2024年一建机电实务4.8节：发电设备

2024年一建机电实务思维导图，概述了电厂锅炉设备安装技术、汽轮发电机安装技术、风力发电设备安装技术 、太阳能发电设备安装技术等详细内容，内容丰富，要点梳理，结构清晰，体系完整！非常值得学习！

4.8节：发电设备

• 1. 电厂锅炉设备安装技术
  • 1.1. 电厂锅炉设备的组成
    • 电厂锅炉系统主要设备由锅炉本体设备及锅炉辅助设备两部分组成。
    • （1）锅炉本体设备包括锅炉钢架、锅筒或汽水分离器及储水箱、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、燃 烧器、空气预热器、烟道等主要部件，其中超临界和超超临界直流锅炉本体设备只有汽水分离器及储水箱， 不含锅筒。
    • （2）锅炉辅助设备包括送引风设备、给煤制粉设备、吹灰设备、除灰排渣设备等。 （口诀：吹风排粉）
  • 1.2. 电站锅炉主要设备的安装技术
    • 1） 电厂锅炉安装一般程序
      • 设备清点、检查和验收→基础验收→基础放线→设备搬运及起重吊装→钢架及梯子平台的安装→汽水分离 器及储水箱（或锅筒）安装→锅炉前炉膛受热面的安装→尾部竖井受热面的安装→燃烧设备的安装→ 附属 设备安装→ 热工仪表保护装置安装→单机试运转→报警及联锁试验→水压试验→锅炉风压试验→锅炉酸洗→锅炉吹管→锅炉热态调试与试运转。
    • 2）锅炉钢架安装
      • （1）锅炉钢架的组成及连接方式
        • 其钢结构的连接方式有两种：焊接和高强度螺栓连接。
      • （2）锅炉钢架安装程序
        • 基础检查划线→柱底板安装、找正→立柱、垂直支撑、水平梁、水平支撑安装→第一层钢架找正→ 高强度 螺栓终紧→验收及基础二次灌浆→其余各层钢架及平台扶梯安装→顶板梁安装等。
      • （3）锅炉钢架安装工艺方法
        • ①钢结构组件吊装：钢结构组件吊装主要考虑方形、长圆柱体和三角形等物体。起吊节点的选定，即根据 组件的结构、强度、刚度，机具起吊高度，起重索具安全要求等选定。组件绑扎，确保吊装的安全。
        • ②对重大或重要组件在正式起吊前，先将组件稍稍吊空，然后对机具、索具、夹具和组件有无变形、损坏等 异常情况进行全面检查；最后正式起吊，力求吊装一次就位。
        • ③钢架安装找正：用弹簧秤配合钢卷尺检查中心位置和大梁间的对角线误差；用经纬仪检查立柱垂直度； 用水准仪检查大梁水平度和挠度，板梁挠度在板梁承重前、锅炉水压前、锅炉水压试验上水后及放水后、 锅炉整套启动前进行测量。（口诀：放上后，启动前称鸭）
    • 3）锅炉受热面组合安装
      • （1）锅炉受热面施工程序
        • 设备及其部件清点检查→合金设备（部件）光谱复查→通球试验与清理→联箱 找正划线→ 管子就位对口焊接→组件地面验收→组件吊装→组件高空对口焊接→组件整体找正等。（店铺通话，对面装口罩）
      • （2）锅炉受热面施工要求
        • ①锅炉受热面施工场地的确定：锅炉受热面施工场地是根据设备组合后体积、重量以及现场施工条件来决 定的。
        • ②锅炉受热面施工形式的选择：锅炉受热面施工形式是根据设备的结构特征及现场的施工条件来决定的。 组件的组合形式包括直立式和横卧式。
          • 直立式组合就是按设备的安装状态来组合支架，将联箱放置（或悬吊）在支架上部，管屏在联箱下面组装。 其优点在于组合场占用面积少，便于组件的吊装；其缺点在于钢材耗用量大，安全状况较差。
          • 横卧式组合就是将管排横卧摆放在组合支架上与联箱进行组合，然后将组合件竖立后进行吊装。其优点就 是克服了直立式组合的缺点；其缺点在于占用组合场面积多，且在设备竖立时，若操作处理不当则可能造 成设备变形或损伤。
        • ③锅炉受热面组件吊装原则和程序。锅炉受热面组件吊装原则：锅炉一般为悬吊式，整个受热面通过吊杆吊挂。因此，锅炉受热面组件吊装的一般原则是：先上后下，即 先吊杆后联箱再到管屏。因为锅炉的过热器、再热器管屏受力由联箱承受，所以先吊挂联箱。
    • 5）锅炉密封
      • 锅炉密封工作结束后，对炉膛进行气密性试验，并处理缺陷至合格，风压试验压力按设备技术文件规定来 选择，如无规定时，试验压力可按炉膛工作压力加 0.5kPa 进行正压试验，一般负压锅炉的风压试验值选 0.5kPa。
    • 6）锅炉水压试验
      • 锅炉水压试验前：
        • 保证设备、原材资料及锅炉安装、焊接、热处理记录报告等验收资料齐全。并确认所有焊接件及固定在受 热元件上的临时结构件全部清除，受压元件的焊接工作全部完成，且无损探伤、外观检查合格，焊接应力 清除完毕。水压试验方案及现场条件符合要求。
      • 水压试验时
        • 锅炉上应安装不少于 2 块经过校验合格、精度不低于 1.0 级的弹簧管压力表，压力表刻度极 限值宜为试验压力的 1.5 倍~2.0 倍。
      • 补充试验压力
        • ①汽包锅炉一次系统试验压力为汽包设计压力的 1.25 倍
        • ②直流锅炉水压试验压力为过热器出口设计压力的 1.25 倍，且不小于省煤器进口设计压力的 1.1 倍。
        • ③再热器试验压力为再热器进口设计压力的 1.5 倍。
  • 1.3. 锅炉热态调试与试运行
    • 锅炉机组在整套启动以前，必须完成：
      • 锅炉设备，包括锅炉辅助机械和各附属系统的分部试运行； 锅炉的烘炉、化学清洗；
      • 锅炉及其主蒸汽、再热蒸汽管道系统吹管；
      • 锅炉的热工测量、控制和保护系统的调整试验工作。
    • 1）锅炉化学清洗
      • （1） 电站锅炉蒸发受热面及炉前系统在启动前必须进行化学清洗， 由有清洗资质的单位，依照已批准的 化学清洗方案及措施进行清洗。一般分为 4 个阶段：水冲洗、清洗药品配制、上药清洗、清洗液排放。
      • （2）化学清洗方案中应明确相应的安全保护措施和符合环保要求的废液排放措施。化学清洗结束至锅炉 启动时间不应超过 20d ，否则应采取防腐保护措施。
    • 2）锅炉蒸汽吹管
      • （1）锅炉吹管的临时管道系统应由具有设计资质的单位进行设计。
      • （2）吹洗临时连接管安装前应进行全面检查，并按正式管道的施工工艺施工；在排汽口处加装消声器。
      • （3）锅炉吹管应包括：锅炉过热器、再热器、主蒸汽管道及再热蒸汽。
      • （5）吹洗过程中，至少有一次停炉冷却（时间 12h 以上）， 以提高吹洗效果。
    • 4）锅炉试运行
      • （1）锅炉机组在安装完毕并完成分部试运行后，必须通过整套启动试运行。
      • （2）对施工、设计和设备质量进行考核，检查设备是否达到额定能力，是否符合设计要求。（ 目的）
      • （3）在试运行时使锅炉升压：在锅炉启动时升压应缓慢，升压速度应控制，尽量减小壁温差以保证分离 器储水箱（锅筒）的安全工作，同时仔细对人孔、焊口、法兰等部件认真检查。（锅炉升压注意事项及检 查的部件有哪些？）
      • （4）发现有泄漏时应及时处理，同时要仔细观察各联箱、分离器储水箱（锅筒）钢架支架等的热膨胀及 其位移是否正常。（ 哪些部位要检查热膨胀及其位移？）
      • （5）对于 300MW 级及以上的机组，锅炉应连续完成 168h 满负荷试运行。
      • （6）试运行完毕后，按规定办理移交签证手续。
• 2. 汽轮发电机安装技术
  • 2.1. 汽轮发电机系统设备组成
    • 1）汽轮机设备组成
      • 电站汽轮机设备主要由汽轮机本体设备，以及蒸汽系统设备、凝结水系统设备、给水系统设备和其他辅助 设备组成。
      • 汽轮机本体主要由静止部分和转动部分组成。
        • 静止部分包括汽缸、喷嘴组、隔板、隔板套、汽封、轴承及紧固件等；
        • 转动部分包括动叶栅、叶轮、主轴、联轴器、盘车器、推力盘、机械危急保安器等。
    • 2）发电机设备组成
      • 汽轮发电机由定子和转子两部分组成。
        • （1）旋转磁极式发电机定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。
        • （2）转子主要由转子锻件、励磁绕组、护环、中心环和风扇等组成。
  • 2.2. 汽轮机主要设备的安装技术要求
    • 2） 电站汽轮机的安装
      • （2）汽缸和轴承座安装
        • 一般电站汽轮机的低压缸是分段到货的，需要在现场组合装配；对于汽轮机的高中压缸是整体组装供货的， 不需要在现场重新组合装配。
        • ①低压缸组合安装：低压外下缸组合包括：低压外下缸后段（电机侧）与低压外下缸前段（汽侧）先分别 就位，调整水平、标高、中心后试组合，符合要求后，将前、后段分开一段距离，再次清理检查垂直结合 面，确认清洁无异物后再进行正式组合。组合时汽缸找中心的基准可以用激光、拉钢丝、假轴、转子等。（口诀：垃圾专家）
        • 低压外上缸组合包括：先试组合，以检查水平、垂直结合面间隙，符合要求后正式组合。
        • 低压内缸组合包括：当低压内缸就位找正、隔板调整完成后，低压转子吊入汽缸中并定位后，再进行通流 间隙调整。
      • （3）转子安装
        • ①转子安装：转子吊装、转子测量和转子、汽缸找中心。（口诀：掉厕中）
        • ②转子吊装应使用由制造厂提供并具备出厂试验证书的专用横梁和吊索。
        • ③转子测量应包括：轴颈椭圆度、不柱度的测量，转子跳动测量（径向、端面和推力盘瓢偏），转子弯曲 度测量，联轴器端面止口配合间隙测量。（口诀：圆柱跳弯）
        • ④对转子叶片应按制造厂要求进行叶片静频率测试。
        • ⑤转子如有中心孔，应有厂内的探伤检查报告，并应提供质量合格证明。
      • （4）隔板的安装
        • ① 隔板安装找中心方法一般有假轴找中心、拉钢丝找中心、激光准直仪找中心。 （口诀：垃圾家）
      • （6）上、下汽缸闭合
        • ①连续进行，不得中断：上、下汽缸闭合也称汽轮机扣大盖。汽轮机扣大盖时扣盖区域应封闭管理，扣盖 工作从向下汽缸吊入第一个部件开始至上汽缸就位且紧固连接螺栓为止，全程工作应连续进行，不得中断。
        • ②进行试扣：汽轮机正式扣盖之前，应将内部零部件全部装齐后进行试扣，以便对汽缸内零部件的配合情 况全面检查。试扣前应用压缩空气吹扫汽缸内各部件及其空隙，确保汽缸内部清洁无杂物、结合面光洁， 并保证各孔洞通道部分畅通，需堵塞隔绝部分应堵死。
        • 例如：汽轮机安装中，低压缸螺栓大都采用冷紧。汽缸螺栓冷紧时，应先采用 50%～60%的规定力矩对汽 缸螺栓左右对称进行预紧，然后再用 100%的规定力矩进行紧固。对于汽轮机高压缸螺栓采用热紧时，热紧螺栓应按冷紧时相同的顺序进行，加热后热紧工作一次完成，如 一次性达不到规定值应待螺栓完全冷却后，再重新加热。
      • （7）凝汽器安装
        • ①凝汽器壳体的就位和连接：鉴于凝汽器结构尺寸相当庞大，其支承方式多采取通过弹簧支座坐落在凝汽 器基础上的支承形式。凝汽器与低压缸排汽口之间的连接，采用具有伸缩性能的中间连接段，凝汽器与汽 缸连接的全过程中，不得改变汽轮机的定位尺寸，并不得给汽缸附加额外应力。
        • ②凝汽器组装完毕后，汽侧应进行灌水试验。灌水高度宜在汽封洼窝以下 100mm ，维持 24h 应无渗漏。 已经就位在弹簧支座上的凝汽器，灌水试验前应加临时支撑。灌水试验完成后应及时把水放净。
      • （8）轴系对轮中心的找正
        • ①轴系对轮中心找正主要是对高中对轮中心、中低对轮中心、低低对轮中心和低发对轮中心的找正。
        • ②在轴系对轮中心找正时，首先要以低压转子为基准；其次，对轮找中心通常都以全实缸、凝汽器灌水至 模拟运行状态进行调整；再次，各对轮找中心时的端面张口和圆周高低差要有预留值；最后，一般在各不 同阶段要进行多次对轮中心的复查和找正。
        • 例如：某工程 600MW 机组轴系中心找正内容及其各对轮找中心时的端面张口和圆周高低差预留值分别为： 轴系中心找正要进行多次，即：轴系初找；凝汽器灌水至运行重量后的复找；汽缸扣盖前的复找；基础二 次灌浆前的复找；基础二次灌浆后的复找；轴系联结时的复找。除第一次初找外，所有轴系中心找正工作 都是在凝汽器灌水至运行重量的状态下进行的。（口诀：储罐扣盖前，二灌前后连）
  • 2.3. 发电机设备的安装技术要求
    • 1）发电机设备安装程序
      • 台板（基架）就位、找正→ 定子就位、找正→定子及转子水压试验→发电机穿转 子→氢冷器安装→端盖、轴承、密封瓦调整安装→励磁机安装→对轮复找中心并连接→整体气密性试验等。 （口诀：秋水传情，盖茨夫妻）
    • 2）发电机定子安装技术要求
      • （2）发电机定子的吊装技术要求：发电机定子吊装通常有采用液压提升装置吊装、专用吊装架吊装和行车改装系统吊装三种方案。（口诀：专业行车）
    • 3）发电机转子安装技术要求
      • （1）发电机转子穿装前进行单独气密性试验。重点检查集电环下导电螺钉、中心孔堵板的密封状况，消除泄漏后应再经漏气量试验，试验压力和允许漏 气量应符合制造厂规定。
      • （2）发电机转子穿装工作要求
        • ①必须在完成机务（如支架、千斤顶、吊索等服务准备工作）、电气与热工仪表的各项工作后，会同有关人员对定子和转子进行最后清扫检查，确信其内部清洁，无任何杂物并经签证后方可进行。
        • ②转子穿装要求在定子找正完、轴瓦检查结束后进行。转子穿装工作要求连续完成，用于转子穿装的专用 工具由发电机制造厂提供，不同的机组有不同的穿转子方法，常用的方法有滑道式方法、接轴的方法、用 后轴承座作平衡重量的方法、用两台跑车的方法等。
        • 例如：转子起吊时，护环、轴颈、风扇、集电环等不得作为着力点，用软性材料缠裹钢丝绳。
• 3. 风力发电设备安装技术
  • 3.1. 风力发电设备的安装程序
    • 施工准备→基础及锚栓安装→塔底变频器、 电器柜安装→塔筒安装→机舱安装 →发电机安装（若有）→ 叶片与轮毂地面组合→ 叶轮安装→其他零部件安装→ 电气设备安装→调试试运行→ 验收。
  • 3.2. 风力发电设备安装技术要求
    • 安装前应编制风力发电风机组安装施工的专项施工方案，根据现场条件和风力发电风机设备的特点选择恰 当的安装机械、专用工具和辅助材料。
    • 2）塔筒安装要求
      • （1）塔筒分多段供货，现场根据塔筒重量、尺寸以及安装高度选择吊车的吊装工况。
      • （2）按照由下至上的吊装顺序进行塔筒的安装。
        • ①塔筒结合面法兰清理干净，第一节安装前在第一节塔筒下法兰外缘和内缘各涂一圈密封胶。
        • ②塔筒螺栓分别使用电动扳手和液压扳手等专用工具，并按厂家指导要求进行紧固。
    • 3）机舱安装要求
      • （3） 吊装机舱就位后，使用电动扳手和液压扳手等设备对连接螺栓进行紧固。
    • 4）叶轮安装要求
      • （3）叶轮与机舱的螺栓紧固应使用电动扳手和液压扳手等设备进行紧固。
    • 例如：某工程安装 25 台风力发电设备，风力发电设备由塔筒、机舱、轮毂、叶片等组成，风机叶轮直径 156m ，轮毂中心高度 140m 。现场安装采用 800t 履带起重机作为主吊机械（超起工况：主臂 144m+风电副 臂 12m ，250t 双滑轮吊钩，8 倍率，265t 转台平衡重，95t 车身平衡重，85t 超起平衡重）；1 台 80t 履带 起重机、2 台 100t 汽车起重机作为辅助吊装机械。使用水准仪控制设备的水平度，使用经纬仪控制塔筒的 垂直度，使用 1000N·m 的电动扳手、400N·m 的力矩扳手和液压扳手逐次紧固螺栓。
• 4. 太阳能发电设备安装技术
  • 4.1. 光伏发电设备安装技术
    • 1）光伏发电设备的安装程序
      • 施工准备→基础检查验收→ 设备检查→光伏支架安装→光伏组件安装→汇流箱安装→逆变器安装→ 电气设 备安装→调试→验收。（口诀：蜘蛛会变电）
    • 2）光伏组件安装要求
      • ①检查光伏组件及各部件设备应完好，光伏组件采用螺栓进行固定，力矩符合产品或设计的要求。
      • ②光伏组件之间的接线在组串后应进行光伏组件串的开路电压和短路电流的测试，施工时严禁接触组串的 金属带电部位。
    • 3）汇流箱安装要求
      • 检查汇流箱部件应完好且接线不松动，所有开关和熔断器处于断开状态，汇流箱安装位置符合设计要求， 垂直度偏差应小于 1.5mm。
    • 4）逆变器安装要求
      • 逆变器基础型钢其顶部应高出抹平地面 10mm 并有可靠的接地，逆变器安装方向符合设计要求，逆变器本 体的预留孔及电缆管口进行防火封堵。
    • 5）设备及系统调试
      • 光伏设备及系统调试主要包括光伏组件串测试、跟踪系统调试、逆变器调试、通信调试、升压变电系统调 试等电气设备调试。
  • 4.2. 光热发电设备安装技术
    • 1）光热发电设备的安装程序
      • （1）槽式光热发电设备安装程序
        • 施工准备→基础检查验收→ 设备检查→集热器支架安装→集热器及附件安装→换热器及管道系统安装→汽轮发电机设备安装→ 电气设备安装→调试→验收。
      • （2）塔式光热发电设备安装程序
        • 施工准备→基础检查验收→ 设备检查→ 定日镜安装→ 吸热器钢结构安装→ 吸热器及系统管道安装→换热器 及系统管道安装→汽轮发电机设备安装→ 电气设备安装→调试→验收。
    • 2）光热发电设备安装技术要求
      • 安装前应制定光热发电设备的专项施工方案，明确根据现场条件和光热设备的特点选择恰当的吊装机械， 制定吊装方案。汽轮发电机设备按照汽轮发电机安装技术有关内容执行，换热设备及系统管道的安装按照 管道工程施工技术的内容执行。
      • （1）槽式光热发电设备集热器安装技术要求
        • ①塔架安装按照驱动塔→边塔→侧塔的顺序进行。
        • ②集热器组合时，对紧固件应先进行初紧，待全部安装完成后方可终紧，并对初拧扭矩、终拧扭矩进行记 录。
        • ③集热器应从驱动端到末端进行安装。
        • ④每个单元集热器安装后应进行旋转试验，试验转动角度能满足集热器安装技术要求。无技术要求时，试 验转动角度应在-180°~180° , 误差在±10°。
      • （2）塔式光热发电集热设备安装技术要求
        • ①定日镜与支架固定牢固，安装位置、镜面调整角度符合设计要求。
        • ③塔式吸热器管屏设备内部应清洁，无杂物、无堵塞；安装时应对称进行，单面安装应不多于 2 组。