水輪機導水機構設計的優化技術

李萃

摘 要：伴隨著科技的飛速發展，在人們的日常生活中已經越來越離不開電能了。所以，經過使用各式各樣的方法措施改善發電體系，讓發電體系可以展現出最大發電性能，是人們現在急需處理的主要問題之一。水輪設備導水構造是發電體系中最關鍵的構成部分，是發電體系可以正常運轉的基本條件，因此為了提升發電體系的發電情況，一定要適當改善水輪設備。文章對水輪設備導水設施進行了深入的探索，同時提出了一些個人建議，希望能夠在水輪設備導水設施改進中帶來幫助。

關鍵詞：水輪機；導水機構；設計；優化

引言

水輪設備的導水構造在發電體系中有著重要的地位，它可以對流進水輪設備的水流量進行調控，同時對保護水輪設備穩定有著關鍵作用。隨著時代的前進，人們對電能的需要越來越多，為了能夠達到人們日常生活所需的電能，提升發電能力，是解決供電以及需電矛盾的最佳方式。在發電體系中，導水構造對水輪設備可以正常的工作起著舉足輕重的用途，所以，為了能夠促進發電設備穩定、高速度的發電，要先改善水輪設備中的導水構造。文章首先對水輪設備導水部分的構造原理進行研究，然后具體的講述了導水部分中存在的問題，同時提出了有關的改善措施。

1 水輪機導水機的結構原理和作用

一般來講，水電所中使用的水輪設備導水部分是圓柱型的導水設施。圓柱樣式的導水設施包含頂蓋、撐持蓋、底環、掌控環、連接桿、簡潔版等配件組成。水輪設備導水設施在水電所中有著舉足輕重的作用，其主要用途有：水輪設備導水設施可以根據水輪設備的工作需要調整進水大小；同時對水輪設備還有制止運轉的作用，進而能夠有效的避免水輪設備出現故障情況。

2 水輪機導水機構導葉漏水的危害及因素

2.1 經濟效益損失

出現漏水現象，直接損失就是電能損失，電能損失也即是經濟效益損失，但是這通常很容易被人忽視，從而隨著時間越久，所造成的經濟損失也就越大。

2.2 停機困難

停機時漏水所形成的射流速度將導致機組轉速難以控制到額定轉速，從而無法加閘制動。特別是在廣泛采用彈性塑料推力瓦，其摩擦系數僅為鎢金瓦的五分之一成四分之一，更無法停機。

2.3 可能導致燒瓦

水輪機導水機構的大量漏水，極有可能使機組運行緩慢，并且很容易出現燒瓦現象。在水電站中，由于水輪機導水機構漏水而導致推力瓦和導軸瓦被燒毀的事故屢見不鮮，出現這種情況不僅對人們的正常用電造成了影響，還給社會帶來了嚴重的經濟損失和能源損失。

2.4 導葉漏水因素

2.4.1 分析導葉關閉后存在以下幾種間隙漏水

（1）導葉和導葉之間相互連接的立面縫隙。導葉之間連接的縫隙要在零點零五毫米以下才算是符合標準，但是在實際的操作中，很少有導葉距離在零點零五以下。據調查，導葉之間的縫隙最大的有兩毫米，普遍在零點五到一毫米之間。（2）導葉上端面、下端面和頂蓋底環間的縫隙。（3）導葉各個軸頸位置的縫隙。

2.4.2 導葉和頂蓋在單側水壓作用下產生間隙

導葉和頂蓋在單側水壓作用下，如果導葉本體剛度不夠，則會產生彎曲，增大立面間隙頂蓋上加大端面間隙，這些均使漏水增加也加速導葉磨蝕破壞。

3 水輪機導水機構設計改進

導水設施傳遞部分的各個配件已經具有標準的大小尺寸。直到現在，水輪設備策劃工作者不過是根據水輪設備策劃手冊中要求的導水設施裝置的配件標準挑選適宜的配件。按照這種設計制作出的成品是否符合標準，需相關部門進行檢驗。在編制同時還能夠成功調試一有束縛的改進直接破解電腦程序之后，其計算結果證實了程序是不能夠使用，這項程序對改善水輪設備導水設施的策劃進行了可行性的試驗。

3.1 導葉立面間隙處理

導葉立面密封，直接依靠相鄰導葉頭尾搭接封水，借助剛性平面接觸構成密封，這種結構要求導葉本身特別是尾部應具有較高的剛性、耐磨性。接觸面加工精度和光潔度高，波浪度小，才能保證閉合時接觸良好達到較好的封水效果。實際上，由于尾部單薄易變形，銹蝕，光潔度差，波浪度大，導葉縱向接合面的接觸點不均勻，導葉從上到下受力不均，上小下大，變形量不一致，造成間隙也不一致。為了減少磨損和間隙空蝕，相鄰兩導葉接觸面的兩個立面應采用抗磨性能好的材料，如堆焊耐磨不銹鋼焊條或鋪焊不銹鋼鋼板。在檢修中立面間隙處理主要有以下三種方法：（1）補焊法：個別導葉立面存在局部較大，在間隙處補焊，然后磨平，達到平面接觸間隙合格。（2）連桿調整法：個別導葉立面間隙過大，可以根據周圍導葉立面間隙的情況，通過調整連桿長度，將不合格的間隙向周圍幾個導葉依次分配。（3）捆綁法：當導葉立面間隙多處不合格時，可將導葉傳動部分拆除，使各導葉均處于自由狀態，然后用鋼絲繩加導鏈在導葉的中部進行捆綁，捆綁中用銅錘敲擊導葉進行調整。

3.2 導葉端面間隙處理

導葉的端面縫隙情況和水電所作業水頭，導葉高度以及轉輪大小有直接的關系。普遍來講，為了避免工作中導葉向上浮動被卡住，上部端面縫隙最好是總縫隙的百分之六十到百分之七十，下端面的縫隙最好是總縫隙的百分之四十到百分之三十。假如水頭超出兩百米時，下端面縫隙能夠達到零點零五毫米，剩下的全都在上端面。假如導葉端面之間縫隙都超過標準，可以在底環的位置加襯墊，假如縫隙都在標準縫隙以下，可以在頂蓋的位置加襯墊，如果上下兩處的縫隙分布不勻稱導致端面縫隙不達標，經過調整螺釘抑或停止推壓板再次對縫隙進行分配。

4 減少導葉漏水的新技術發展

4.1 解決導葉漏水的新結構

在水電所中，經常會因為導葉出現漏水情況而引發了很多安全事故的發生，并且這些故障在高水頭多泥沙水電所中出現的次數頻繁，所以為了避免導葉滲漏水而導致一些故障發生，就必要在水輪設備停止轉動后才能夠把進水閥門關閉，進而加重了工作人員的作業量。但伴隨著科技的前進，在水電所的導水設施中研究開發了很多降低導葉漏水的新構造以及新措施。在導葉運動以及穩固導葉之間裝置當做降低導葉滲漏水的新構造，能夠在很大的程度上降低導葉滲漏水的情況，同時在發電設備出現故障的情況時，還可以把它當做故障閥，進而有效的阻止設備故障現象的出現。

4.2 解決立面間隙漏水的新方法

就現在的水電所對立面縫隙滲漏水的維修工藝來講，也只能是在表面上處理了這件事情。所以在使用水輪設備時，肯定會對立面縫隙滲漏水情況反復的進行檢查維修，進而導致水電廠的維修費用變多。為了能夠在根本上處理好立面縫隙滲漏水情況，有關專家提出了采用縱向和橫向造斜技術?？v向造斜技術，指導葉尾部接觸面自下而上減薄的造型技術，造斜量時止水效果顯著。

5 結束語

伴隨著社會的持續發展，在現代化中，因為人們生活對電能的依靠越來越重，所以要盡可能的提升電所的發電情況以及降低電能的損耗。對水輪設備導水設施進行改進，一方面能夠確保發電所發電的安全穩固性；另一方面還可以降低電能的損耗?？傊瑢λ喸O備導水設施的改進策劃，不僅能夠推動電力行業的發展，還可以給人們帶來經濟利益，所以對水輪設備導水設施的改善要全力以赴。