摘 要:我國人口眾多,電能是居民們生產(chǎn)生活所依靠的主要能源,因此,我國對電能的消耗量極大。水輪發(fā)電是我國能源轉(zhuǎn)換的一種主要方式,也是電能的重要來源,水輪發(fā)電機的安裝是否到位直接關(guān)系到發(fā)電的效果,本文將對發(fā)電機的安裝細節(jié)加以詳盡闡述。
關(guān)鍵詞:水輪機體安裝;主體安裝;定子和轉(zhuǎn)子;性能檢測
引言
水輪發(fā)電機是我國目前采用的主要發(fā)電手段,其工作原理是利用物理學的特性,將水能先經(jīng)過水輪機轉(zhuǎn)變成機械能,再通過轉(zhuǎn)子的帶動最終轉(zhuǎn)化為電能。相較于傳統(tǒng)的燃油發(fā)電機而言,水輪發(fā)電機的發(fā)電成本更加低廉,也更加節(jié)能環(huán)保,其運轉(zhuǎn)的靈活性較強,能量轉(zhuǎn)換所需時間短。水輪發(fā)電機根據(jù)發(fā)電方式不同可分為不同種類,如直流發(fā)電機,同步發(fā)電機和異步發(fā)電機等等。水輪發(fā)電機的安裝與檢修是一項細度和精確度要求極高的工作,通常在維修時,要在斷電的同時保持發(fā)電機組整體處于動態(tài)的運轉(zhuǎn)狀態(tài),就必須利用人力在設(shè)備局部維持電力的輸送。在發(fā)電機安裝時,原則上要根據(jù)設(shè)備原廠配置的裝配圖紙和裝配技術(shù)要求來開展裝配工作;如果在裝配時設(shè)備使用方有特殊改造需要,需要與設(shè)備生產(chǎn)方進行及時的技術(shù)溝通,確保安裝工作安全有序的開展。在正式安裝前,還要做足相關(guān)的準備工作,如照明設(shè)備的配備,防護欄的設(shè)置等工作。
1 如何正確安裝水輪機的部件
1.1 底環(huán)安裝
底環(huán)的安裝大致可分為三步:(1)底環(huán)的安裝需要有安裝平臺的支撐,所以先要按照要求進行安裝平臺的搭建,平臺搭建完成之后,用起重設(shè)備將底環(huán)的零部件逐一安裝,要注意安裝的先后次序;(2)底環(huán)基本構(gòu)架完成后,要調(diào)整部件之間的偏差,保證底環(huán)的安裝符合設(shè)備標準,調(diào)試全部完成后,開始對底環(huán)的部件加以焊接固定,焊接時要注意保持部件位置的精確性;(3)待整體焊接完成之后去除掉安裝平臺,并調(diào)整底環(huán)的整體安裝位置,包括距離和高度的校準,在用混凝土澆筑的方法將底環(huán)固定在防止底環(huán)的底座上,在此過程中,要注意不要損壞底環(huán)的基本結(jié)構(gòu),保持底環(huán)的穩(wěn)固性和完整性。
1.2 機坑里襯安裝
底環(huán)安裝完成后是機坑里襯安裝。要先將里襯調(diào)入,使之落到底環(huán)上面,調(diào)整其位置后,將里襯和底環(huán)進行焊接固定,同時要再次注意里襯和底環(huán)的穩(wěn)固性是否牢靠。
2 正確連接轉(zhuǎn)輪和主軸
2.1 先按照要求裝配轉(zhuǎn)輪
轉(zhuǎn)輪是水力發(fā)電機的重要部件之一,其質(zhì)量好壞會直接影響混流式發(fā)電機的轉(zhuǎn)速,所以在轉(zhuǎn)輪的選擇和焊裝時要尤其注意以下環(huán)節(jié):
(1)混流式水輪機分瓣式轉(zhuǎn)輪應(yīng)根據(jù)專門的焊接工藝規(guī)范進行焊接及熱處理,并應(yīng)符合下列要求:a.轉(zhuǎn)輪應(yīng)無裂紋,轉(zhuǎn)輪下環(huán)焊縫不允許有咬邊現(xiàn)象;b.下環(huán)焊縫處錯牙不應(yīng)大于0.5mm;c.葉片填補塊安裝焊接后,葉型應(yīng)符合設(shè)計要求;d.上冠組合間隙應(yīng)符合GB8564-2003第2.0.6的質(zhì)量要求;e.上冠法蘭下凹值及上凸值應(yīng)符合規(guī)范要求;f.抗磨、抗汽蝕層的堆焊應(yīng)按要求進行,打磨后厚度不應(yīng)小于 4mm,粗糙度應(yīng)與打磨部分一致。
(2)轉(zhuǎn)漿式水輪機轉(zhuǎn)輪耐壓和動作試驗,應(yīng)盡量在轉(zhuǎn)輪放平時進行,并應(yīng)符合下列要求:a.試驗用油的油質(zhì)合格,油溫不應(yīng)低于+5℃;b.各組合縫不應(yīng)有滲漏現(xiàn)象,每個漿葉密封裝置在加與未加試驗壓力情況下的漏油量,不應(yīng)超過每個漿葉密封裝置允許漏油量規(guī)定,不大于出廠試驗時的漏油量;c.轉(zhuǎn)輪接力器器動作應(yīng)平衡,開啟和并閉的最低油壓一般不超工作壓力的15%;d.最大試驗壓力,一般為0.5MPa;e.在最大試驗壓力下,保持16h;f.在試驗過程中,每小時操作漿葉全行程開關(guān)2-3次;g.繪制轉(zhuǎn)輪接力行程與漿葉轉(zhuǎn)角的關(guān)系曲線。
2.2 固定主軸和轉(zhuǎn)輪的位置
先將轉(zhuǎn)輪調(diào)到指定位置并采取措施對其進行臨時固定,再進行主軸的位置調(diào)試,然后通過專業(yè)測量儀器進行位置的綜合測量,并不斷調(diào)整轉(zhuǎn)輪和主軸的相對位置,使其達到安裝要求,要重點注意調(diào)整間隙,避免產(chǎn)生磨損現(xiàn)象,最后,在用法蘭和螺栓進行設(shè)備的焊接固定,焊接時要注意焊接縫隙不要太大,以免影響密封性,還要掌握焊接的力度和角度,保證設(shè)備不發(fā)生形變。
3 發(fā)電機機械部件安裝
3.1 主體設(shè)備的試安裝
發(fā)電機機械部件安裝比較復雜,它包含的系統(tǒng)零部件比較多,所以,在單獨安裝之前,要先從整體的角度,進行零部件的試固定,找準部件大概的安裝位置,并從整體掌握設(shè)備的中心點,確定合適的距離和安裝高度,保證設(shè)備的位置達到標準,不出現(xiàn)偏差。
具體安裝時,可以先進行一些輔助部件的試安裝,例如下蓋板,上機架和下機架的安裝。這三種部件在安裝時,中心要始終保持垂直同一性。安裝順序一般先為下蓋板,然后是下機架,最后才是上機架,一般情況下,上機架的安裝要在發(fā)電機主要部件完全安裝完畢后再進行。下機架的安裝要以下蓋板的安裝為前提,一些零部件的安裝也可以同一時間開展,但要注意不要妨礙正常的安裝工作,另外還要注意該預留的空間要預留充足。
3.2 如何安裝定子和轉(zhuǎn)子
(1)定子的安裝流程。在定子安裝前要做好底基的安裝固定工作,保證其位置中心端正,這是定子安裝的基礎(chǔ)。定子要通過起重裝置調(diào)入,這一點與地環(huán)安裝相類似,定子調(diào)入后要用螺栓進行焊接固定工作,同樣要注意部件的密封性,然后要用標準尺寸的定位鋼筋進行二次加固,并進行定子運轉(zhuǎn)實驗,如果檢驗符合標準,再調(diào)入機坑內(nèi)正式固定。
(2)轉(zhuǎn)子的安轉(zhuǎn)也要先進行底樁和支架的調(diào)試和固定,支架固定完成之后再把轉(zhuǎn)子調(diào)入,進行焊接固定,對轉(zhuǎn)子的二次固定要采用副立筋的方法,最后還要焊接副立筋和主力筋使其成為一體,轉(zhuǎn)子鐵片的壓緊固定是通過下壓板施加的壓力來完成的,壓實作業(yè)完成后,在用螺栓進行最后的固定。安裝定子時要注意對定子進行提前清洗,保證其清潔度。
(3)在各項部件預安裝完畢后,要將上機架和下機架調(diào)出,在主設(shè)備全部正式安裝固定之后再正式安裝下機架,再將主軸與轉(zhuǎn)子相連,調(diào)整各部件的準確位置,最后安裝上機架和上蓋板等部件。按照事先預定位置將整臺發(fā)電機安裝固定。
(4)對于推力頭的套裝工作,必須把前期功課做好、做足。首先,仔細核對推力頭與大軸的配合尺寸及過盈量,根據(jù)過盈量及套裝時的吊裝間隙確定推力頭加熱的溫度;其次,確定加熱方法,準備相應(yīng)的工具;第三,需要做好吊裝的準備,如調(diào)整水平,起吊點的確定,起吊鋼絲繩的準備等。套裝推力頭是一項膽大心細的工作,一旦條件具備,就立即實施,毫不猶豫。
4 水輪機附件安裝
安裝水輪機附件包括:蝸殼及尾水管排水盤形閥、環(huán)行吊車、補氣裝置的補氣閥、排水閥、頂蓋排水泵、機坑踏板及欄桿。
5 水流調(diào)速系統(tǒng)的安裝及實驗
整體發(fā)電機安裝完畢后要進行水流調(diào)速器安裝和實驗,以測試發(fā)電機是否能夠正常運行。正常情況下,調(diào)速器在不同檔位隨時進行切換,導葉的配合應(yīng)該順利無障礙,并且其變化幅度應(yīng)該和調(diào)速器變化幅度相配合,設(shè)備關(guān)閉時,導葉的葉面角度應(yīng)在誤差允許范圍之內(nèi)。
6 結(jié)束語
水輪發(fā)電機的安裝是一個系統(tǒng)而又復雜的過程,在安裝時要重視設(shè)備的精密程度,嚴格按照安裝規(guī)范來操作,保證發(fā)電機的實際能效。
參考文獻
[1]趙士云.水電站水輪發(fā)電機組結(jié)構(gòu)特點及安裝[J].云南水力發(fā)電,2010,26(1).
[2]俞柏銘.電站水輪發(fā)電機組安裝工藝[J].湖北水力發(fā)電,2007(z1).
[3]劉云,等.水輪發(fā)電機故障處理與檢修[M].北京:水力電力出版社,2002.