中能首台船用汽轮发电机组诞生记
随着传统水泥、钢铁行业的萎缩,对于以往为之骄傲的余热发电机组也逐渐的淡出了视线。研发新机组,开拓新领域已成为企业继续生存与发展的重要途径。
我公司首台船用余热发电用汽轮发电机组HS2071已落户北方某大学科研基地。这台机组的目的是科研实验性机组,但是我们的设计人员还是严格按船用机组的特殊条件精心设计,充分考虑了船用机组使用场地空间狭小,集成度高,安装操作简便,可靠性强等诸多船用特性等的因素造成的一系列难题。
首先就是整机的结构,汽轮机本体,油站,冷凝器,变速箱,发电机,控制柜以及其他辅助设备均进行全面的升级。其次为振动,由于船用机组安装与轮船之中,其基础稳定性肯定不能与传统汽轮机基础相比,这就要求机组在船体在行进中的晃动和起伏的动态状态下,保证机组的平稳运行,防止振动超标。再者就是噪音,由于空间狭小,声音扩散得到限制,噪音势必成为船机实际推广的重要制约因素。
从机组结构上来分析,现推广机型,将汽轮机,变速箱,油站,冷凝器分上下两层,集成与一体的框架结构中,从紧凑性来看,已经无空间可压缩。控制柜内的接线端子也已成饱和状态,见缝插针好不为过。从振动上来看,除了更加严谨的本体设计与安装外还应对设备公共底盘基础做一些特殊性的支撑。良好的支撑不仅能够减少外部环境对汽轮机的影响,同样也能够减少机组运行过程中产生的噪音向船体辐射噪音。从现有技术上看,船用汽轮机的支撑方式一般有两种:
一、利用隔振器的减振作用,有效的隔开船体和设备之间的振动干扰,并吸收船舶纵横倾或者颠簸时候的振动影响,可以保护设备在复杂的环境下继续稳定运行;二、通过饶性支板可以接受汽轮机在高温环境下的轴向变形量,如果汽轮机组出现故障,隔振器可以保护船体,不致于机组给船体带来较大的冲击。机组的噪音除了通过支撑方式减轻意外还可以通过提高设备的精度来缓解,因为从整套设备来分析,噪音最大的设备应该是变速箱,因为变速箱的齿轮在啮合过程中,由于齿轮的几何参数,制造误差和装配误差等因素,分引起周期性的啮合与分离,产生齿与齿之间的撞击,导致传动齿上的动负荷,从而产生噪音,然而齿轮的误差又是产生噪音的关键,所以提高变速箱的设备精度尤为这样,这一方面需由研究所与生产部门积极沟通,协同推进。
由于设备的本体的严谨与安装条件的苛刻,给用户服务的现场工作带来了诸多的困难,原本看似简便的现场安装因空间的限制导致拆装与起吊都变的十分困难,在力所能及的地方,都是靠人搬手抬,极大的增加了现场安装的难度与时间。如果说本体的安装还有经验可以借鉴,那么现场的电气安装肯定对我们服务人员是新娘子上花轿——头一回。现场所有的一次仪表与二次仪表全部由服务人员完成,紧凑的空间加密集的接线端子,对现场的安装对接造成不小的困扰。但是服务人员克服以上种种,现HS2071机组已经基本就位,现正在努力处理安装的收尾工作,等待着机组的动态试验。
HS2071虽然已经出厂,但在船用余热利用汽轮机这一研发的新课题上,我们才刚刚起步,因为这不仅是我公司首台船用余热利用汽轮发电机组,同样也是我国船舶制造业的首台。我们的成功不仅能够开拓余热利用的新领域和市场,而且能够填补该行业的空白,为该领域的行业标准提供规范,为广大船主创收和为减排做出新的贡献。