陕西彬长煤田水务有限责任公司 陕西省咸阳市 713600
摘要:水轮发电组是利用水力发电的设备之一,主要由水轮机和发电机两部分构成;其主要的工作原理是依靠水轮机的快速运转,从而将水能变为电能。以此来看,水轮发电组的工作效率直接关乎到整个水电站的运行,其工作效率的高低有很大一部分取决于水轮发电机组的安装质量。
关键词:水轮;发电机组;安装;若干问题
一、水轮发电机组安装要点
1、座环及蜗壳安装
立式混流式机组的座环安装是整个机组安装的基础,座环和蜗壳的混凝土浇筑后,水轮发电机组其他部件的安装均应以座环为基准进行找正和确定安装位置。因为座环是水轮发电机组安装的基础,所以安装精度要求比较严格,座环的高程安装偏差为±3mm;中心及方位偏差(当转轮直径小于3m时)为2mm;基础环、环座的圆度(当转轮直径小于3m时)不大于1.0mm。以上安装的精度要求,环座的水平度是最重要的,必须绝对保证。座环加固也是座环安装的重要环节,要保证在蜗壳挂装过程和座环及蜗壳混凝土浇注过程中,座环的水平度不得发生变化和位移,并且在整个混凝土浇注过程中,要监督座环水平的变化,一旦在混凝土浇注过程中座环水平度发生变化,要立即进行调整,保证其水平偏差在规范允许范围内。螺栓把合的基础环、环座组合面应涂密封胶,为防止漏水,过流组合缝可焊接,焊接表面应打磨光滑。座环的安装验收:在座环安装加固后进行初步验收;在座环和蜗壳混凝土浇筑后达到设计强度时进行最终验收,并以此时的检测结果进行质量评定。
2、水轮发电机组固定部件确定
2.1定子的安装水轮发电机组造型相对较为复杂,定子是较为重要的构成内容。定子可以将机械能转化为电能。因此,要加强对定子的安装管理。一般情况下定子固定不动的,在安装中要根据已经掌握的信息进行定子固定,提升安装质量。常规状况之下,可以将定子分为四瓣运送到施工场地,每个定子的下法兰以及销子螺栓、支墩共同构成一个整体。在焊接完毕之后要及时去除法兰。在焊接中要加强对各个施工工艺的控制与管理,保证其符合规范要求。
2.2附件调试在定制安装中要进行相关附件的调试分析。在实践中要根据规范要求有序开展。
2.2.1发电机定子安装高程的确定。定子组圆后,以定子铁芯水平中心为基准,根据发电机转子实际磁极中心与发电机大轴法兰面的长度,换算定子的实际安装高程,一般为了减轻推力轴承的负荷,可以让定子铁芯中心高于转子磁极中心1~2mm,定子高程确定后,进行初步找平固定,打好垫铁,安装好地脚螺栓。
2.2.2发电机上机架安装高程的确定。发电机上机架组合后,吊装到定子的上平面,简单连接于定子的连接螺栓,测量上机架的水平,如果上机架不平,应在与定子的连接处加垫处理,并校核发电机上导轴瓦抗重螺栓的高程应在推力头上导瓦的工作范围内,上机架的高程偏差不应大于±1.5mm,水平偏差不应大于0.04mm/m。发电机下机架、定子、上机架与水轮机中心的调整:一般中小机组可以在发电机下机架、定子、上机架初步就位后,以水轮机下止漏环为基准,在上机架上方设置球心器和支架,悬挂钢琴线到水轮机尾水锥管平台上的油盆里,调整球心器,利用导电耳机法,将钢琴线调整到水轮机下止漏环的中心位置;以下机架下导油盆的精确加工面测量面,以机组中心钢琴线为准,调整下机架的中心,下机架的中心偏差不应大于1mm;定子中心应在定子铁芯上、中、下三层,分别在定子铁芯的+Y、-Y、+X、-X方向,分别刮去油漆测量定子中心与机组钢琴线中心的同心度,如果定子铁芯上、中、下的中心呈现倾斜状,应设法调整定子铁芯的内孔垂直,当定子铁芯内孔垂直与定子上平面的水平一致时,应首先保证定子铁芯内孔的垂直,为基准调整上机架的同心,同时调整上机架的水平,上机架的水平可以通过在上机架与定子的连接面加垫进行处理,中心偏差不得大于1mm。
发电机下机架、定子、上机架的中心、高程、水平经过多次、反复调整达到规范要求后,可以浇注下机架、定子的地脚螺栓混凝土,在浇筑地脚螺栓混凝土时,安装人员应注意观测下机架、定子的水平和中心不得有明显变化。
3、水轮发电机安装
水轮发电机中最为关键的部件就是水轮发电机。发电机的安装质量直接影响机组运行的安全性与稳定性。在安装中要根据规范要求安装,合理控制安装中的质量隐患问题。一是不同型号的机械设备有着不同的安装特点以及设计要求。在安装中要综合实际状况,分析水轮发电机的具体设计要求,合理安装。二是加强水轮发电机结构分析,了解各个零部件的位置以及安装顺序,根据规范要求有序安装。
4、管路与附件安装
管路与附件安装相对来说较为简单。在安装中为了保障安装质量要根据规范要求合理进行。加强对安装质量问题的监督管理,在焊接中要严格根据规范操作开展,避免焊接不当而造成质量隐患问题。要充分保障管道以及附件安装符合标准要求,进而从根本上保障其稳定运行。
二、水轮发电机组安装中的若干问题
水电厂是目前我国主要大力发展的新能源发电企业,此种发电形式比较比较环保、对环境冲击比较小,而且具有超过90%以上的发电效率以及较低的发电成本。除了上述发电以及调峰调谷等作用,水利水电工程还具有防洪、灌溉以及对河流航运和交通起到改善等重要作用。以去年(2019年)上半年为例,我国的云南、湖南以及浙江等地的新增水电装机数量比较多,而水电发电量最多的省份则主要有四川、云南、湖北、贵州以及湖南等,这五个省份的水电发电量可以占到全国水电发电总量的70%左右。同时,上半年的水电平均利用时间也达到了1674小时,同比增加了169小时,其中以宁夏、湖南、甘肃以及河南和青海为主。但是水电厂建设规模在不断扩大的同时,也表现出水电建设时忽视生态问题、容易受到电力管理制度的制约以及没有合理开展电力资源配置等问题。为此,就需要从水电厂建设中水轮发电机组的安装角度来对目前存在的问题进行研究和处理。
三、水轮发电机组安装质量控制措施
正是由于机组安装作业中容易出现上述问题,为了确保机组安装质量,首先就需要制定科学合理的安装方案。在此方案制定中需要结合电力安装部门的相关安装制度开展,还要考虑外部市场环境变化以及机组的实际情况来作出规定,满足未来机组发展和变化的要求。其次就是要在安装过程中及时做好总结和改进。在复杂的机组安装过程中,需要安装部门在每个环节完成之后做好现场总结工作,针对出现的问题提出解决对策并做好记录,确保每个环节和阶段的安装质量,从而保证安装工程的整体质量。最后就是针对机组的检修工作来说,由于其运行中容易由于机组内部零件损耗而出现突发性故障。这就需要制定突发状况的应急措施来减少此突发性故障概率,同时还要保证在最短的时间内确保机组运行状态恢复正常,实现故障造成损失的减少。此外,由于机组的运行状况直接决定社会各界的用电标准和水平,为此要尽量减少和避免对机组的拆卸作业,容易由于拆卸和重新安装之后对其功能造成影响。
结束语
水轮发电组设备安装工作,其工序繁多、技术水平要求高,易出现问题,在安装进行时,一定要多予以耐心,学习新型设备知识,认真阅读说明文件,严格按照图纸,去执行安装,并在此过程中注意每一个转角位置,把握好每一个细节,还要做好预防工作,涂抹防锈漆,确保安装到位。另外相关管理人员,要做好监督工作,严格遵照图纸要求,进行检查验收,确保成品的质量。
参考文献
[1]水轮发电机组的安装质量控制措施探讨[J].中国高新技术企业,2015(3):136-137.
[2]水轮发电机组的安装质量控制措施研究[J].工程技术:全文版,2016(12):00267-00267.