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火電廠汽輪機本體安裝施工工藝研究

文檔作者：田成剛，劉壯志，閆卓嶸，張紅宇田成剛，劉壯志，閆卓嶸，等文檔來源：中國能源建設(shè)集團(tuán)東北電力第一工程有限公司		更新日期： 2026年05月15日	點擊數(shù)：
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上一篇：水利水電工程管理與施工質(zhì)量控制問題分析

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田成剛，劉壯志，閆卓嶸，等：火電廠汽輪機本體安裝施工工藝研究
DOI: 10.19537/j.cnki.2096-2789.2025.22.031 .
火電廠汽輪機本體安裝施工工藝研究
田成剛，劉壯志，閆卓嶸，張紅宇
田成剛，劉壯志，閆卓嶸，等
中國能源建設(shè)集團(tuán)東北電力第一工程有限公司，遼寧 沈陽 110623
Research on Installation Construction Process for Steam Turbine Proper in
Thermal Power Plants
TIAN Chenggang, LIU Zhuangzhi, YAN Zhuorong, ZHANG Hongyu
China Energy Engineering Group Northeast No. 1 Electric Power Construction Co., Ltd.,
Shenyang 110623, Liaoning, China
摘要：從汽輪機本體安裝的實際工程出發(fā)，系統(tǒng)闡述施
工工藝要點，分析常見問題成因，總結(jié)質(zhì)量控制措施，
并探討技術(shù)創(chuàng)新方向。研究表明：全實缸軸系找正、激
光對中技術(shù)及水杯法標(biāo)高測量等創(chuàng)新工藝的應(yīng)用可顯
著提高安裝精度；滑銷系統(tǒng)精密調(diào)整和熱態(tài)補償預(yù)置是
避免振動故障的關(guān)鍵，為提高我國火電汽輪機安裝質(zhì)
量提供了理論依據(jù)和實踐參考。
關(guān)鍵詞：火電廠汽輪機；軸承座安裝；軸系找正；通流
間隙
Abstract: Systematically expounds the key points of
construction processes starting from the actual steam
turbine proper installation engineering, analyzes the
causes of common problems, summarizes quality control
measures, and discusses technological innovation
directions. The research shows that the application of
innovative processes such as full solid cylinder shafting
alignment, laser alignment technology and water level
method for elevation measurement can significantly
improve the installation accuracy; the sliding key system
precise adjustment and thermal state compensation
preset are the key to avoiding vibration fault, providing
theoretical basis and practical reference for improving the
installation quality of steam turbines in thermal power
plants in China.
Keywords: steam turbine in thermal power plant; bearing
housing installation; shafting alignment; through-flow
clearance
中圖分類號：TM621
作者簡介： 田成剛，男，本科，工程師，研究方向為汽輪機發(fā)電機
組設(shè)備、管道安裝及對應(yīng)焊接、熱處理。
1 汽輪機本體安裝核心工序及技術(shù)要點
1.1　基礎(chǔ)驗收與墊鐵配置
汽輪機基礎(chǔ)是設(shè)備安裝的根基，其質(zhì)量直接影響
整個機組的穩(wěn)定性?；A(chǔ)驗收需土建與安裝單位協(xié)同
作業(yè)，重點檢查混凝土強度、表面平整度及預(yù)埋件位
置。墊鐵配置是安裝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其作用在于調(diào)整標(biāo)高、
分配載荷和吸收振動[1]。優(yōu)先使用廠家提供的可調(diào)式
楔形墊鐵，若廠家未提供可調(diào)式楔形墊鐵，則可使用
斜墊鐵。使用斜墊鐵時需注意：每疊墊鐵不超過3 塊（特
殊情況允許5 塊），其中僅允許一對斜墊鐵；墊鐵間距
以300 ～ 700 mm 為宜；負(fù)荷集中點和地腳螺栓兩側(cè)必
須布置墊鐵[2-3]。
1.2　軸承座安裝與油室處理
軸承座是支撐轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其安裝精度直
接影響軸系對中。安裝前須進(jìn)行徹底解體清潔，檢查滑
銷系統(tǒng)間隙，檢驗油室的密封性。油室須進(jìn)行24 h 灌
油試驗，油位不低于回油管上口，試驗期間嚴(yán)禁滲漏[4-5]。
軸承座就位后進(jìn)行精細(xì)調(diào)整， 橫向水平偏差
≤ 0.20 mm/m，縱向水平需根據(jù)轉(zhuǎn)子揚度預(yù)先設(shè)定。
軸承座與臺板的接觸要求如下：緊固1/3 螺栓后，用
0.05 mm 塞尺檢查中分面應(yīng)無法塞入。
1.3　臺板就位與安裝
將承載汽輪機各汽缸的鋼制臺板吊裝到已驗收合
格的基礎(chǔ)墊鐵組上。進(jìn)行精確的找正、找平、找標(biāo)高，
確保各臺板位置、水平度、標(biāo)高及相互間關(guān)系符合設(shè)
計要求，這是汽輪機安裝的基準(zhǔn)。檢查臺板與墊鐵、
臺板與基礎(chǔ)之間的接觸面應(yīng)密實（通常要求接觸面積
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工程技術(shù)與應(yīng)用 2025年11月 第10卷 第22期 總第198期 工程技術(shù)研究
≥ 70%），并按要求進(jìn)行初步緊固。
1.4　汽缸組合與就位
汽缸組合主要有圓筒式組合和水平組合兩種。汽
缸就位需遵循“先低壓，后高壓”原則。就位前需確
認(rèn)凝汽器已安裝到位，排氣口與凝汽器喉部通過波形
膨脹節(jié)連接，為熱膨脹預(yù)留補償量。就位后需測量并
調(diào)整汽缸水平度：高壓缸水平結(jié)合面在冷緊1/3 螺栓狀
態(tài)下，0.03 mm 塞尺無法塞入；中低壓缸允許局部塞入，
但深度不得超過法蘭密封面寬度的1/3。內(nèi)缸通過支承
墊固定在外缸上，需檢查接觸面積及修刮掛耳厚度以
保證熱態(tài)膨脹間隙。
1.5　轉(zhuǎn)子安裝與軸系找正
轉(zhuǎn)子作為高速旋轉(zhuǎn)部件，安裝前需進(jìn)行全面檢測：
使用轉(zhuǎn)子托架支撐軸頸，用百分表測量軸向和徑向跳
動，彎曲度偏差應(yīng)小于0.02 mm。吊裝時需保持水平，
軸頸部位涂抹透平油潤滑，避免碰傷精密表面。轉(zhuǎn)子
初步就位后，需進(jìn)行軸系初找正，為后續(xù)精調(diào)奠定基礎(chǔ)。
軸系找正需分階段進(jìn)行：初找正在軸承箱和軸承
初步定位后進(jìn)行；精找正則在汽缸半實缸或全實缸狀
態(tài)下完成。找正基準(zhǔn)通常以各軸承標(biāo)高為基礎(chǔ)，其他
轉(zhuǎn)子以保證對輪中心合格為準(zhǔn)。當(dāng)半實缸與全實缸狀
態(tài)數(shù)據(jù)矛盾時，以全實缸狀態(tài)為準(zhǔn)，可在汽缸試扣大
蓋時進(jìn)行復(fù)查。
1.6　汽缸內(nèi)部套安裝
在汽缸（通常是中低壓缸）下半就位并初步找正后，
將隔板（靜葉環(huán)）、汽封體等內(nèi)部套件依次吊入汽缸下
半的相應(yīng)槽道中。
核心過程是精確調(diào)整各部件的徑向和軸向位置（間
隙），包括隔板洼窩中心、隔板與隔板套間膨脹間隙、
各級汽封間隙等，確保與轉(zhuǎn)子對中并留有適當(dāng)熱膨脹
余地。
安裝過程中需使用專用工具測量和調(diào)整間隙（如
壓鉛絲、塞尺），并最終安裝防轉(zhuǎn)動銷和定位鍵等固定
部件。
1.7　汽輪機扣蓋工藝及后續(xù)工藝
扣蓋是汽輪機本體安裝完成的標(biāo)志性工序，分為
試扣和正式扣蓋兩個階段。試扣時吊入轉(zhuǎn)子，合上隔
板套及內(nèi)外缸，冷緊1/3 螺栓，手動盤車檢查內(nèi)部有
無摩擦異響。確認(rèn)無異響后方可正式扣蓋。
扣蓋過程需嚴(yán)格遵循以下步驟：內(nèi)部清掃、部件
回裝、轉(zhuǎn)子定位、上缸吊裝、螺栓緊固。
在汽輪機扣蓋安裝后，需進(jìn)行基礎(chǔ)二次灌漿、聯(lián)
軸器連接、盤車裝置安裝、軸承箱扣蓋、連通管安裝。
完成上述安裝步驟后，汽輪機安裝完整工藝結(jié)束。
2 安裝質(zhì)量核心控制點
2.1　軸系中心找正技術(shù)
軸系中心是汽輪機運行的生命線，其找正精度直
接決定機組振動水平。傳統(tǒng)鋼絲找正法雖應(yīng)用廣泛，
但在大跨距軸系中存在明顯局限——鋼絲自重?fù)隙扔?
響精度?，F(xiàn)代大型機組普遍采用激光準(zhǔn)直儀找正，其
精度可達(dá)0.001 25 mm/m，且不受外界氣流干擾。
軸系找正的兩種常見方式：按軸承標(biāo)高調(diào)整、按
聯(lián)軸器對中調(diào)整。前者需保證各軸承揚度協(xié)調(diào)，后者
需考慮熱態(tài)膨脹補償。
落地式軸承機組可采用全軸系一次找正工藝：先
完成整個軸系找正再進(jìn)行汽缸組合。這樣可大幅縮短
工期。找正后需復(fù)查推力軸承間隙，測量時需避免傳
統(tǒng)方法產(chǎn)生的誤差：在軸向位移發(fā)送器處架百分表，
頂動轉(zhuǎn)子確保推力盤緊靠工作面。該機組采用雙表法
將誤差控制在0.01 mm 內(nèi)。
2.2　通流間隙調(diào)整工藝
通流間隙是汽輪機氣動效率和安全性的關(guān)鍵影響
參數(shù)。徑向間隙過小會導(dǎo)致動靜摩擦，過大則增加蒸
汽泄漏損失。軸向間隙不當(dāng)可能引發(fā)推力軸承過載，
調(diào)整方法因機組部位而異。
高壓/ 中壓缸采用壓膠布法。在汽封齒上貼階梯
形白膠布，轉(zhuǎn)子涂紅丹油，盤車后根據(jù)膠布壓痕判斷
間隙。
低壓缸間隙較大，多用壓鉛絲法。將軟鉛絲置于
汽封槽內(nèi)，扣蓋緊固后測量鉛絲厚度，間隙過大時在
汽封背弧加墊片，過小則打磨汽封齒。
2.3　滑銷系統(tǒng)安裝要點
滑銷系統(tǒng)是保障汽缸自由熱膨脹的核心，安裝不
當(dāng)會導(dǎo)致機組振動、中心偏移甚至設(shè)備損壞。滑銷系
統(tǒng)由縱銷、橫銷、立銷等組成，低壓缸縱、橫錨固板
交點為機組靜子死點。安裝需重點關(guān)注前軸承箱滑銷，
壓板與軸承箱間隙為0.04 ～ 0.08 mm，安裝時禁用石
棉板填充臨時固定，避免產(chǎn)生虛假接觸。
3 典型問題分析與技術(shù)創(chuàng)新
3.1　常見安裝缺陷及對策
基礎(chǔ)沉降與位移是汽輪機長期運行的隱患。預(yù)防
97
田成剛，劉壯志，閆卓嶸，等：火電廠汽輪機本體安裝施工工藝研究
措施包括設(shè)備就位前、二次灌漿前及整套試運后定期
進(jìn)行沉降觀測；關(guān)鍵節(jié)點加密監(jiān)測。
汽缸變形與軸系中心偏移多因焊接應(yīng)力或外力約
束導(dǎo)致。低壓外缸拼裝易出現(xiàn)“內(nèi)斂變形”，需用千斤
頂支撐矯正；導(dǎo)汽管焊接易引起汽缸位移，應(yīng)焊后復(fù)核
洼窩中心。該項目在焊接聯(lián)合汽門與導(dǎo)汽管后，發(fā)現(xiàn)
高壓外缸位移0.15 mm，經(jīng)修正后才進(jìn)行隔板找中心。
3.2　工藝優(yōu)化與技術(shù)革新
水杯法標(biāo)高測量解決了大型機組長跨距找正難題。
該方法使用兩個等高不銹鋼水杯通過軟管連通，利用
連通器原理配合深度千分尺測量相對標(biāo)高。在惠州平
海電廠1 000 MW 機組應(yīng)用證明，較傳統(tǒng)鋼絲法效率
提高40%，精度提升至0.01 mm。計算模型如式（1）
所示。
ΔH=(h1-h2)-(L1-L2) （1）
式中：H 為測量得到的相對標(biāo)高差；h1 為水杯1 中水面
到杯口的距離；h2 為水杯2 中水面到杯口的距離；L1 為
水杯1 的高度；L2 為水杯2 的高度。
軸系找正工藝優(yōu)化體現(xiàn)在以下方面：一是采用全
實缸狀態(tài)復(fù)查消除半實缸誤差；二是使用激光對中儀
替代機械法，避免表架垂弧影響；三是開發(fā)熱態(tài)補償
算法，基于軸承溫度場預(yù)測熱膨脹量。
低壓缸拼裝工藝創(chuàng)新體現(xiàn)在以下方面：針對臺板
剛性不足，開發(fā)了加長桿調(diào)整技術(shù)；針對外缸內(nèi)斂變形，
采用“中部先行就位法”，配合千斤頂與鋼管支撐系統(tǒng)
矯正；凝汽器喉部焊接采用對稱跳焊法配合實時變形
監(jiān)測。
4 火電廠汽輪機安裝的現(xiàn)代化施工管理
4.1　三維激光掃描與BIM 技術(shù)應(yīng)用
三維激光掃描與BIM 技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)志著現(xiàn)代汽輪
機安裝已進(jìn)入數(shù)字化建造階段。三維激光掃描技術(shù)可
在基礎(chǔ)驗收階段快速獲取空間點云數(shù)據(jù)，與BIM 比對
生成偏差色譜圖，精度達(dá)±1 mm/m。該項目應(yīng)用三維
激光掃描發(fā)現(xiàn)3 處預(yù)埋件位置偏差超10 mm，及時進(jìn)
行了調(diào)整從而避免了后續(xù)返工。BIM 技術(shù)在碰撞檢查
中發(fā)揮重要作用：凝汽器喉部與低壓缸排氣口的連接
空間狹窄，通過提前模擬安裝路徑，優(yōu)化了波形節(jié)吊
裝順序。
4.2　精細(xì)化流程管控
（1）建立關(guān)鍵工序控制點體系：基礎(chǔ)驗收、墊鐵
配置、汽缸組合、軸系找正、通流間隙調(diào)整、扣蓋等
設(shè)置質(zhì)量停檢點。
（2）實施清潔度管控：汽缸打開后立即覆蓋防塵
罩；油系統(tǒng)采用大流量沖洗裝置，目標(biāo)清潔度達(dá)NAS
6 級；使用內(nèi)窺鏡檢查抽汽口等隱蔽部位。
（3）推行數(shù)據(jù)可視化看板：實時展示轉(zhuǎn)子揚度、
對輪中心、間隙測量值等關(guān)鍵參數(shù)，超差自動預(yù)警。
4.3　關(guān)鍵參數(shù)數(shù)據(jù)庫建設(shè)
構(gòu)建安裝參數(shù)數(shù)據(jù)庫，積累通流間隙調(diào)整值、軸
系中心冷熱態(tài)偏移量、軸承緊力變化曲線等歷史數(shù)據(jù)。
汽輪機安裝典型問題及預(yù)防措施如表1 所示。
表1 汽輪機安裝典型問題及預(yù)防措施
問題典型案例根本原因預(yù)防措施
基礎(chǔ)位移
二次灌漿后軸承
座偏移0.2 mm
灌漿料膨脹系
數(shù)不匹配
采用高強自流無
收縮灌漿料，連
續(xù)澆筑
汽缸變形
低壓缸拼裝內(nèi)斂
0.5 mm
連接螺栓預(yù)緊
力不均
使用扭矩扳手分
三步緊固，監(jiān)控
錯口量
振動超標(biāo)
試運中#3 軸承
振動110 μm 軸承緊力不足
扣蓋后立即壓鉛
檢查，確保間隙
值為0 ～ 0.08 mm
通流摩擦
高壓缸啟動中摩
擦異音
汽封間隙偏小
未修正
全實缸狀態(tài)復(fù)核，
預(yù)留熱膨脹量
5 結(jié)束語
汽輪機本體安裝質(zhì)量直接決定了火電廠運行的安
全性和經(jīng)濟(jì)性。文章系統(tǒng)梳理了從基礎(chǔ)驗收、軸承座
安裝、汽缸組合到軸系找正、通流間隙調(diào)整及扣蓋的
全工藝鏈技術(shù)要點，相關(guān)研究理論可供廣大從業(yè)人員
參考。
參考文獻(xiàn)
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