水力發(fā)電機組總裝施工方案研究

摘要：本文以三峽電站機組為例，概略地介紹了水力發(fā)電機組的基本結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)參數(shù)及機組總裝施工包含的主要內(nèi)容，制定了機組總裝施工詳細的工藝流程及具體的施工技術(shù)措施，提出了實際施工過程中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：技術(shù)措施 軸線盤車 主軸連接 工藝流程 方案

0 引言

三峽右岸電站機組結(jié)構(gòu)為立軸半傘式，從上至下依次為上端軸、轉(zhuǎn)子及推力頭、發(fā)電機軸、水輪機軸。水輪機軸和發(fā)電機軸的銷釘螺栓孔已在工廠加工，在機坑外時將兩軸連接成整體后吊入機坑與轉(zhuǎn)輪連接。轉(zhuǎn)子與推力頭及發(fā)電機軸的連接無定位銷釘或止口，均需在工地找正，轉(zhuǎn)子與推力頭、發(fā)電機軸找正后，工地加工定位銷孔。機組總裝施工技術(shù)措施主要針對機組轉(zhuǎn)動部件安裝及機組軸線盤車而編制，主要工作包括：轉(zhuǎn)輪連軸；轉(zhuǎn)子吊裝，機組軸線盤車；轉(zhuǎn)子與推力頭及主軸連接、加工；上端軸及集電環(huán)安裝；上機架安裝、補氣管等附件安裝；軸承與導(dǎo)軸承安裝、注油等等。

1 主要技術(shù)參數(shù)

主要技術(shù)參數(shù)如表1。

2 工藝流程

根據(jù)東電機組結(jié)構(gòu)特點，機組設(shè)備總裝工藝流程見下圖。

3 施工技術(shù)措施

3.1 發(fā)電機軸與水輪機軸連接 在18#機組段下游吊物孔下方67層布置6組支墩，吊放水輪機軸于支墩上，測量調(diào)整水輪機軸水平度、垂直度合格；清掃連軸法蘭面，檢查法蘭面應(yīng)無銹蝕、毛刺，在止口處涂潤滑脂。吊裝發(fā)電機軸，孔標(biāo)記對準水輪機軸，將發(fā)電機軸落到水輪機軸上；用液壓拉伸器對稱拉伸螺栓，壓緊力量為最終壓緊力的80%，檢查螺栓伸長值、法蘭面間隙合格。

3.2 轉(zhuǎn)輪連軸 按照設(shè)計要求，將轉(zhuǎn)輪吊入機坑，利用楔子板調(diào)整轉(zhuǎn)輪的高度與水平，要求轉(zhuǎn)輪安裝高程比設(shè)計高程低10mm左右，便于轉(zhuǎn)子吊裝及連軸；測量上下密封環(huán)間隙，計算轉(zhuǎn)輪的實際中心位置。將水輪機軸下端的補氣管蓋板預(yù)先吊入轉(zhuǎn)輪內(nèi)，將水發(fā)大軸整體吊入機坑與轉(zhuǎn)輪連接，整體吊起發(fā)電機軸、水輪機軸。按照要求安裝連軸銷釘螺栓，并進行液壓拉伸緊固。

3.3 轉(zhuǎn)子吊裝

3.3.1 準備工作。檢查轉(zhuǎn)子以下部件均已吊入機坑，發(fā)電機軸、下機架安裝調(diào)整完成，下機架基礎(chǔ)混凝土養(yǎng)生期滿。檢查機坑內(nèi)發(fā)電機油、氣、水管路預(yù)埋件符合圖紙要求。定子下線滿足轉(zhuǎn)子吊裝要求。檢查高壓油減載系統(tǒng)工作正常；檢查制動及頂起系統(tǒng)工作正常。

3.3.2 轉(zhuǎn)子吊具安裝。利用橋機組裝轉(zhuǎn)子吊軸及平衡梁，各部位的連接螺栓應(yīng)對稱均勻擰緊，螺栓的預(yù)緊力應(yīng)達到設(shè)備供貨商規(guī)定要求。

3.3.3 轉(zhuǎn)子吊裝。橋機并車做聯(lián)動試驗，連接平衡梁及轉(zhuǎn)子，起吊轉(zhuǎn)子，做起落試驗，檢查橋機制動閘工作情況。利用風(fēng)閘鎖定楔將風(fēng)閘高程調(diào)至比設(shè)計值高30mm左右，閘板頂面高差小于1mm。吊起轉(zhuǎn)子，將轉(zhuǎn)子吊入機坑落至風(fēng)閘上。讀取下機架撓度數(shù)據(jù)。

3.4 轉(zhuǎn)子與下端軸連接 轉(zhuǎn)子連軸前，發(fā)電機單獨盤車檢查轉(zhuǎn)子下法蘭擺度，調(diào)整轉(zhuǎn)子與推力頭同心度合格。測量調(diào)整轉(zhuǎn)子與下端軸連接法蘭面的平行度，應(yīng)滿足連軸要求。啟動高壓油減載裝置，旋轉(zhuǎn)、徑向調(diào)整轉(zhuǎn)子，對正法蘭面高低點和連軸螺栓孔，停止高壓油減載裝置。盤車檢查轉(zhuǎn)子擺度，合格后加工連軸銷孔、安裝銷釘。

3.5 轉(zhuǎn)子與上端軸連接 吊裝發(fā)電機上端軸，均勻拉伸部分連軸螺栓，檢查法蘭面間隙符合要求。盤車初步調(diào)整上端軸擺度合格，按下機架安裝記錄調(diào)整推力頭與下機架同心度合格。

3.6 上機架組裝及安裝 按照《上機架組裝及安裝施工技術(shù)措施》要求，在23#機坑進行上機架組裝、焊接及部分輔助設(shè)備的安裝工作。

3.7 機組軸線連接、盤車檢查及調(diào)整 主要技術(shù)要求。①轉(zhuǎn)動部分與固定部分相對高程檢查調(diào)整。轉(zhuǎn)子吊裝前，將定子、轉(zhuǎn)子磁力中心線分別返點至定子機座頂部、轉(zhuǎn)子中心體上法蘭面。根據(jù)定子、轉(zhuǎn)子磁力中心線標(biāo)記測量計算定、轉(zhuǎn)子磁力中心線高差，必要時調(diào)整定子高程。②盤車方法。采用人工盤車，投入高壓油減載裝置，以人力在轉(zhuǎn)子下方驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。盤車測量部位有補氣管、集電環(huán)、上端軸、下導(dǎo)、發(fā)電機下端軸及水輪機軸法蘭、水導(dǎo)共5個斷面，以及轉(zhuǎn)輪上、下止漏環(huán)間隙及定、轉(zhuǎn)子空氣間隙。③擺度測量調(diào)整。將轉(zhuǎn)子80#磁極旋轉(zhuǎn)至+Y位置，在補氣管、集電環(huán)、上端軸、轉(zhuǎn)子下法蘭、下導(dǎo)、發(fā)電機下端軸及水輪機軸法蘭、水導(dǎo)的擺度測量斷面上，按+Y、+X方位各架設(shè)兩塊百分表，設(shè)置并記錄所有百分表初始讀數(shù)。

4 結(jié)語

三峽工程是關(guān)系到國家經(jīng)濟命脈的特大型重點工程，其機組總裝質(zhì)量是保證該工程今后運行質(zhì)量的關(guān)鍵工作，為此，施工單位應(yīng)聯(lián)合建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理及設(shè)備供應(yīng)等單位，嚴格按照提前制定并經(jīng)審查的機組總裝施工技術(shù)方案施工。

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作者簡介：

夏敏靜（1966-），女，江蘇揚州人，副教授，研究方向：電力系統(tǒng)及自動化。