灯泡贯流式水轮发电机组安装工艺

灯泡贯流式水轮发电机组安装工艺

【摘要】灯泡贯流式机组属于卧式机组，由于这种机组在低水头、低转速下运行，水轮发电机组流道体积较大，在安装调整过程中难度较大；机组油循环属于外循环类型，管路长，管件多，系统中设备较多，增加了安装过程中质量控制的难度；冷却系统也属于强迫循环的类型，为了保证机组安全、正常运行，对设备的制造和安装质量要求较高。

【关键词】灯泡贯流式；卧式机组；质量控制；安装

湘祁水电站坝址位于湘江干流中游，是湘水干流梯级开发的第四级，距上游在建的浯溪水电站60km，距下游已建成的近尾洲电站46km。是一个以发电为主，兼顾航运等综合利用的水电枢纽工程。枢纽建筑物主要包括大坝、电站厂房、船闸三部分。电站厂房安装4×20MW灯泡贯流式水轮发电机组，机组转轮直径6.2米，制造厂家为浙江富春江水电设备股份有限公司。本文主要从湘祁水电站机组的安装过程中的几个主要事项进行总结分析。

1 尾水管安装

1.1 尾水管结构

湘祁水电站水轮机尾水管分三节，分别是前锥段、中锥段、后锥段。在制作厂每节尾水管分三个瓦片制作后运到工地，在工地搭设平台先单节拼装，调整圆度、平面度后，再进行尾水管内部支撑，最后分节吊入机坑组装。

1.2 尾水管安装

三节尾水管分别利用土建MQ900圆筒形高架门机吊入基坑支墩上安装。安装时先从带法兰面的前锥段开始调整，调整好法兰面的中心、里程、平面度后加固，再依次调整中锥段、后锥段符合设计和厂家资料要求后，焊接尾水管环缝。

2 管形座安装

2.1 管形座的结构形式

管形座由下T型座、内锥、上T型座、外锥、衬板等部件组成。湘祁水电站管形座没有固定水平仪，其机组主要重量由下T型座承担，轴向水推力、定子、灯泡头、机架等产生的扭矩由上、下T型座和内锥的整体来承担。

2.2 管形座安装

管形座安装需控制中心、水平、高程、圆度、波浪度、里程桩号。在安装过程中，准确调整各控制点的位置和尺寸，以确保混凝土浇筑完成后，管形座的各项参数满足后续机组安装需要。根据以往安装的经验，管形座实际安装高程应该比设计高程高2～4mm，以消除导水机构和转轮室安装后向下扰度值，其它参数按照规范或设计值调整。湘祁水电站机组厂家要求管形座实际安装高程比设计高4mm。

2.3 管形座的调整加固

管形座拼装组成整体后，体积大、重量大、调整难度大，在组装过程中须控制各部位的尺寸，做好基础处理，防止在安装过程中累积偏差大，增加调整难度。根据测量放点调整管形座内锥、外锥的中心、水平、高程、圆度、波浪度、桩号，各参数调整完成后进行加固。上下T型座、内锥在安装过程中已组成整体，强度较好，在混凝土浇注过程中变形较小；外锥直径大，结构单薄，直接与混凝土接触，在浇筑过程中受混凝土入仓、振动、凝固的影响，变形的几率较大，加固的重点要防止外锥的桩号、波浪度、圆度变化超出安装要求，对内支撑、水平支

撑的加固要结实、有效，接触面不能出现空隙，各加固点的受力状况良好，在适当的位置增加外支撑，防止其变形。

3 导水机构安装

3.1 导水机构组装

在安装间依次组装导水机构外环、导叶、内环、控制环等部件。组装过程中要重点控制外环法兰面和内环法兰面相对距离，以及导叶端面间隙、立面间隙。内外环法兰面相对距离和X、Y方位调整定位后，用无缝钢管、型钢自制支架加固、支撑、定位内外环。导叶端面间隙大小要由导叶所处的方位决定，处于水平方向，即—X和+X方向的导叶端面间隙，应调整导叶上下端面间隙相等；处于+Y方向的导叶端面间隙，应调整导叶上端间隙小于下端间隙；处于—Y方向的导叶端面间隙，应调整导叶上端间隙小于下端间隙。导叶立面间隙要求调整至0mm，局部可以不超过0.2mm，在调整时可能出现间隙集中到一个导叶立面的现象，这时需要测量这个集中间隙的大小，将其平均分配到每个导叶立面间隙，在组装厂不能通过打磨导叶立面来调整导叶间隙。

3.2 导水机构安装

导水机构组装完成，管形座内外环法兰面检查清理干净后，可以吊入导水机构安装。在把合拧紧管形座和导水机构内外环法兰面连接螺栓后，由于导水机构在翻身、吊装过程中受力变形引起导叶间隙变化，应再次检查调整导叶端面和立面间隙。这时要求调整导叶两端面间隙均匀，立面无间隙。对于立面局部间隙超过设计要求的导叶，可以通过对导叶立面局部打磨调整间隙。

4 大轴及导轴承安装

贯流式机组转动部分的重量全部由水导轴承和发电机导轴承承担，轴承与大轴均匀、良好的接触有利于机组安全运行。湘祁水电站水轮机导轴承为筒式结构，发电机导轴承为分块瓦式结构。

4.1 筒式导轴瓦调整

在安装前检查工作面接触情况，接触点应均布于整个工作面上，进出油侧不能存在吊角接触。水导瓦、发电机导轴瓦在安装间安装到大轴上，大轴吊装时吊入机坑内。根据设计位置调整大轴的中心、水平，大轴定位后调整水导轴承间隙，使水导轴承前后两侧间隙一致；调整支撑环法兰面与管形座法兰面的间隙，该间隙应均匀，出现不均匀现象时，采用加垫方式使其接触均匀，较小的差异可通过发导轴承的球形支座自适应调整。

4.2 分块瓦时导轴承安装

分块瓦式导轴承由六块瓦组成，其中两块瓦位于轴颈上部位置，四块位于大轴轴颈底部，按30度间隔布置均匀，主要承担机组转动部分重量，每块瓦的承载重量是否均匀取决于瓦背垫快的实际厚度与理论厚度的偏差，偏差越小，受力越均匀；同时获取理论厚度的过程也影响导轴瓦的承载效果，在决定每块瓦垫块厚度的过程中，受设备加工精度及其他因素的影响，同一导轴瓦多个测点测出的结果存在差异，在决定采用数据过程中，需要综合考虑，采集的数据与实际之间存在偏差，该偏差影响每块瓦的受力状况。在分块式导轴瓦安装过程中，承重瓦受力状况决定机组运行时的瓦温，受力均匀，则瓦温偏差较小，反之，则大。

5 间隙调整

机组转动部分的间隙主要是发电机空气间隙调整和转轮间隙调整，间隙调整均匀有利于机组运行稳定，减小机组运行振动幅度。5.1 发电机空气间隙调整定子与转子之间的空气间隙是否均匀影响机组磁场强度的均衡，磁场强度影