魏 新 戚瑞雪

(遼寧水利土木工程咨詢有限公司， 遼寧 沈陽(yáng) 110003)

錦凌水利樞紐大型機(jī)電設(shè)備安裝工程技術(shù)分析

魏 新 戚瑞雪

(遼寧水利土木工程咨詢有限公司， 遼寧 沈陽(yáng) 110003)

大型機(jī)電設(shè)備是水利樞紐運(yùn)行的核心部件，直接關(guān)系到水利樞紐的各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)和工程效益的發(fā)揮，而機(jī)電設(shè)備的安裝工作也是水利樞紐建設(shè)的重要組成，對(duì)安裝技術(shù)的精度要求很高。本文以錦凌水利樞紐大型機(jī)電設(shè)備安裝工作為例，介紹了水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的主要安裝步驟及注意事項(xiàng)，可為類似工程提供必要的技術(shù)參考。

錦凌水利樞紐；大型機(jī)電設(shè)備；安裝

遼寧省位于我國(guó)東北部，水能資源主要集中在鴨綠江和遼河流域，理論蘊(yùn)藏量為219.30萬kW。目前，省內(nèi)建設(shè)的各類水電站超過190座，總裝機(jī)容量約為56.80萬kW，開發(fā)利用率約為26%。進(jìn)入新世紀(jì)以來，遼寧省政府每年在水利設(shè)施建設(shè)上的投資都超過1000億元，極大地推動(dòng)了全省水電事業(yè)發(fā)展。作為水電站的核心部件，大型機(jī)電設(shè)備安裝直接關(guān)系到水利工程效益，因此，其歷來是相關(guān)建設(shè)單位的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。

1 工程概況

錦凌水利樞紐壩址位于遼寧省錦州市境內(nèi)的小凌河流域下游，距錦州市9.5km，控制流域面積3029km2，由水庫(kù)樞紐工程、輸水工程和凈水廠工程三部分組成。錦凌水利樞紐及輸水工程等別為Ⅱ等。錦凌水利樞紐是一座以城市供水為主，兼顧發(fā)電，為錦州市供水提供安全保障的大(2)型綜合利用水利工程。工程總投資超過15.56億元，工程建設(shè)期4年。

錦凌水電站的主要大型機(jī)電設(shè)備包括水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，具有噸位大、價(jià)格昂貴、效益影響大等特點(diǎn)，因此，對(duì)安裝技術(shù)提出了很高要求。

2 水利樞紐大型機(jī)電設(shè)備規(guī)格及安裝流程

錦凌水電站水輪機(jī)為臥軸燈泡貫流轉(zhuǎn)槳式，水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)共用同一根主軸，兩端分別與轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)子直接相連接。

2.1 水輪機(jī)規(guī)格及安裝流程

水輪機(jī)型號(hào)：GZB14-WP-300(100t)，主要大部件的重量及尺寸見下表，安裝工藝流程見圖1。

水輪機(jī)大件重量及尺寸表

圖1 水輪機(jī)安裝流程

2.2 電動(dòng)機(jī)規(guī)格及安裝流程

錦凌水利樞紐使用的是三相同步、臥軸、燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)。具體型號(hào)：SFWG6000-32/3400(68t)。組合軸承采用強(qiáng)迫外循環(huán)冷卻方式。發(fā)電機(jī)冷卻方式為常壓、強(qiáng)迫通風(fēng)閉路循環(huán)，一次冷卻。安裝流程見圖2。

圖2 發(fā)電機(jī)主要安裝流程

3 水輪機(jī)安裝重點(diǎn)技術(shù)分析

3.1 主軸安裝重點(diǎn)技術(shù)分析

3.1.1 組裝主軸

調(diào)整主軸水平小于0.50mm/m，針對(duì)水導(dǎo)瓦間隙超過規(guī)范要求問題，該工程采用刮研組合面或組合面加墊方法處理。

3.1.2 安裝分瓣鏡板

保證組合面間隙小于0.05mm，鏡板工作面錯(cuò)牙小于0.02mm，安裝銷釘螺栓。測(cè)量鏡板與主軸間的垂直度(鏡板后推力瓦工作面至法蘭面距離小于0.02mm)[1]。

3.1.3 安裝推力瓦

將反推力瓦加橡膠墊把合在支座上，測(cè)量瓦面至瓦座距離，各距離差小于0.02mm，若超過該值可研刮橡膠墊；將正推力瓦掛裝在分瓣推力油槽上，安裝測(cè)溫電阻等附件，先將下瓣油槽吊移至主軸下方，上瓣油槽扣在主軸上，提起下瓣油槽，在主軸上將分瓣油槽組合成整體，移至安裝位置。

3.1.4 主軸吊裝

用內(nèi)徑千分尺調(diào)整支持環(huán)與管形座的同心度。在發(fā)電機(jī)推導(dǎo)軸承體上安裝滑輪，并在發(fā)電機(jī)軸方向架設(shè)導(dǎo)鏈用來牽引發(fā)電機(jī)軸。該工程利用發(fā)電機(jī)側(cè)5t導(dǎo)鏈慢慢牽引主軸就位。

3.1.5 主軸軸線調(diào)整

用主軸下方的液壓千斤頂頂起主軸，使其離開轉(zhuǎn)輪側(cè)導(dǎo)軸承下瓦面0.20～0.30mm，以不接觸上瓦為準(zhǔn)。稍松原擰緊的1/4組合螺栓，按計(jì)算值移動(dòng)支持環(huán)。復(fù)測(cè)管形座內(nèi)殼下游側(cè)法蘭內(nèi)圓至主軸的水平、垂直方向4點(diǎn)距，了解主軸實(shí)際調(diào)整情況。主軸軸線調(diào)整后，擰緊1/4以上內(nèi)配水環(huán)和座環(huán)內(nèi)殼組合螺栓，并使主軸落于轉(zhuǎn)輪側(cè)導(dǎo)軸承瓦上。用經(jīng)緯儀復(fù)測(cè)主軸軸線。符合調(diào)整值后，打緊全部?jī)?nèi)配水環(huán)與座環(huán)內(nèi)殼組合螺栓。待導(dǎo)葉端面間隙符合要求后，按圖鉆鉸銷釘孔，并打入銷釘[2]。

3.2 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)安裝重點(diǎn)技術(shù)分析

3.2.1 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)組裝

該工程在安裝間設(shè)置了8個(gè)鋼支墩，高約1m，調(diào)平后將外配水環(huán)放在支墩上復(fù)測(cè)水平，裝入活動(dòng)導(dǎo)葉密封軸套，利用專用工具插入活動(dòng)導(dǎo)葉，臨時(shí)固定導(dǎo)葉。用黃油將滾珠黏于外配水環(huán)上，安裝控制環(huán)、拐臂和分瓣鍵。

3.2.2 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)吊裝

導(dǎo)水機(jī)構(gòu)組裝成整體且機(jī)坑清掃檢查后就可起吊。裝導(dǎo)葉下軸套，調(diào)整檢查導(dǎo)葉靈活性及立面、端面間隙，調(diào)整完畢后將所有把合螺栓打緊，并鉆銑定位銷釘孔；打入銷釘定位，之后進(jìn)行葉端面間隙調(diào)整。

3.3 轉(zhuǎn)輪安裝重點(diǎn)技術(shù)分析

該工程水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪槳葉采用不銹鋼材料，輪轂材料為碳鋼。轉(zhuǎn)輪主要由輪轂體、葉片、樞軸、操作機(jī)構(gòu)和泄水錐等組成。

3.3.1 安裝專用吊具

將專用吊具安裝于轉(zhuǎn)輪體的上下法蘭上，用橋機(jī)將轉(zhuǎn)輪體翻轉(zhuǎn)倒置于組裝平臺(tái)的鋼支墩上，調(diào)整好其水平。按編號(hào)將轉(zhuǎn)臂連桿裝配逐個(gè)吊入轉(zhuǎn)輪體內(nèi)就位，然后進(jìn)行調(diào)整，使其與銅瓦同心，并固靠于銅瓦內(nèi)端面。用專用工具將轉(zhuǎn)臂固定于轉(zhuǎn)輪體上，以防翻身過程中發(fā)生竄動(dòng)[3]。

3.3.2 葉片安裝

用專用吊具按編號(hào)逐個(gè)起吊葉片，將葉片密封圈依次套入葉片法蘭徑上,裝入定位銷釘。用導(dǎo)鏈調(diào)整葉片方位和水平，清掃、檢查葉片密封裝置各零件，將葉片密封裝置推壓入槽內(nèi)，安裝壓環(huán)。

3.3.3 油壓試驗(yàn)

利用油泵組向轉(zhuǎn)輪腔內(nèi)打壓，壓力從0升到0.5MPa，并保持在(0.5±0.05)MPa，歷時(shí)16h，每小時(shí)操作葉片全行程開關(guān)2～3次，在整個(gè)保壓過程中，要求每個(gè)葉片密封裝置均不得漏油，個(gè)別處滲漏量每個(gè)葉片每小時(shí)不得超過10mL[4]。

4 發(fā)電機(jī)安裝重點(diǎn)技術(shù)分析

4.1 轉(zhuǎn)子組裝及安裝

4.1.1 磁極掛裝

該工程發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用無軸上游懸臂結(jié)構(gòu)，整體在工廠內(nèi)全部裝配后發(fā)往工地，在現(xiàn)場(chǎng)掛裝磁極。將轉(zhuǎn)子中心體水平放置于鋼支墩上并調(diào)平，中心體水平度不大于0.03mm/m。

4.1.2 轉(zhuǎn)子安裝

拆除吊具安裝位置的磁極，吊具的緊固螺栓均勻擰緊。在吊具對(duì)稱位置，安裝弧形翻轉(zhuǎn)工具。翻轉(zhuǎn)工具與磁極弧形表面有良好的接觸，在其間隙處加塞非金屬片。裝入聯(lián)軸螺釘，并對(duì)稱均勻地?cái)Q緊4個(gè)聯(lián)軸螺栓。在連接過程中，如發(fā)現(xiàn)蹩勁停止擰緊，查明原因。必要時(shí)得退出轉(zhuǎn)子，經(jīng)處理后再進(jìn)行連接。轉(zhuǎn)子連接后，用0.05mm的塞尺檢查組合面及配合止口均無間隙，拆除起吊工具，裝復(fù)該處磁極[5]。

4.2 定子安裝

該工程發(fā)電機(jī)的定子由機(jī)座、鐵芯、線圈等部件組成。定子整體在工廠內(nèi)全部裝配后發(fā)往工地。該工程利用設(shè)置在廠房?jī)?nèi)的一臺(tái)32/10t橋式起重機(jī)對(duì)其進(jìn)行安裝。

定子下游側(cè)與管形座連接，上游側(cè)與冷卻套連接。在與管形座、冷卻套組合面間加兩道橡膠密封圈密封；定子吊裝前將前支架按圖紙方位、尺寸安裝在定子上，按要求預(yù)緊把合螺絲。用橋式起重機(jī)將定子吊入機(jī)坑，移近轉(zhuǎn)子，初步調(diào)整定子轉(zhuǎn)子中心后，安裝定子。利用千斤頂?shù)日{(diào)整空氣間隙，調(diào)整合格后打緊全部定子固定螺栓[6]。

5 結(jié) 語(yǔ)

大型機(jī)電設(shè)備安裝是水利樞紐建設(shè)的重點(diǎn)工作之一，直接影響到其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。由于水利機(jī)電設(shè)備在噸位、精密度、技術(shù)含量等方面遠(yuǎn)大于一般設(shè)備，因此，需要在前期充分設(shè)計(jì)好圖紙及施工組織。錦凌水利樞紐整個(gè)機(jī)電設(shè)備安裝工作持續(xù)了6個(gè)月，投入使用后各設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。fffffd

[1] 王啟茂.水電站機(jī)電設(shè)備安裝施工進(jìn)度計(jì)劃及優(yōu)化方法[D].北京：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2009,6.

[2] 馮天玉.變電站電氣安裝調(diào)試中的常見問題與對(duì)策[J].中國(guó)水能及電氣化，2014(9)：75-80.

[3] 曾明俊.關(guān)于水電機(jī)電設(shè)備的安裝及其質(zhì)量管理的研究[J].科技與企業(yè)，2014(6)：27-31.

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[5] 王志遠(yuǎn).水電機(jī)電設(shè)備安裝的重點(diǎn)施工步驟分析[J].黑龍江科技信息，2015(2)：46-50.

[6] 楊紅梅.對(duì)增設(shè)水力發(fā)電設(shè)備維修定額的建議[J].中國(guó)水能及電氣化，2014(6)：29-33.

Technical Analysis of Jinling Water Control Project Large Scale Electromechanical Device Installation Engineering

WEI Xin, QI Ruixue

(LiaoningWaterConservancyCivilEngineeringInvestmentandConsultingCo.,Ltd.,Shenyang110003,China)

The large scale electromechanical device is the core part of water control project operation, which directly relates to the playing of all operational index and engineering benefit for water control project, moreover, installation work of electromechanical device is also an important composition of water control project construction, which has high standards to the accuracy of mounting technique. The article takes Jinling Water Control Project Large Scale Electromechanical Device Installation Work as an example, introduces the main installation procedures and announcements of water turbine and electric generator, can afford necessary technical reference for similar engineering.

Jinling Water Control Project; large scale electromechanical device; installation

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.03.015

TV734

A

1673- 8241(2017)03- 0055- 03