沖擊式水輪機組的安裝技術(shù)研究

劉 杰

中國葛洲壩集團機電建設(shè)有限公司，四川成都 610091

沖擊式水輪機組的安裝技術(shù)研究

劉 杰

中國葛洲壩集團機電建設(shè)有限公司，四川成都 610091

水電作為清潔能源受到的重視越來越大，與傳統(tǒng)火電相比，可以很大程度上降低對環(huán)境的影響。水輪機組是影響水電生產(chǎn)的主要因素，其中沖擊式水輪機組具有效率高，受負荷影響小特點，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到水電生產(chǎn)中。為進一步提高其運行效率，需要結(jié)合其特點，做好安裝技術(shù)研究管理，在根源上做好準(zhǔn)備工作。本文對沖擊式水輪機組安裝技術(shù)進行了簡要分析。

沖擊式水輪機；安裝技術(shù)；水電

電力資源是社會生產(chǎn)生活的主要能源，隨著社會發(fā)展速度的加快，對電力資源的需求量也不斷增加。水電作為一種新型方式，在對其生產(chǎn)效率進行研究時，需要重點做好水輪機組的安裝管理。水輪機組安裝所需時間長，并且對技術(shù)要求嚴(yán)格，再加上生產(chǎn)環(huán)境的特殊性，很容易受外界因素的影響，必須要采取合理措施做好每個安裝細節(jié)管理，減少不規(guī)范行為的產(chǎn)生，爭取不斷提高生產(chǎn)效率。

1 沖擊式水輪機組安裝施工要點分析

1.1 機組軸線放樣

廠房內(nèi)放樣時，需要以廠家所提供的安裝圖為依據(jù)，來確定壓力水管中心線以及水輪發(fā)電機組中心線位置。并要求廠家提供的安裝施工圖進行分析研究，確定安裝要點與要求，校對機組實物，對存在異常的設(shè)備構(gòu)件及時聯(lián)系廠商給予更換。同時，還應(yīng)在機組安裝位置挖好機坑，訂好框子板，并設(shè)置好與壓力水管以及水輪機連接鋼板彎管備用。另外，在安裝腳手架時，應(yīng)提前搭設(shè)好至少兩幅三腳架并掛上葫蘆，調(diào)整三腳架位置使得葫蘆吊鉤垂直中心與發(fā)電機、水輪機重心重合。

1.2 吊裝水輪機初調(diào)軸線

以廠家提供設(shè)備安裝圖為依據(jù)，對進水鋼板彎管進行安裝與固定，然后對水輪機閥門、直管、錐管、彎管等構(gòu)件進行安裝并固定。其中，在連接位置要放好止水橡皮板，檢查螺栓是否擰緊，并利用木工準(zhǔn)尺調(diào)整到法蘭面水平。完成上述步驟后，通過葫蘆對水輪機機座進行起吊，將其設(shè)置在提前定位的好的水輪機橫縱中心線位置，并連接水輪機進水管法蘭面與彎管法蘭面[1]。安裝好水輪機后，將全部螺栓擰緊，并調(diào)整水輪機各軸向水平度，必要時應(yīng)選擇用框型水平儀對各軸線精度進行調(diào)整。

1.3 吊裝發(fā)電機初調(diào)同心度

起吊發(fā)電機后對其軸中心進行定位，并確定水輪機軸中心與高度，確保發(fā)電機就位后靠背輪與水輪機靠背輪軸向誤差在要求范圍內(nèi)，一般兩靠背輪間距最大不超過5mm。其中，為減小各軸向誤差，可以選擇用鋼板尺與塞尺進行同心度的校正。將機組地腳螺絲放入到基座安裝孔內(nèi)，要保證螺栓位于螺孔中心，且螺栓高于螺帽兩個螺距最佳，將發(fā)電機底部安裝在高程地域水輪機底部，最后放入四對楔型鐵。

1.4 制備機墩模板調(diào)整機組同心度

以提前吊裝定位點為準(zhǔn)，安裝制備好的機組機墩模板，要求一次性澆筑振搗混凝土，待混凝土達到終凝狀態(tài)后，松開兩組葫蘆，將機墩模板拆除。然后利用螺栓與螺孔間隙來對機組左右偏差進行調(diào)整，并利用楔型鐵對機組前后高低位置進行調(diào)整，確保機組同軸精度達到設(shè)計要求，最后將地腳螺絲擰緊后方可試車運行。

2 沖擊式水輪機安裝技術(shù)分析

2.1 機殼安裝

在對機殼進行安裝時，橫、縱軸基準(zhǔn)線為重點控制因素，確保機殼安裝后期與機組橫、縱軸基準(zhǔn)線偏差在1mm以內(nèi)，高度偏差在2mm以內(nèi)，以及機殼法蘭面水平偏差小于0.05mm/m[2]。另外，基于水輪機組運行環(huán)境要求，任何機殼的安裝均需要做好密封工作，對密封度不夠的機殼需要涂密封膠。尤其是對于立式機組來說，在對噴嘴法蘭進行焊接施工時，要控制其高度在同一水平，焊接后誤差在1mm以內(nèi)。

2.2 轉(zhuǎn)輪安裝

轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)的安裝，要求轉(zhuǎn)輪水斗分刃旋轉(zhuǎn)平面能夠利用機殼上裝噴管的法蘭中心，安裝誤差應(yīng)控制在2mm以內(nèi)。另外，轉(zhuǎn)輪軸水平與垂直偏差應(yīng)控制在0.02mm/ m以內(nèi)，轉(zhuǎn)輪斷面跳動量控制在0.05mm/m內(nèi)，防漏裝置與主軸間隙將應(yīng)比軸承間隙大0.3～0.5mm。同時對于轉(zhuǎn)輪與擋水板間隙的控制，一般情況下需要保證在4～10mm之間。在將轉(zhuǎn)輪安裝完成后，需要做好各細節(jié)的檢查，確保所有間隙均控制在專業(yè)規(guī)范內(nèi)，對于部分情況可以根據(jù)實際需求進行適當(dāng)調(diào)整，并保證排水孔暢通。

2.3 水輪機軸安裝

要重點控制好法蘭面的平整度，確保不會因為此因素而影響機組安裝效果，要求在正式安裝前做好檢查工作。尤其是立式機組水輪機軸安裝時，應(yīng)將法蘭面安裝高程設(shè)置低于設(shè)計計劃的20～25mm。另外，部分發(fā)電機轉(zhuǎn)子會直接與水輪機軸相連接，針對此種情況在進行安裝時，需要保證兩者法蘭的同軸度、平行度，確保其滿足安裝要求。同時，還應(yīng)將水輪機主軸水平與垂直偏差控制在0.02mm/m以內(nèi)。

2.4 控制機構(gòu)安裝

與其他部分安裝相比，在安裝水輪機組控制機構(gòu)時，重點要做好靈活性的控制，將各元件中心偏差控制在2mm以內(nèi)，高度偏差控制在1.5mm以內(nèi)。另外，還需要對折向器與噴針行程進行調(diào)節(jié)，確保噴針在任意行程狀態(tài)下，折向器開口均可以大于該行程時射流半徑3mm，并控制在6mm以內(nèi)，并還需要保證各折向器動作的統(tǒng)一性。同時，應(yīng)對調(diào)速器開度與噴針行程以及折向器開口關(guān)系進行統(tǒng)計，并進行緊急停機模擬試驗，做好各設(shè)備構(gòu)件動作時間，對不符合設(shè)計要求的部分進行調(diào)整，確保安裝結(jié)果滿足專業(yè)規(guī)范。

2.5 水輪機軸承安裝

與普通水輪機相比，更需要重視立式水輪機軸承安裝。要求在安裝時對軸承位置進行固定，安裝后還要堅持軸承法蘭坐標(biāo)，確保其高程偏差控制在2mm以內(nèi)，水平偏差控制在0.4mm以內(nèi)[3]。另外，水導(dǎo)軸承正式安裝前需要做好一切準(zhǔn)備工作，按照安裝方案對支架進行預(yù)裝，要求支架中心與機組中心保持一致，提高機組安裝后穩(wěn)定性。另外，還需要做好噴嘴與接力器的安裝管理，安裝前進行耐壓能力試驗，確保在額定壓力下，噴針與接力器動作均能夠保持一定靈活性，并且噴針頭與噴嘴口密實度良好。

3 結(jié)論

沖擊式水輪發(fā)電機在水電生產(chǎn)中比較常見，為提高其運行綜合效率，需要結(jié)合其特點，做好設(shè)備安裝管理。應(yīng)總結(jié)以往實踐經(jīng)驗，確定機組安裝要點，并采取措施做好每個細節(jié)的控制，確保安裝效果滿足實際運行需求。

[1]楊為良.沖擊式水輪發(fā)電機組安裝工藝研究[J].科技與企業(yè)，2014（23）：110.

[2]朱朝曉.小型沖擊式水輪機安裝技術(shù)創(chuàng)新與改進[J].江西水利科技，2012（03）：197-199.

[3]羅杰.小型沖擊式水輪機安裝技術(shù)創(chuàng)新與改進[J].廣東科技，2013（14）：103-104.

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