MPa，保壓8h，檢查泄漏和壓力表變化，要求無泄漏，表壓變化范圍不超過5％；水壓試驗后，定子需排盡水并用干燥儀用壓縮空氣吹干；如若進行氣密試驗，要求試驗壓力0.4MPa，24h泄露壓降≤1％P1，P1為起始壓力24h漏氣率≤1％；

d電氣檢查

進行定子直流電阻測量、發電機主絕緣測量及匯水管絕緣電阻測量；

e定子初找中心完成

①用千斤頂調整定子位置尺寸，使其中心滿足圖紙要求；

②以兩端導風圈內環為基準與汽輪機軸線找同心，軸向安裝尺寸滿足圖紙要求；

③調整定子臺板上的支持頂絲滿足高度及水平要求；

f汽端軸承座滲油試驗完成、軸瓦接觸研刮驗收合格，汽端軸承座位置調整好就位；出水支座下半就位；汽、勵端外端蓋下半已安裝好；

(2)發電機穿轉子

a在鐵心保護板兩側綁Φ6.5mm尼龍繩后，平鋪在定子鐵心底部；注意保護板粗糙面朝上，光滑面朝下；

b鋪弧形滑板和涂抹潤滑劑，在滑板上均勻地涂抹一層黃油，黃油應適中且均勻；將弧形滑板移動到鐵芯保護板上并將高強度尼龍繩將弧形滑板四角固定于汽、端軸承座底板螺栓上，尼龍繩不得接觸鐵心的齒區，以免損傷鐵心，也不能將尼龍繩固定在絕緣引水管上；

c將穿轉子拉力吊攀安裝到轉子汽端聯軸器上，將軸頸托架安裝到轉子汽端軸承擋上；

d將轉子托架安裝到勵端轉子內油擋位置上；

e轉子起吊，在轉子本體上起吊的位置包裹5mm厚的鋁板進行防護；將鋼絲繩或吊帶雙跨于轉子重心兩側，每側在橡膠板上纏繞一圈，調整吊繩位置起吊轉子，使轉子處于水平狀態；注意不得碰到護環；轉子起吊時注意要保證轉子磁極中心線為垂直方向；

f起吊并移動轉子，使其汽機端對準電機端鐵芯中心；向前移動轉子進入鐵芯膛內，直到吊繩將要碰到而未碰到機座勵端為止；

g在轉子勵端托架下墊道木，汽端軸頸托架坐落在弧形滑板上，松開吊轉子的鋼絲繩，然后改變吊裝位置，在勵端轉子托架位置吊起轉子；在汽端選取一合適位置為轉子軸向牽引的錨固點，通過鋼絲繩及5噸電動倒鏈與轉子汽端聯軸器的拉力吊攀連接，通過電動倒鏈牽引轉子向汽端繼續穿入；注意弧形滑板不能移動，軸頸托架不允許在鐵芯階梯型處承載；

h當軸頸托架接近汽端弧形滑板端部時，勵端吊裝鋼絲繩將轉子勵端抬高些，在轉子本體下方塞入托板；托板離護環100mm；注意在托板塞入前，在托板兩側系牢尼龍繩，并留有長度，便于最后能將托板抽出；下降勵端鋼絲繩，使轉子勵端略低，重量由軸頸托架轉移到托板上，繼續由汽端牽引前進，此時發電機轉子的重量由托板承載；

i當汽端聯軸器伸出機座一段距離可裝吊繩時，用另一部行車起吊汽端；勵端護環內側離勵端鐵心端部700mm時，需暫停轉子移動；抬高勵端轉子，但不得碰到定子鐵心，用尼龍繩分別將托板、弧形滑板、鐵心保護板從勵端抽出；

j在勵端轉子托架下墊入道木，緩慢放低轉子，重量由轉子托架支撐；安裝勵端軸承座下半，將下半軸瓦翻入勵端軸承座，撤出勵端轉子托架下的道木，使轉子重量由勵端軸承座支撐，安裝勵端軸瓦上半及軸承蓋的上半并分別擰緊中分面的螺栓，兩側油檔蓋不安裝；然后拆去勵端轉子托架，并在集電環側裝上轉子托架，并用鋼絲繩吊住轉子托架處；然后兩行車將一同起吊轉子帶著勵端軸承座朝汽端移動；當聯軸器靠近前軸承座時，將汽端軸頸托架翻轉180°至上面并拆去，并拆去牽引吊攀；

k轉子到達最終位置后，汽端聯軸器用合適的墊塊墊起，注意防止轉子滾動，松開吊繩，將汽端軸承下半球面座及軸瓦翻入軸承座中；勵端轉子托架下用墊塊墊起，調節后軸承座使其就位，移去托架底部道木，將轉子托架上翻并拆除，清點檢查工器具合格；至此發電機轉子穿裝完成；

五、發電機轉子與汽輪機轉子聯軸器找中心

(1)找中心時，發電機汽端聯軸器與汽輪機低壓轉子后聯軸器應相互對正，使其跳動差相互抵消；可采用汽輪機低壓轉子與發電機轉子共同轉動的方法進行；

(2)檢查并清除附著于軸上的外來物質；

(3)查找聯軸器上的廠家標記，并作好序號標記，以便記錄；

(4)在汽輪機和發電機轉子一起轉動的情況下完成汽輪發電機定中心；在聯軸器的螺栓孔內裝配直徑比螺栓孔直徑小1mm的銅棒；確保兩轉子均處于自由狀態；

(5)百分表安裝必須牢固可靠，避免碰撞，當轉子盤動一圈回到原位時，百分表讀數應回到原來數值；

(6)施工時要用鋁板保護好轉子軸頸，避免在工作時劃傷；

(7)松開軸承座地腳螺栓，在軸承座周圍安裝臨時頂點進行水平和垂直調整；

(8)在軸承座底部和軸承座臺板之間加墊片進行調整；

(9)使用百分表測量聯軸器外圓；每次轉動轉子90°，4個點作測量；要求圓周偏差小于0.02mm，端面偏差小于0.02mm；在整個共同轉動過程中兩聯軸器不得有剛性聯接，不得有相對角位移；

六、磁力中心及空氣間隙調整

(1)按照廠家圖紙要求數據調整磁力中心，允許偏差要≤0.50mm；

(2)測量定子與轉子的相對位置要在定子兩端的對應點進行，并作好標記，以保證測量和調整的準確性；

(3)空氣間隙測定的位置要在發電機兩端選擇同一端面的上、左、右固定的三點進行；要求空氣間隙實測值與平均值偏差≤1mm；

(4)由于機組在滿負荷運行時，轉子軸系的軸向熱膨脹有影響，為使滿負荷時定子、轉子磁場中心重合，應將定子相對轉子向勵端方向預移距離；

七、擋風蓋及外端蓋安裝

外端蓋為三拼結構；因發電機安裝軸向空間較小，定子就位后轉子穿裝前須將外端蓋底部進行提前安裝；

(1)擋風蓋安裝在機座上

擋風蓋是由內端蓋和導風圈組成的，其中內端蓋是分上、下左、下右共三部分組合，把合在機座上；而導風圈是分底部、左、右、頂部共四部分拼成，裝配在內端蓋上，現場安裝時必須注意按照廠家鋼印標識進行裝配，不得混淆，具體安裝步驟如下：

a安裝下半內端蓋：先分別將下半內端蓋分成左右兩塊，用工具直接將下半內端蓋吊至安裝位置，用螺栓將內端蓋固定到機座上；內端蓋位置調整可以通過下方位置4個M24螺栓進行微調；為了防止L吊具與軸承干涉，安裝下半內端蓋前，需將上半軸承蓋和軸瓦移除；

b裝導風圈：導風圈為4拼結構，先將導風圈分拆，然后在轉子風葉上鋪一層硬紙板保護轉子風葉，用吊裝工具先將底部位置的導風圈送至轉子風葉位置；再通過導風圈安裝工具，將導風圈緩慢旋轉下滑到安裝位置，依次裝好左側、右側及頂部段導風圈；

c安裝上半內端蓋；用專用吊具將上半內端蓋安裝到發電機機座上；

d導風圈與轉子間隙調整；通過M12調節螺釘來調節導風圈的徑向位置，保證測量上、下、左、右四處位置的間隙符合圖紙要求；通過調整內端蓋下部左右兩部分的外圓位置上的4個M24螺釘來調整導風圈與轉子之間的間隙符合要求，調整完畢后記錄最終測量值，拆下所有M12調節螺釘；

e擰緊內端蓋與機座固定螺栓以及導風圈與內端蓋連接螺栓；復測尺寸合格后，鎖緊止動墊片；

f配導風圈墊塊；對于導風圈與內端蓋連接的下部左右45°位置處的L型墊塊，其厚度需要根據此處內端蓋與導風圈之間的徑向間隙值來配加工，保證配緊，并用螺栓旋緊固定；

g內端蓋支撐螺栓鎖定；依次逐個拆出內端蓋M24支緊螺桿，每端4件，共計8件；涂抹厭氧膠后在旋進擰緊，再用螺母并緊鎖住；

h安裝匯水管法蘭；在勵端內端蓋下部垂直中心位置的法蘭孔上安裝調節法蘭，使法蘭內圓與匯水管壁上下左右間隙均為4mm，旋緊連接螺栓并保險鎖緊；將滌綸氈浸潤環氧粘接劑后塞入間隙內；

(2)外端蓋安裝

結構上外端蓋裝配由外端蓋和氣密封蓋組成；其中外端蓋分為底部、左、右三瓣，每瓣占120°；氣密封蓋為上下半拼接結構，外表面上焊接有通風管接頭與機座內部的高壓風管相連對機座內部進行密封，防止雜物進入，氣密封蓋與轉子之間采用多層擋風板進行密封；

其安裝步驟如下：

a發電機定子內部檢查并經驗收合格后，即可安裝汽、勵端左、右兩側的外端蓋；

b裝下半氣密封蓋：先在轉子上裝氣密封蓋安裝工具，然后吊裝下半汽密封蓋到工具上，旋轉氣密封蓋安裝工具使下半氣密封蓋旋轉到位，再擰緊下半氣密封蓋與外端蓋連接螺栓，拆出氣密封蓋工具；

c裝上半氣密封蓋：用吊具將上半氣密封蓋吊至安裝位置與外端蓋裝配連接；通過下半左右45°外圓位置上的2個M24螺釘來調整調整氣密封蓋與轉子之間的間隙符合設計要求，旋緊固定與端蓋固定螺栓，測量最終值并做記錄；

d配鉆定位銷：外端蓋位置最終確定后，配鉆機座和外端蓋的Φ12定位銷孔，并配裝定位銷；定位銷位置在外端蓋下半左右45°位置處；

e風管安裝：在外端蓋和氣密封蓋機外側表面上安裝織物液壓膠管，其長度按實際裝配情況現場配割，然后用卡箍固定；

八、發電機出水支座安裝

轉子線圈內的冷卻水甩出至出水支座，出水支座回收后，經兩側的回水口排至轉子冷卻水系統回水管道；兩側采用接觸式密封蓋板結構，其安裝步驟如下：

(1)在發電機穿轉子前將出水支座下半就位完成，并根據圖紙定位出水支座中心線到汽端軸承中心線的軸向距離，通過加減出水支座底腳支撐的墊片來調節出水支座的高度位置；初調完成后擰緊出水支座與底板的連接螺栓；

(2)在出水支座下半中分面上平鋪橡皮襯墊，然后安裝出水支座上半；

(3)裝出水支座兩側蓋；安裝兩側擋水蓋后，檢查接觸式密封環能夠滑動，在環的中分面增加鋁墊片，檢查外側擋水齒與轉子上下左右四個方向的間隙，調整到軸向徑向間隙圖紙要求，記錄最終測量值；

(4)擋水蓋與轉子間隙測量完成后，配鉆出水支座與底板的定位銷，復測擋水蓋與轉子間隙及軸向安裝尺寸；旋緊出水支座與底板連接螺栓；

(5)裝回水管：清理干凈回水管道，根據回水管斜度要求，配割出水支座兩側回水管，點焊固定，待位置全部確定好拆下進行焊接；管道焊接完畢后，再與出水支座連接；安裝回水管道時切記回水管的斜度很重要，否則會造成出水支座排水不暢，造成漏水；

九、發電機空氣冷卻器安裝

發電機空氣冷卻器由2臺構成，臥式安裝，冷卻器安裝在冷卻器支座上，通過螺釘進行連接，其安裝步驟如下：

(1)空氣冷卻器支座安裝

a安裝空氣冷卻器支座前須保證發電機定子已完成最終的定位，且二次灌漿已完成，方可進行冷卻器支座的安裝；按照圖紙在發電機定子兩側空氣冷卻器墊鐵位置進行基礎鑿毛工作，配制墊鐵并按照標高、水平要求就位空氣冷卻器支座的基礎板；

b清理發電機定子兩側與空氣冷卻器連接的結合面，清理空氣冷卻器支座的裝配面；吊冷卻器支座到底板上，檢查支座與定子機座螺孔連接情況確定支座安裝的位置；然后標記底板上與支座配合鉆孔的位置；吊開冷卻器支座；在底板上鉆攻M16螺孔，深度為20mm；

c用吸塵器逐個仔細清理螺孔鐵屑，用瞬干膠將細毛氈襯墊粘貼在定子機座與支座裝配面上；吊裝冷卻器支座到底板上，并根據實際情況布置支座與底板之間的不銹鋼墊片，要求墊實墊緊；固定支座與底板的連接螺栓；

(2)空氣冷卻器安裝

a冷卻器水壓試驗；現場自制水壓試驗工具，對冷卻器做水壓試驗并記錄；試驗壓力1.20Mpa，要求30min內檢查無滲漏；試驗完畢后，排出剩水并對進出水法蘭需進行有效防護；

b吊裝冷卻器到冷卻器支架上，根據冷卻器與支座連接螺栓情況，找準冷卻器安裝位置；然后配制冷卻器定位鍵，要求冷卻器與L型定位鍵的間隙≤0.05mm；

c空氣冷卻器進出水管安裝

按管路布置圖配割水管，先點焊固定，待位置全部確定好后再進行焊接；管道在焊接前必須清理干凈；注意：在與外部管道進行連接前，必須保證外部管道已進行水沖洗合格，方可與空氣冷卻器管道進行連接；

十、集電環裝置安裝

集電環裝置為發電機轉子繞組提供勵磁電流，集電環轉子與發電機轉子采用同軸設計；集電環裝置放置在與發電機勵端軸承共用的大底板上，由發電機外罩罩住；

(1)在轉子穿裝前按照圖紙在集電環裝置墊鐵位置進行基礎鑿毛工作，考慮機組軸系水平揚度要求配制墊鐵；解體集電環裝置包括刷架上的小外罩，外罩端板、絕緣板、導電板、穩定軸承、進水支座整體從底架上拆出，各部件拆裝前需做好標記以便于回裝；按照標高、水平要求就位集電環的基礎板；

(2)待轉子穿裝完畢，位置定位后，集電環的底架連同下半穩定軸承一起就位；根據軸瓦擋油環側面到轉子軸承檔內側端面距離要求，整體調節底架和軸承的軸向位置；注意定位時需考慮轉子預偏量；

(3)集電環轉子軸頸抬高量調整：根據制造廠要求，為防止穩定軸承載荷過大造成集電環轉子彎曲或機組啟動后，穩定軸承由于載荷過小造成穩定軸承振動大，因此集電環轉子穩定軸承處的軸頸需有0.2mm的抬高量；調整方法如下：在集電環轉子處于自然狀態時，用一塊百分表指針靠在集電環轉子軸頸垂直方向上并調零，在發電機勵端軸承座兩側軸肩處抬高發電機轉子，翻入穩定軸承下半軸瓦，然后緩慢下放轉子并觀察百分表讀數，當轉子接觸軸瓦百分表讀數不變時，記錄百分表讀數，如抬高量不符合要求，需重新抬高轉子并調整集電環軸承座底部墊片厚度；

(4)進水支座安裝

a按照圖紙尺寸安裝刷架完畢后，開始進行進水支座的裝配，裝配前需要盤動發電機轉子，用百分表檢查轉子進水管外圓面的晃度，要求晃度值≤0.05mm

b旋緊進水支座支架與基架的連接螺栓，調整并測量進水支座套與進水管的間隙Z并做記錄，調整轉子與進水支座的間隙Y并做記錄，要求頂部比底部間隙0.20mm；左右間隙均勻；

c根據圖紙要求復查進水支座與集電環穩定軸向位置尺寸并記錄；然后用1000V兆歐表測進水支座絕緣并做記錄，要求≥1MΩ

d盤根組件安裝：先需區分錐形盤根和圓柱形盤根，按順序安裝進水支座套內的聚四氟乙烯環、銅環、盤根的安裝順序符合圖紙要求，各個盤根接口位置需錯開90度；用170N·m力矩扳手初步扳緊法蘭螺栓。

2.根據權利要求1所述的660MW級雙水內冷發電機安裝方法，其特征在于，步驟三中，定子吊裝就位，包括下列步驟：

S101施工前檢查行車軌道和軌道梁，要求全程范圍內無障礙物，行車軌道與軌道梁接觸無懸空，壓板、連接螺栓全部擰緊，軌道接頭間隙、直線度、平行度、水平度各誤差值滿足規范標準要求；主廠房框架結構以及行車工字鋼梁強度、剛度、整體及局部穩定性滿足定子吊裝最大輪壓要求，確保作業安全；

S102拆除兩臺行車的緩沖墊，當間距為8m時兩臺行車用20號槽鋼焊接進行剛性連接，將兩臺行車連成一個整體，由2名司機分別操作一臺行車保證2臺行車動作一致，做動作試驗；

S103行車調試好后，安裝定子吊裝專用扁擔，扁擔梁方向與行車梁方向垂直，制作四根φ30mm L＝7m的鋼絲繩，在吊裝專用扁擔上安裝滑輪組，鋼絲繩與滑輪軸重合，四根鋼絲繩上各掛一個20t卸扣，并在卸扣上各掛一個20t開口；

S104扁擔安裝及小車位置調整；

1)扁擔梁通過2根Ф108mm×10m的鋼絲繩與行車2個大鉤連接，每根鋼絲繩四股受力，對于扁擔梁兜掛鋼絲棱角處進行保護，扁擔梁與500t鉤頭通過銷軸連接好，

2)將行車開至發電機定子基礎位置上方，然后調整小車，使得500t鉤子中心線與發電機定子中心線重合，此時行車和小車的位置即為吊裝位置；

S105將發電機定子運至汽機房吊物孔，行車連接可靠，起吊扁擔受力均勻，小車中心位置對齊，經確認后，進行吊裝前試吊；

S106發電機定子起吊、轉向、就位；

1)吊裝時，同時起升2臺行車的2個大鉤，將發電機定子緩慢平穩提升，定子底部超過汽機房15m運轉層300mm高度后，停止起升；

2)待定子穩定后，開動大跑使定子緩慢進入運轉層上方，利用吊鉤梁上的500t鉤頭將定子轉動90度，將發電機定子調整至與安裝就位時的方向一致；

3)然后開動2臺行車的行走機構，使定子平移至發電機定子就位基礎中心線上方停止，微動調整發電機定子的就位位置，使發電機定子的中心線與就位中心線重合；

4)穩定定子，同時松下2個大鉤，慢慢將定子下降到就位臺板上方，用螺栓連接定子與臺板，定子吊裝完成。