6FA型燃机盘车装置的自主改造

杭州华电下沙热电有限公司 林宁 俞立凡

0 引言

作为燃气轮机主要辅助系统之一的盘车装置其主要作用：当机组启动前，投入盘车装置，可以检查机组的启动条件和参数情况，并使机组转子脱离静止状态，以降低启动设备的启动力矩，避免机组因受突加大力矩可能引发的叶片、轴承的碰磨损伤；停机后投入盘车装置可防止叶片、大轴、缸体的热变形；长期停运机组，定期盘车又能避免机组大轴弯曲等。

某厂建有2台PG6111FA型燃气轮机发电供热机组。该燃气轮机原盘车装置为电动机驱动（电动机电压380V；功率15KW；电动机转速1475r/min；输出力矩11100N.M），燃气轮机转子盘车旋转速度为12r/min，速度较快，无法准确地控制大轴旋转一定角度；虽然它也设有手动盘车机构，但操作不便、费力，这大大影响了机组的保养和使用寿命。

另外，该厂连续两年因电网调度发电负荷不足，主设备年利用小时数，2015年不足500h，2016年不足1000h。机组停机后，需要定期投运盘车一段时间（一般不少于2h）。其实，就盘车方法而言，为防止大轴受重力影响的弯曲，转子转动最好的办法是定期将大轴旋转180度，既省力，又省时间。但原盘车装置无法精确控制角度。因此，燃机运营厂家均希望对原盘车装置进行改造，简化操作，节省能源。

1 改造方案

原盘车装置已有手动盘车方式，即在原盘车电动机转轴上套一手动转柄，需要盘车时，两人同时转动手动转柄，燃气轮机大轴就会旋转，但需要的力矩很大，且时间长，操作人员体力消耗巨大，一般不选择，只是事故处理时会考虑人工盘车。

改造方案：选择与原盘车（见图1）电动机外壳固定方便、且其滑动离合器传动头与原盘车电动机转轴相匹配的齿轮箱，并配置一台低功率、低转速、大力矩电机，组成新的电动检修盘车装置。

图1 燃机原盘车装置

该检修盘车装置的实质是在原机组盘车装置的基础上再加装的一组减速机构。在原工作盘车电机顶部：原手动盘车转柄处的电动机外伸轴端部，加装一个滑动离合器、一个啮合齿轮箱及一只小功率电机，见图2。安装后，在机组运行时不用拆卸，靠滑动离合器控制其离合。它具有较为完整的结构：盘车主体、离合结构、操纵机构、减速机构、电动机、电气控制箱等组成。通过手动操作，按动电控箱上的按钮控制盘车的慢速开停。电机控制可以正转、反转，并有连动、点动功能。虽然滑动离合器已带单向功能，为安全起见，特将电机反转功能也取消，即盘车只能正转，以防原燃气轮机盘车机构的损坏。

燃机机组处于长期停运时，需对机组进行定期盘车，原盘车装置改造后，能对大轴精确地控制180°旋转，节省时间，避免机组大轴弯曲的可能，而且增加了其他许多功能，对燃气轮机的运行、检修、保养都有好处。最关键的是打破了进口设备不能自主改造的神话。

图2 加装的啮合齿轮箱及检修盘车电机

另外，由于改进后手动盘车的转柄位置被滑动离合器替换，故原手动盘车功能暂失；若有特殊情况需要手动盘车时，则可将滑动离合器拆除，空出原手动盘车转柄处的电动机外伸轴端部即可，便于手动杆套接盘车。

新增的检修盘车装置的具体参数为：电动机电压380V；功率0.75KW；输出转速60r/min；输出扭矩200N.M；燃气轮机转子转速0.15r/min。

2 改造的效果

改造后的检修盘车装置适用于美国GE公司制造的PG6111FA型燃气轮机，它盘动转子，可点动、联动，具有转子转动缓慢平稳，输出转速低，扭矩大，噪音小，定位准确，无惰走现象，方便省力，提高工效。

改造过程、工艺、安装都方便，操作也简单。且滑动离合器使新增加的电动检修盘车装置与原盘车电机离合控制方便。啮合时，可保证转动角度精确、真实可靠；分开时，电机泄力方便，使原盘车电机转子处于自由状态，完全受原盘车装置控制。

改造以后，盘车装置增加了功能：可以准确的将机组大轴盘整180°或某一角度；保证了机组的保养质量；维护人员操作方便，快捷，降低了人力资源的浪费；解决了机组长期停运时大轴定期盘转的问题，保证了机组的使用寿命。而且，还避免了燃机低速盘车的危害（一般燃机叶片的纵树型叶根为保证膨胀需要，采用松装结构，若长时间低速运行，将产生磨损或固定柳条松脱，影响透平叶片寿命）。

另外，燃机的孔窥检查也是发现设备缺陷的重要手段，一般要求一月一次。加上目前燃机年运行时间短，增加了孔窥检查的机会。但部分孔窥检查需要不断调整大轴的角度，以方便探头的变化，而原盘车装置实现不了（人工盘车可以实现，但工作量巨大）。有了此方案，孔窥检查也将变得更方便。

而且，它还成为在检修燃机时使用的专用设备，即找中心盘车装置。它能使燃机盘车安全、稳定、有效的旋转，给燃机找中心提供了一个实用的检修工具；且简单，拆装方便，不仅提高了工作效率，还降低了劳动强度，避免了人身伤害事故和设备损伤事故的发生。

原来，定期盘车需要至少运行4个小时以上，为了盘车，辅助系统都得投运，厂用电消耗巨大，现在只需要几分钟就能完成，大大降低了人员工作量，也节约了大量厂用电。

3 总结

燃机机组处于长期停运时，需对机组进行定期盘车，原盘车装置改造后，能对大轴精确地控制180°旋转，节省时间，避免机组大轴弯曲的可能，而且增加了其他许多功能，对燃气轮机的运行、检修、保养都有好处。最关键的是打破了进口设备不能自主改造的神话，进口设备也必须适应中国的特色。