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摘要:水力发电的核心装置,就是水轮发电机组,水轮机不断转动,通过一系列转换过程,实现水能向电能的转化。可见水电站发电多少,取决于水轮机的性能,安装工艺又决定水轮机发电效率。本文围绕水轮发电机组展开讨论,总结安装前需进行的准备工作,重点阐述机组安装工艺中的质量把控要点,并提出几点针对性的质量控制策略,希望对相关安装单位提升自身工艺水平有所启发。
关键词:水轮机;安装工艺;发电机组
引言:
通常水电站规模比较大,当水轮发电机组完成组装后,需长时间运行,因此发电机组的性能要求较高。发电机组安装过程中,其质量受很多因素影响,如安装工艺、零件质量、尺寸等,每道工序都必须严格把控,不断缩小每道工序的安装误差,才能提升水轮发电机组的成品质量。在科技的不断发展下,业界不断研究出新的安装工艺,有效提升安装质量,相信在不久的将来,发电机组质量会有更大提升。
一、安装准备
(一)设计审批
安装前的审批流程不能省去,这关系到组装过程是否能顺利完成,设计图纸、方案很少会出现临时变动情况,有效保证安装质量。审批要点包括:
1.审核安装进度是否合理,每道工序分配时间是否恰到好处。2.对照国家安装标准,对安装工艺可行性进行核查,并审核是否有不满足技术规范的地方,指导设计人员及时改正。尤其是新技术、新材料,要强化审批力度,确保技术使用合理,材料准备到位。3.重点单元重点安装,最好编制详细的安装指导,并交给相应部门审核。4.控制材料及设备进场时间,与施工进度保持高度一致。5.对安装人员资质进行审查,必须有资格证书才能参与安装,结合现场情况制定完善的安装制度,以此约束安装人员认真操作[1]。
(二)核查图纸、设备等质量
首先对文献资料进行核查,图纸、技术说明等都是重点核查对象,调试、试验过程登记表,其规范性也要严格核查。其次,对材料、设备准备情况进行检查,对照工程清单,核查零件规格、数量,若发现不齐全情况及时补充。最后核查安装方案,去除冗余步骤,精简安装工艺,从而提升安装质量。
二、安装工艺中的质量把控要点
(一)转轮、大轴安装要点
1.大轴吊装
若在坑内完成吊装过程,占用的转轮室空间较大,安装人员很难将转轮固定起来,操作不便导致安装时间延长。为解决此问题,需将小轴、转轮临时固定起来,并吊入转轮室,然后再大轴、转轮相连接,微调后固定大轴、小轴位置。吊装前对大小轴尺寸、重量进行核查,保证误差在可控范围内,将大小轴密封组装到一起,然后完成吊装作业。
2.调整大轴的水平中心
将尾水密封位置的法兰盘内径作为基准,用千分尺测量大轴的左右中心距离,调整距离将误差控制在+0.05mm内。利用框型水平仪,对法兰盘的水平度进行测量,水平度误差控制在0.02mm范围内[2]。若对大轴、法兰进行微调后,仍不能满足误差要求,需适当调整支架位置。
(二)整体安装要点
1.底板、导轴承安装要点
发电机安装过程中,底板、导轴承是关键安装环节,直接影响后期发电机的运行质量。导轴承分为两部分,形式为套筒式,安装时必须保持两轴承水平,高程一致,同轴度控制在误差允许范围内,并保证底板安装强度。先进行埋入部分的机组安装,保证混凝土强度达到要求,然后完成后续安装作业。
底板安装要带你包括:第一步,主机底板安装到楔子板的相应位置,调整底板中心、高程等参数,为后续安装做好准备。第二步,主机底板承载导轴承,导轴承选用吊座式,下半部分安置在底板相应位置,找到水轮机座环,以该处轴承座作为测量基准,将水平、高程等参数测量出来。第三步,参照技术参数,调整轴承座高程、水平度,前者偏差控制在≤0.08mm范围,后者又分为横向和轴向偏差,横向偏差控制在≤0.10mm内,轴向偏差控制在≤0.05mm范围内。
2.定子、转子安装要点
(1)留出一定空间,选择恰当位置,完成定子吊入作业。
(2)发电机大轴固定,将转子热套在其上,同时在靠近转子的大轴两端绑上钢丝绳,采用桥机大钩完成转子起吊作业。
(3)定子固定不动,将转子、法兰盘吊装,不断接近定子并完成穿入作业,转子、定子间距控制到最小。将钢支墩与U型杂木安装到大轴两端,将大轴固定,反复检查三者位置关系,确认无误再将大钩松开[3]。
(4)转子固定不动,将定子用大钩吊起,将定子慢慢套入转子,为避免套入过程出现碰撞,必须事先对定子和转子的气隙进行检查,采用规格为2×80×1000mm的红钢纸检查气隙,若存在不合规情况,需及时处理,气隙过大的追加垫片,气隙过小则打磨定子或转子,直至其尺寸合格。
(5)水发轴联轴,测量水机、发机的法兰间距,并测量高程差,若出现偏差及时调整,通过打楔子板、千斤顶等方式弥补误差,然后完成联轴。
(6)对重要部位进行焊接加固,如楔子板,检查其它部位安装精度,对导水机构进行调整,完成调速器安装。安装完成后,启动发电机试运行。
三、提升水轮发电机组质量的控制措施
(一)把控基础材料、零件质量
进场设备、材料必须对照工程清单查验,保证型号、规格等与清单一一对应,不允许不合格品进场。与材料供应厂家签订合同,出现不合规产品时,生产方必须负责任,补全材料设备并赔偿施工单位损失。设备按需进场,投放到相应位置,暂时用不上的材料分类存放,定期定理材料,避免其发生腐蚀、生锈等现象。
(二)全程监测评定
安装过程有很多细节需要注意,监理必须全程跟进安装工序,对关键点监测评定,检测点包括:对瓦轴间隙进行测量,监督安装人员将间隙调整到合理范围后,再将周围装置固定起来,安装完成后在此检查瓦轴间隙,看其在是否超出误差范围;对密封件的密封性能进行检验,通过尺寸测量、渗水实验等多种方法检测其密封性,符合要求后继续安装,反之更换密封件;看安装人员是否采取防锈措施,尤其是阶段性安装完成后,是否对暴露位置进行保护,定期检查轴颈位置是否出现锈蚀情况[4]。
边安装边对关键零件进行润滑清洗,如油孔、轴承等,清洗后用柔软抹布将表面擦净,不要将污渍残留在零件上;随时检查螺栓连接处,紧固松动螺栓,保证安装强度;发电机安装时,对精密度要求较高,千万不能将小零件掉入气隙中,检查若发现定转子内有杂物,需及时清理。
(三)控制安装进度
首先制定完善的安装制度及规范,工作人员必须严格遵守制度,指派专门人员监督制度落实情况,并制定奖惩体系,按照安装人员的工作情况,对其打分,触犯制度者参照奖惩制度处理。其次每周例行开会,总结前一阶段工作中存在的问题,并提出相应的解决办法,对本周工作方案进行调整,保证各阶段工作衔接紧密,避免耽误工期。再次,合理分配安装时间,关键安装点适当多分配一点时间,做到详略得当,保证安装施工的顺利进行。
四、结束语
综上是对水轮发电机组的相关介绍,作为水电系统的核心设施,发电机组安装质量直接决定着后期系统运行效率,因此必须严格把控机组安装质量。机组安装过程繁琐,工序较多,每道工序都要注意把控安装质量,把握住细节问题,才能保证机组安装的最终质量。
参考文献:
[1]张瑞.研究灯泡贯流式水轮发电机组的安装与检修方法[J].科学技术创新,2018(20):130-131.
[2]曹建.水轮发电机组本体设备安装工艺流程及注意事项[J].中国高新技术企业,2017(12):227-228.
[3]胡月路.悬式水轮发电机组安装与检修的注意事项解析[J].科技风,2017(1):121-122.
[4]龚文明.水轮发电机组本体设备安装工艺流程及注意事项[J].商品与质量,2018(43):148-148.