闊克塔勒水電站水輪發(fā)電機(jī)組安裝要點(diǎn)分析

闊克塔勒水電站水輪發(fā)電機(jī)組安裝要點(diǎn)分析

許建述

(新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局，新疆 烏魯木齊830000)

【摘要】水電站機(jī)械設(shè)備復(fù)雜，要求的安裝精度較高，而水輪發(fā)電機(jī)組作為整個工程的核心，其安裝質(zhì)量直接關(guān)系到設(shè)備以后的運(yùn)行效率。本文以闊克塔勒水電站水輪發(fā)電機(jī)組為例，對其安裝步驟和工藝要點(diǎn)進(jìn)行了說明，意在為類似工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】闊克塔勒水電站；水輪發(fā)電機(jī)組；工藝要求；分析

中圖分類號：TV734.2+1

Analysis on installation keys of Kuoketale Hydropower Station

hydroelectric generation set

XU Jianshu

(XinjiangIrtyshRiverBasinDevelopmentEngineeringConstructionAdministration,Urumqi830000,China)

Abstract:Hydropower station machines and equipment are complex, which requires higher installation precision. The installation quality of hydroelectric generation set, as the core of the whole project, is directly related to operation efficiency of equipment in the future. In the paper, Kuoketale Hydropower Station hydroelectric generation set is adopted as an example for describing installation steps and key technology points, thereby providing reference for similar projects.

Key words: Kuoketale Hydropower Station; hydroelectric generation set; technological requirements; analysis

1工程概況

闊克塔勒水電站工程位于新疆阿勒泰地區(qū)福?？h境內(nèi)，工程規(guī)模為Ⅴ等小(2)型，屬引水式電站，是利用己建的北疆供水工程,借助總干渠首的總干閘前水位與總干閘消力塘水面落差進(jìn)行發(fā)電,裝機(jī)容量6.5MW,年利用小時數(shù)4680h，多年平均發(fā)電量2417萬KW·h。工程總投資6103.59萬元。

2水輪發(fā)電機(jī)組主要部件安裝工藝要點(diǎn)分析

水輪發(fā)電機(jī)組的主要部件包括主軸和轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、定子和轉(zhuǎn)子等。在構(gòu)件安裝過程中，安裝工藝及其要點(diǎn)直接影響設(shè)備功能發(fā)揮，需引起足夠重視。

2.1安裝準(zhǔn)備工作

在機(jī)組安裝之前，要做大量的準(zhǔn)備工作來確保以后安裝程序的順利實(shí)施。一是在安裝工作之前，要對廠家提供的安裝圖紙和相關(guān)規(guī)程進(jìn)行會審確認(rèn)；二是相關(guān)設(shè)備應(yīng)該嚴(yán)格按照“發(fā)電機(jī)組的包裝、運(yùn)輸、安置條件”進(jìn)行設(shè)置，由于設(shè)備重量較大，要充分考慮場地的承載能力；三是技術(shù)人員對設(shè)備部件進(jìn)行認(rèn)真的檢查清理，一般精加工面上會涂有防護(hù)油脂，在安裝前應(yīng)利用軟質(zhì)工具清除，禁止使用金屬等硬質(zhì)清掃工具，涂在零部件加工面的防銹漆，需使用專門的溶劑清除；四是安裝前應(yīng)提前設(shè)置好各個控制點(diǎn)(高程基準(zhǔn)點(diǎn)、水平控制點(diǎn))和安裝軸線，其誤差應(yīng)控制在±0.50mm。

2.2座環(huán)的安裝要點(diǎn)

座環(huán)作為水輪機(jī)組的基準(zhǔn)部件，具有尺寸和重量大、安裝精度要求高等特點(diǎn)，在吊入基坑前就要組裝好，之后進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整安裝的主要工藝要求：?調(diào)整中心位置，將重錘掛在軸線的上方(一般為鋼琴線)，調(diào)整X和Y坐標(biāo)軸線與之對準(zhǔn)；?調(diào)整高程，在設(shè)置時，十字形鋼琴線要高出座環(huán)頂面300mm；?調(diào)整水平度，水平度是座環(huán)安裝要求最高的項(xiàng)目，機(jī)組軸線應(yīng)相互垂直；采用框形水平儀和水平梁對座環(huán)的水平度進(jìn)行測量，每次同一位置需測兩次，最后取平均值。

座環(huán)下部裝置安裝的允許偏差見下表。

座環(huán)下部支柱安裝允許偏差表

2.3轉(zhuǎn)輪和主軸的安裝要點(diǎn)

2.3.1轉(zhuǎn)輪與主軸的連接吊裝

首先，在安裝前完成轉(zhuǎn)輪和小軸、主軸密封和裝配等工作，把轉(zhuǎn)輪和小軸連接之后吊入輪轉(zhuǎn)室，并臨時固定。然后，利用廠家提供的一個主軸起吊工具套安在緊靠轉(zhuǎn)輪位置，另一個安在水發(fā)連接法蘭方向(見下圖)，用小鉤輔助調(diào)整平衡，將主軸和轉(zhuǎn)輪連接后整體吊入，如果在輪機(jī)室內(nèi)組裝，組裝空間狹小，會導(dǎo)致操作平臺施展不開，轉(zhuǎn)輪固定很困難，導(dǎo)致工期延誤。組裝好后，對尺寸和重量進(jìn)行核實(shí)。此外，主軸密封等也要求各部件尺寸、重量均滿足相關(guān)要求。

經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用，整體組裝吊入法具有安裝質(zhì)量和施工安全性較強(qiáng)，且工期短等優(yōu)點(diǎn)。

2.3.2精度調(diào)整

首先分析對主軸的水平中心的調(diào)整，將尾水密封處法蘭內(nèi)徑作為基準(zhǔn)，利用千分尺測量主軸左右兩端的中心距離，精度控制在+0.05mm以內(nèi)；利用框形水平儀對主軸法蘭處的水平度進(jìn)行測量，水平度控制在0.02mm/m以內(nèi)。如果中心距和水平度不符合精度要求，可以利用支架進(jìn)行調(diào)整。

調(diào)整時，需要考慮法蘭和主軸撓度的差值，因?yàn)橹鬏S存在一定的撓度；在精度范圍內(nèi)，主軸的下游應(yīng)略高于上游；水導(dǎo)軸承和小軸軸向間隙應(yīng)前后一致。

主軸示意圖 1—支承架；2—推導(dǎo)組合軸承；3—主軸；4—起吊中心；5—支撐架；6—內(nèi)配水環(huán)；7—轉(zhuǎn)輪側(cè)導(dǎo)軸承；8—導(dǎo)水錐； 9—上部固定吊板；10—下部支承板；11—扇形支承板；12—支撐管；13—硬質(zhì)墊木

2.4導(dǎo)軸承和主機(jī)底板的安裝

工程采用的是軸伸貫流式發(fā)電機(jī)組，其含有兩套筒式導(dǎo)軸承，這是發(fā)電機(jī)組的核心部件，它們的同軸度、水平和高程、安裝牢固度等因素是評價整個發(fā)電機(jī)組安裝質(zhì)量的主要指標(biāo)，也是保證機(jī)組能夠長期安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。當(dāng)機(jī)組地下部分安裝完成之后就可以澆筑混凝土了，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度之后，就要進(jìn)行清掃測定和上部機(jī)組部件的安裝工作[2]。

主機(jī)底板的安裝工序如下：?設(shè)置楔子板，將主機(jī)底板放置在上面，之后調(diào)整主機(jī)底板的高程、水平度和中心線等指標(biāo)[3]；?將導(dǎo)軸承的下半部分裝在主機(jī)底板上，以水輪機(jī)軸承座為基準(zhǔn)，利用鋼琴線、水準(zhǔn)儀和框形水平儀分別測量其高程、中心和水平度；?調(diào)整兩個軸承座，兩徑向軸瓦的內(nèi)圓同軸度控制偏差不大于0.08mm，中心高程偏差控制偏差不大于0.08mm，軸向水平度偏差控制偏差不大于0.08mm/m，橫向水平度控制偏差不大于0.08mm/m。

2.5轉(zhuǎn)子和定子的安裝分析

2.5.1轉(zhuǎn)子的安裝

轉(zhuǎn)子進(jìn)行吊裝之前，應(yīng)先進(jìn)行有關(guān)檢查：?同一溫度下測量輪轂孔徑和主軸法蘭外徑，每處至少需要測量5個點(diǎn)，輪轂和主軸法蘭面的配合面要緊密牢固，必要時可進(jìn)行打磨處理；?檢查和清理輪轂和主軸的法蘭面，之后增加臨時保護(hù)措施[4]。

轉(zhuǎn)子的吊裝工作需要借助專業(yè)工具進(jìn)行，一般吊裝位置位于磁極處，在吊裝時進(jìn)行拆除，將弧形翻轉(zhuǎn)工具安在吊具的對稱位置，而且要保證它們的接觸面良好，間隙處可塞入非金屬薄片。當(dāng)轉(zhuǎn)子接近主軸高程時，吊裝速度應(yīng)減小，防止和主軸發(fā)生碰撞。同時要檢查輪轂和主軸法蘭面間隙，保證其符合要求。連接好轉(zhuǎn)子之后，所有的組合面和配合企口都需要利用塞尺進(jìn)行檢查，防止出現(xiàn)間隙，吊裝完成后，重新安裝磁極，全部部件安裝好之后按照廠家的要求進(jìn)行電氣試驗(yàn)。連接主軸和轉(zhuǎn)子，利用風(fēng)動鉸磨機(jī)進(jìn)行配鉸銷釘孔，同時，要測量銷釘孔徑，其錐度和圓度的偏差范圍應(yīng)控制在0.02mm以內(nèi)。

2.5.2定子的安裝檢驗(yàn)

定子組裝完成后，應(yīng)按照廠家要求進(jìn)行相關(guān)的電氣試驗(yàn)。座環(huán)上游側(cè)法蘭面的平面度偏差不大于0.10mm/m。定子和轉(zhuǎn)子進(jìn)行吊入配套連接時，可在定子和轉(zhuǎn)子的間隙處設(shè)置幾根導(dǎo)向木條，并用專用的工具(其長度L≥1/3的磁極長度)測量并調(diào)整間隙，保證周邊的氣隙均勻之后進(jìn)行擰緊，縫隙以不能出現(xiàn)滲水為標(biāo)準(zhǔn)，同時，進(jìn)行電氣試驗(yàn)，以保證定子能夠正常使用[5]。

3結(jié)語

水輪發(fā)電機(jī)組的安裝要求精度較高，且程序較為繁瑣，需要注意的細(xì)節(jié)問題很多。本文主要介紹了轉(zhuǎn)輪、主軸、導(dǎo)軸承以及定子和轉(zhuǎn)子的安裝步驟和要點(diǎn)，對保證輪機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)揮應(yīng)有的效益意義重大。

參考文獻(xiàn)

[1]劉坤，李明，等.發(fā)電工程項(xiàng)目施工管理的探討[J].山東電力技術(shù)，2005(5)：35-36.

[2]康勝軍.機(jī)電安裝發(fā)展研究及安裝管理戰(zhàn)略[J].中國科技信息，2010(10)：12-14.

[3]王鳳坤.施工企業(yè)項(xiàng)目管理規(guī)范化建設(shè)[J].施工企業(yè)管理，2008(5)：16-18.

[4]王衛(wèi)紅.中國水力發(fā)電工程(機(jī)電卷)[M].北京：中國電力出版社，2008(5)：56-58.

[5]邱治國.水電站發(fā)電機(jī)組安裝工藝[J].四川水利水電，2010(6)：45-47.

[6]王鵬.福建省永安西門水電站機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)安裝[J].水利科技，2008(4)：67-68.