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CCPP燃气轮机发电机组安装调试摘要：对引进国外联合循环燃气轮机发电机组的工艺流程、性能、参数作了简要介绍，并闸述了安装程序及方法，特别对施工中技术难题及采取的措施做了说明，并对调试过程作了介绍关键词：燃气轮机；联合循环；高炉煤气；安装；调试1前言燃气-蒸汽联合循环电站（简称CCPP）工程是一种高效、清洁能源工程，由燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机和发电机等设备组成具有发电效率高，耗水少，自用电量低，环保效果好，建设周期短，占地面积小，启动及变载快，自动化程度高，运行人员少等优点，是一个二次能源利用的绿色、环保型工程邯钢燃气-蒸汽联合循环电站有两套燃气轮机发电机组，采用燃气-蒸汽联合循环发电技术工艺，燃气轮机和汽轮机分轴布置，总装机容量98MW该发电机组，是目前世界最先进的燃烧低热值高炉煤气的联合循环发电机组，其主体设备从日本三菱公司引进机组以高炉产生的副产品——高炉煤气BFG为主燃料，在燃气—蒸汽联合循环发电机组中发电通过CCPP对高炉煤气的回收利用，既可减少高炉煤气的放散、降低能源损失、减轻大气环境污染，又能利用此装置较高的热电效率获得大量的电能，每小时最大发电量可达9.8万千瓦时，年发电量达7亿千瓦时以上，比同等水平的热电厂年可节约标准煤22万吨以上。

联合循环电站投产后，将会带来良好的经济效益、社会效益和环保效益2机组工艺流程、技术性能、参数2.1机组介绍燃气轮机为M251S纯烧高炉煤气的燃气轮机，初温1150°C，高炉煤气耗量134000m3/h,燃气循环发电净输出功率28.5MW，燃气轮机发电机组由三菱重工和杭州汽轮机股份有限公司联合制造，每台燃气轮机轴系上布置燃气轮机、主齿轮箱、煤气压缩机、发电机、励磁机、副齿轮箱、起动装置，配置1台神户造船厂制造的湿式静电煤气除尘器，1台煤气冷却器，1台空气过滤器，1套CO2灭火系统值班燃料采用焦炉煤气，配置了焦炉煤气吸附干燥系统，焦炉煤气压缩机采用神户制钢制造的两级压缩螺杆式压缩机，发电机由三菱电机制造，整机为露天布置余热锅炉为双压带自除氧自然循环次高压余热锅炉，高压：蒸汽流量为77.3t/h,额定蒸汽压力为6.08MPa，额定蒸汽温度483C，低压：蒸汽流量为9.9t/h,额定蒸汽压力为0.3MPa，额定蒸汽温度190C由杭州锅炉集团有限责任公司制造，锅炉前设计有旁路烟囱，每台锅炉配2台次高压给水泵和2台低压给水泵；汽轮机为杭州汽轮机股份有限公司西门子技术NK50/71型产品，为次高压、单缸、单轴、单排汽、反动式、凝汽补汽式汽轮机其额定功率为20.5MW，最大功率为22MW。

汽轮机主蒸汽参数:压力5.88MPa，汽温：480°C汽轮机发电机选用山东济南发电设备厂QFN-22-2型产品其额定功率为22MW，输出电压10.5KV，采用静止可控硅励磁机组安装中心标高3500mm，两台燃气发电机组设备总重1276.49t配套系统主要包括燃料供应系统、氮气供应系统、润滑油、控制油系统、轴封及冷却空气系统、压缩空气系统、循环冷却水系统、进排气系统等机组采用分散控制系统DCS）,燃气轮机控制系统（GTC）由外商成套提供，余热锅炉和汽轮发电机组控制系统（DCS）由汽轮机厂成套提供2.2工艺流程主要工艺流程如下：低热值高炉煤气BFG经过脱水、除尘后进入煤气压缩机升压后进入燃烧室，与经过压气机升压后进入燃烧室的空气混合燃烧，产生的高温高压煤气进入燃气轮机膨胀做功，通过齿轮系统，将机械能转换为电能输出燃气轮机排出的废热烟气进入余热锅炉，余热锅炉产生高温高压蒸汽，利用蒸汽轮机发电，经过余热锅炉废气排入大气，最终完成联合循环发电参见工艺流程图3施工方法燃气轮机发电机组总的安装程序：（1）基础验收及处理2）设备清点检查3）安装主齿轮箱4）安装燃气轮机及煤气压缩机5）安装发电机和启动装置。

6）安装燃气轮机后部排气部分7）辅助设备检查、清洗、就位、试压等与主机同步，找正时应以主机为基准，进行找正8）管道安装应在设备就位后进行，与设备接口不得强力对接3.1 基础验收根据土建提供的验收资料及混凝土工程施工验收规范，验收设备基础外观、尺寸偏差、强度、预留孔深度、铅垂度、纵横中心线、预埋件平整度、标高等检验项目应符合图纸要求，表面无露钢筋现象，在基础上建立准确的标高基准点和中心线，利用纵横中心线，把整个燃机基础预埋螺栓位置全部放出线来检查预埋螺栓位置，水平位置偏差±2mm之内，对角线允许偏差土4mm，螺栓顶面标高偏差0-+5mm之间，倾斜度小于1/1000，其它预埋件平台偏差±10mm，基础标咼应在0―3mm之间3.2 在设备安装以前的工作中，地脚螺栓的布置工作是最重要的这项工作与土建布筋工作同时进行地脚螺栓应固定在专用的钢架上混凝土浇注以前，地脚螺栓和其它预埋件的位置和高度确认在允许的范围内混凝土浇注前地脚螺栓的安装高度计算如下：安装高度=设计高度+转子轴承定位+混凝土的收缩座浆根据图纸平面尺寸，在基础确定垫铁安放位置，平面位置偏差在±5mm以内，将需要灌浆的基础表面，松散的混凝土铲去30mm露出坚硬的表面，用刷子清扫干净，安好可调楔形铁或可调平垫铁，标高控制；楔形铁±1mm之内，平垫铁在土0.5mm之内，水平偏差在0.05mm/m之内，垫铁高度要考虑转子扬度因素，计算后确定垫铁的标高。

座浆前清理灌浆区域，安放模板用水浸透12小时后，用压缩空气、棉布、海绵将基础表面多余的水清理干净座浆用GCM灌浆料，按设计要求配制，用机械搅拌均匀后浇注，用湿麻袋将灌浆区域盖好，以防裂缝和脱皮，最后检查养生期3.3 设备就位、吊装燃气轮机重量89.2t，外形尺寸9450X4100X5050mm,为本工程最重件吊装现场选用①52mm-6X37+l等级的钢丝绳，燃气轮机（带压缩机）自重加上钩头及索具重量，总起重量为91.5t钢丝绳抗拉强度为1670MPa，最小破断拉力为1330000N,每根长度为10米，采用四个吊点,吊装安全系数为K=1330000X4X0.866/915000=5.03，所选用钢丝绳能满足吊装要求吊车采用KH700-2型150t履带吊，作业半径7米，主臂长21m，起重量104.9t,满足起吊要求在基础上放好道木，比垫铁稍高，先把设备放在道木上，防止座浆垫铁损坏，再用超薄液压千斤顶将设备就位3.4.1 设备找正调平齿轮箱的安装以标板的中心点，用钢丝挂设纵向和轴向中心线，首先检查齿轮箱水平标高达到设计值，水平偏差在0.05mm/m之内，中心线与地面纵横中心线重合，偏差不得超过0.25mm，标高控制在±lmm之内，对角拧紧螺栓，齿轮箱定位后以齿轮箱为基准，粗找燃气轮机、煤压机、发电机及启动装置，用千斤顶将设备放置在中心线上，检查纵横方向尺寸偏差不得大于±2mm，标高在0〜-3mm。

检查底座与垫铁的结合面，垫铁与底座的接合面应严密，用0.05塞尺检查应塞不过去，以0.3〜0.5kg手锤在每组垫铁任一个角上敲击，敲击应无松动现象斜垫铁安装完后，应在侧面焊接固定3.4.2 燃气轮机的安装燃机作业流程如下：基础放线一研磨基础一安放水平板及校正楔一安外罩底板一设备就位一外罩装配（侧墙）一第一次转子调整一底板灌浆一转子传动轴连接一管道安装等一外罩装配（顶部）一检查及清理一试运行⑴机壳底盘通过螺栓固定在底座上，用垫板调平，标高以变速器标高为准，偏差方向一致⑵安装前，对底座进行检查，应无裂纹、无变形、无锈蚀，底座表面清理干净，孔位及尺寸正确，与图纸相符⑶机组底座安装保持水平，水平度允许偏差才0.2mm/m3.4.3 机组轴系的调整本机组轴系找正以齿轮箱主轴水平为准，向两侧找正，但由于各部位工作温度不同以及齿轮箱轴的偏移，冷态找正应预留一差值清洗各联轴器，用千分表测量径向跳动不超过土0.03mm,用内径千分尺测量各相邻联轴器之间的间隙，顺序如下：主齿轮－燃气轮机，主齿轮－发电机，主齿轮－煤压机，发电机－励磁机，励磁机－扭矩变换器，扭矩转换器－启动电机壳体找正找平后，以齿轮转子联轴器为基准，采用三表找正法，顺序调整各联轴器同心度，不得超过±0.03mm,径向及轴向定位后，固定地脚螺栓，二次灌浆。

灌浆后2~3天后进行轴系最后调整，应与灌浆前的测量结果比较，确保尺寸在允许偏差之内，检查联轴器螺栓拧紧力矩应符合图纸要求，测量螺栓伸长量为准，确认后安装轴承周围的管道，再安装壳顶部框架3.5.1 3.5管道安装管道安装本机组管道有润滑油系统、控制油系统、燃烧高炉煤气、值班焦炉煤气、仪表空气、冷却空气、密封氮气、冷却水等管道⑴检查管子的外观质量，应无重皮、裂纹、严重腐蚀和破损⑵所有管路安装应先装支吊架、托架，后装管道，支吊架、托架不应妨碍保温和系统热膨胀⑶管道安装前必须把内部清理干净，管道内不得有泥土、砂粒、焊渣、铁锈等杂物⑷管道与设备对口时，不准强制对口所有管道对接焊口一律开坡口，并留有对口间隙，应符合规范要求，未开坡口的管道不允许对焊⑸阀门应检查、清洗干净，并密封严密，手动灵活⑹设备随机带来的管道全部经过酸洗、钝化处理，管口封闭，安装前应检查合格后，现场对口焊接，应保持管内清洁；与设备连接的外部工艺管道内壁应进行喷砂除锈，管内清洁焊接采用全氩弧焊和氩弧焊打底手工电焊盖面焊接工艺，油管焊接除此外还应采用反面充氩焊接工艺，保证管内没有氧化皮，减少油管冲洗时间⑺高炉煤气管道直径较大，采用工厂化制作、自动焊接，安装现场手工电弧焊，双面焊接，焊缝作煤油渗漏试验，还应做5%的无损检测试验。

对于大口径管道人工可以进里面清理的，可不用氩弧焊，但焊口部位必须清理干净，经双方验收合格⑻所有管路进行压力试验，压力试验时，将管道和设备用盲板隔断，试验压力为工作压力的1.5倍水压试验应缓慢升压，待达到试验压力后，稳压lOmin,再将试验压力降至设计压力，停压30min，以压力不降、无渗漏为合格气压试验时，应逐步缓慢增加压力，当压力升至试验压力的50%时，如未发现异状或泄漏，继续按试验压力的10%逐级升压，每级稳压3min,直至试验压力稳压lOmin,再将压力降至设计压力，停压时间应根据查漏工作需要而定，以肥皂液检验不泄漏为合格控制油压力高，采用氮气瓶并通过充氮小车向管道内充压，一定要采取安全措施当N2泄露到空气中时，空气中的氧气成分变得稀薄就会对人的生命安全造成威胁所以N2可能聚集的地方一定装通风设备，在检测过程中这些地方应有专人监视3.5.2 管道冲洗和吹扫⑴管道及支撑安装工作已完成，压力检测完成，管道冲洗和吹洗的临时措施安装完毕⑵气体管道用压缩空气吹扫，水管道用清水冲洗高炉煤气管道应人工清理洁净油管道用压力油循环冲洗，冲洗油应经过滤网，滤网应定期清理，循环完毕再次清理空气吹扫过程中，当目测排气无烟尘时，应在排气口设置贴白布木制靶板检验，5min内靶板上无铁锈、尘土、水分及其他杂物，应为合格。

⑶由煤压机至燃机的高炉煤气管道直径0650mm，人工不好清理，用压缩空气吹扫，现场无足够气量，经过与外方协商采用爆破吹扫法，最终顺利完成吹扫工作，外方相当满意⑷控制油冲洗分为初步冲洗、第二次冲洗和最终冲洗初步冲洗、第二次冲洗，拆掉伺服阀的节流阀和过滤元件，然后在每个励磁块上安装冲洗板最终冲洗，系统处于正常操作状态油冲洗结束后应满足以下标准：初步冲洗和第二次冲洗的鉴定工作应在每一冲洗阶段持续48小时后进行；如果鉴定没满足标准，下一个取样将在超过8小时后再进行；冲洗停止前，鉴定需连续两次达到标准；最终冲洗鉴定应在伺服阀动作超过10次后进行；初步和第二次冲洗油样污染物微粒数量应满足SAE四级或NAS七级;最终冲洗油样污染物微粒数量应满足SAE二级或NAS五级⑸润滑油管冲洗分二次进行，第一次冲洗不经过设备，拆除。