关于对水轮发电机组安装核心技术的探究

发表时间:2019/1/10   来源:《建筑学研究前沿》2018年第31期   作者:姜在华
[导读] 本文就水轮发电机组的安装技术做了分析,并对加强其质量控制做了概述。

云南金江机电设备安装检修有限公司  云南丽江  674100
        摘要:水轮发电机组是水电厂生产运营中的关键设备,其安装质量对于水电厂的正常生产运营具有重要影响,在其安装过程中涉及到的众多环节,对于安全技术也有较高的要求,本文通过对水轮发电机组的安装技术进行深入探究,分析水轮发电机组安装过程的质量控制,并对其保证质量的控制措施进行探讨,旨在促进水轮发电机组安装质量控制工作水平的提升。
        关键词:发展;结构变化;核心技术;安装;技术进步
       
       
        引言
        随着我国水利水电资源的不断开发与利用,水轮发电机组也拥有了更加广阔的应用前景,对于水轮发电机组的安装,必须要结合机组的运行情况。本文就水轮发电机组的安装技术做了分析,并对加强其质量控制做了概述。
        1我国水电开发概括
        根据我国2004年全国水力资源复查表明,我国水电资源理论蕴藏量为6.94亿KW,年发电量60829亿KW?h,其中技术可开发容量5.42亿KW,经济可开发容量4.02亿KW。新中国成立时,全国水电装机总容量仅为160MW,2004年底,我国水电常规机组的装机容量为1.045亿KW,已超过美国(0.9973亿KW)跃居世界首位,到2005年底,我国水电装机总容量已达1.16亿KW,但仅占技术可开发量的21.4%,仍远低于世界水电平均开发35%的水平,水电还具有巨大的开发潜力。
        2水轮发电机组结构的变化和关键核心技术探究
        2.1浮动式定子结构
        为防止铁芯因热膨胀受机座制约而产生有害翘曲,在大型低转速大容量水轮发电机组的定子中,采用了能在径向膨胀的机座或铁芯的结构,即采用机座径向式基础销、滑动基础板支承或在铁芯与定位筋之间留有一定径向间隙等措施,使机组运行时,机座及铁芯发热可以径向位移,而不产生过大的约束力。三峡左岸VGS机组同时采取了以上2种方式,而ABB机组定子机座采用了斜元件结构,其铁芯与定位筋之间无径向间隙,间隙在托板与定位筋的侧面;龙滩水电站和小湾水电站的机组定子结构与三峡左岸ABB定子结构类似。
        2.2转子磁轭双片堆积
        大型水轮发电机在运行中其磁极和磁轭所产生的离心力近百吨,这样大的离心力将由磁轭来承受,因此要求磁轭铁片堆积时应有足够的整体性和密实性,不允许有微小的位移和松动,以防运行时发生磁轭外侧下坍、整体滑动及下沉等不良现象。主要分以下几步:堆积前的准备;铁片堆积;铁片压紧。


当磁轭全部堆积完毕并压紧后,要用铣刀冲铣所有压紧螺栓孔,边冲铣边换成永久压紧螺杆,直至换完为止。磁极“T”尾槽和磁轭键槽也要用铣刀冲铣或拉铣,使槽孔平齐。为保证磁轭与磁极的接触面平整,要用不短于1m的平板尺(也可用磁轭大键)进行检查,把高点磨平,使其满足接触要求。
        2.2转子的安装
        转子装配是水电站机组安装企业的优势项目,即便是中小型水电机组,其转子大多也要在工地装配。磁轭铁片的清洗与分类称重作为转子装配的基础工作,其工作量大、强度高,这项工作应认真进行。铁片的堆积方式是在考虑了磁轭的整体性及拉紧螺杆的受力情况后确定的,铁片的堆积应严格按设计的堆积方式进行。永久螺杆参与定位,选择1/3~1/2的永久螺杆均匀分布,可以有效地控制叠片速度,提高叠装的质量,避免铁片全部叠完后被动进行整形、铣孔和打螺杆的局面。这样,既可以减轻工人的劳动强度,从总体上缩短装配的时间,还可以装配出更高质量的转子。方法是根据磁轭键的斜度换算出高度方向尺寸,提前作好标记,将磁轭半径小的部位和邻近部位适当打键,切忌超过标记。大量实践证明了这个办法的作用还是较为明显的,避免了耗时的大量磁轭打磨工作,也保证了磁轭本身的静平衡。
        2.4进水阀安装
        进水阀分为蝴蝶阀和球形阀,其安装要求基本一致。如蝴蝶阀安装后,其上下游的压力钢管或蜗壳管口,露出混凝土墙面的长度,一般不小于500mm;水流方向的中心线,应根据蜗壳及钢管的实际中心确定;其基础螺杆和螺孔应留有足够的距离,以方便检修;伸缩节的内外套管间隙,应调整均匀,不要有卡阻现象。液压操作阀应灵活,且不漏油,空气阀安装后动作应正确,当蜗壳内无水时,空气阀在全开位置,充水关闭后不漏水。操作机构的压油装置,阀门接力器安装都必须符合水轮发电机组安装技术规范的基本规定。
        2.5大型水轮发电机推力轴承技术进步
        为了优化大型水轮发电机组推力轴承的结构和性能参数,提高其运行的可靠性,我国两家大型机组制造厂哈电和东电均自主开发了水轮发电机组推力轴承热弹性流体动力润滑性能计算分析软件,建造了3000t推力轴承试验台进行各项性能验证和研究。我国主要的推力轴承代表产品有水口40.2MN(4100t)推力轴承、葛州坝32.3MN和小浪底35.2MN弹性金属塑料瓦推力轴承。总体来说,包括三峡发电机组在内,现有700MW级水轮发电机组的推力轴承的推力负荷等级和制造难度均在哈电和东电的大型推力轴承设计和制造经验范围内。
        2.6安装过程中需要重点注意的问题
        水轮发电机组安装过程中,要严格按照设计要求,首先控制好水轮发电机组各部位固定部分与转动部分的间隙,避免机组运行时发生扫膛事故,尤其是在定转子内进行施工时,施工人员要严格遵守施工要求,规范操作,避免各类工具和零件落入气隙或被遗忘在定转子内。其次,应遵照相关技术标准进行各油槽、油箱的渗漏试验,确保各部位密封面无渗漏;再次,应注意采取防腐防锈的措施,确保镜板、轴颈等部位不发生锈蚀现象,还应注意对设备的轴瓦、油孔、轴承润滑油系统等进行检查,以免给后期的设备稳定运行带来隐形故障,确保设备在最佳环境下运行。此外,为了尽可能延长设备的使用寿命,还必须确保机组各部件中的连接和转动部位的螺栓的预应力和可靠性均应符合设计的要求。
        3 结语
        我国的水电安装队伍经过多年的发展和壮大,取得了长足的技术进步,通过自力更新、不断创新,在大规模的工程实践中取得了显著的业绩,掌握了如李家峡、龙羊峡、二滩、小浪底、三峡、龙滩、十三陵、广蓄、构皮滩、糯扎度、溪洛渡、向家坝等电站建设的具有世界先进水平的施工技术和安装工艺。并造就了一批有代表性的综合实力较强的安装企业,它向我国的水力发电事业建设培养和输送了大量有实践知识和理论水平的工程师。随着时代的发展,机械自动化、BIM、信息化等技术将会在水电行业充分应用,推动水电站机电设备安装技术的发展。
       
        参考文献
        [1]何滨.有关水轮发电机组的安装质量控制对策研究[J].中国科技纵横,2015(01):174~174.
        [2]李国亚,盖斐.浅谈大型水轮发电机组设备制造过程的质量监督[J].水电与新能源,2017(02):60~63.
        [3]马跃.水轮发电机组安装中的相关问题及处理分析[J].建筑工程技术与设计,2016(01):583.

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