水电站水轮机安装施工技术探析

水电站水轮机安装施工技术探析

吕维康

（大唐迪庆香格里拉电力开发有限公司674400）

摘要：本文以水电站作为研究对象，探析水电站水轮机安装施工技术及其相关问题。首先对水轮机的安装进行了简要概述，主要介绍了在安装施工前的准备工作；从预装水轮机的导水机构、转轮与机轴安装、导水机构安装、接力器安装、密封主轴、机油导轴承安装等方面具体探讨了安装施工的相关技术；并从创新的思维对其安装技术进行了反思，探讨了安装质量的控制及相关注意事项。希望能够通过本文初步探析引起更多的关注与更为广泛的交流，为该方面的理论研究工作与施工实践工作提供一些有价值的信息，以供参考。

关键词：水电站；水轮机；安装施工；技术

伴随工业化的发展，人类对自然中的资源进行了大量的非理性开发，以我国为例，随着改革开放30多年来的发展，虽然经济得到了改善，但在生态破坏与环境污染方面却出现了岌岌可危的现象，水、土地、空气等都遭到了严重破坏，因此，在这种现实的严峻情况面前，只能够坚持可持发展观，反思过去发展中的错误，从而通过研究新能源、发展新能源，来不断的提升对资源的节约与对自然的保护，为人类的后代子孙的发展留下一些可利用资源。以水利发电为例，在我国就获得了很好的发展，但其中关键的还是水轮机安装的基础工程的初步完成，以及后期的有效运用。以下就从水电站水轮机安装施工方面展开具体讨论。

一、概述

以某水电站为例，总装机容量75MW，水轮机型号HLA630-LJ-174，发电机型号FS25-14、4000。采用立轴混流式水轮机机组，全包角金属蜗壳，其转轮d=1740mm。水轮机包括埋入部分、导水机构、转动部分、主轴密封、油导轴承、调速机构、管路等。对水轮机的各部分进行细化说明，比如，在埋入部分应该说明尾水肘管与锥管、座环、机坑里衬等；再如，在导水机构应该包括底环、导叶、顶盖与控制环、还有转动部分的主轴与转轮，油导轴承部分的油箱、内油盒、轴承架、放松装置、冷却器等。

二、施工前准备

首先，对施工设计、施工计划进行全面说明、了解与讨论，分清楚其中的重点、要点，然后进行流程分析、施工相关器械、设备、人员等方面的准备。其次，需要对图纸、说明书、制造厂等的相关资料进行技术分析，探讨设备结构与相关特征，施工技术、工艺要求等。第三，要对施工现场进行细致勘查，以现场实际情况进行图纸审核，再根据工程特点编制与其相符的施工技术流程、措施等。第四，对施工进行阶段划分、环节划分，做好技术指标的设定，并对施工方进行技术交底。第五，做好现场情况的设计、工装、器具、施工器械等各种准备，包括临水、临电等相关施工。

三、施工技术说明

在水轮机的安装方面，要求有理有序，合理安排，此次研究中所采用的安装顺序依次为尾水肘管、尾水椎管、座环与蜗壳、机坑里衬、导水机构、转轮与水机轴、导水机构、接力器、主轴密封、油导师轴承、调速机构与管路安装。

首先，在导水机构预装方面，包括底环安装、导叶与顶盖预装。具体来看，导水机构主要是引导水流，使其能够满足速度、流量、方向方面的要求，以进入转轮，并以相关的能量带动机组转动，并达到导叶开度、调节水流量、控制转速、适应负荷变化等目的。在底环的安装方面，需要先对座环面进行清理，通过平衡梁（自制）、筐式水平仪（精度为0.02mm/m）进行底环、顶盖安装方面的水平度测量、检查，通常以径向0.05mm/m（≤0.12mm）为宜，通常对于超过要求的采用角磨机进行打磨处理；若检测合格，则应该进行擦洗，通常以无水酒精、汽油为主，然后进行底环的调整安装，采用的工具是厂房桥机。需要注意的是对机组中心的测定，水平度与高程的测定（可采用水准仪进行调和检测）。另一方面，导叶、顶盖的预装方面，需要在底环安装成功之后，先进行清洗，令活动导叶、轴套、顶盖与密封圈等获得清节，然后，对其几何尺寸、断面型线等进行检查，完毕后，可预装。要求装入1/2导叶即可（如选择奇数顺序安装，1，3，5……）；完成后再调入顶盖，将垂直度、圆度、轴度、间隙等进行合理调整，检查合格，要求间隙在0.1-0.25mm范围即可，然后进行螺栓连接，进行相关参数测定，若预装完成可将顶盖拆除并吊出。

其次，转动部分的安装，如转轮与水机轴。通常要求安装前清理、检查复核相关尺寸参数、安装与擦洗法兰面，注意在调整中，应该注意转轮与水机轴间法兰面的平整度，以厂家提供专用联轴螺栓进行预紧处理；要求无间隙，一般检查以塞尺为准，具体是将0.03mm工具塞入检测。高程低于设计2-6mm即可，主轴垂直度误差范围<0.05mm/m。

第三，导水机构安装，要求对前两项安装进行检查，并做好擦洗、调整等工作，然后进行控制环与导叶上端的连接。对于接力器的安装，则主要是以外置式为主，具体以活塞杆、控制环相连而达到目的，其最大行程200mm。注意安装前的擦洗工作、试压工作、配对工作，通常试验压力大于工作压力，以1.25倍为准，而保压时间需要控制在30min以对其渗漏、压降现象进行科学检查；高程偏差控制在1mm以内，水平度应该在0.1mm/m以内，压紧行程4-6mm即可，在2个接力的安装中，还应该注意接力活塞间的行程偏差，最好控制在1mm范围内为宜。

第四，主轴的密封安装属于无接触式密封，通常目的是为了止水。安装时，要求清洗、准备Loctite574密封胶，利用吊入主轴密封方法未完成，通常主轴密封、主轴间的单边间隙以0.3-04mm为宜，注意在顶盖配钻过程中需要打上定位销。而在油导轴承安装方面，则应该对各个组成部分进行了解，可参考概述部分的说明；依然是先清洗，再进行图纸复核，再进行顺序安装安排，进行安装，注意整个过程对密封胶的使用，并进行煤油渗透试验，以确保安装的有效性。还有调速机构与管路的安装，此安装虽然在最后，但最为关键，也是安装的收尾，因此，先要进行全面的检查，并对调速机构进行各种组成部分的分析，安装时，要进行图纸校核，尤其是在管路配制完成之后，应该做好焊接拆卸工作；对于油压系统的安装，要求回油箱中心偏差在正负5mm以内，而高程偏差与其要求相同，水平度以1mm/m为宜，压力油罐的垂直度与水平度相同；而在调速器机械柜安装方面，应该注意其水平度的要求是按电液转换装置底座进行测算，其标准范围应该控制在0.15mm/m以内。

第五，就是在安装过程中，需要做好质量控制，所谓的“三检制”就是为此而定；需要注意的是安装顺序、偏差测算与标准测量等。此次安装严格按照设计要求与施工工艺流程，按部就班，很好的完成了安装工作。

结束语

总之，在新的时代就要与时俱进、因时制宜，真正的将以新型可持续发展理念作为发展原则；通过上面的分析可以看出，在水电站的水轮机安装施工方面，牵涉的问题比较多，而且步骤多、安装要求有理有序，尤其是牵涉到的精度问题、混凝土机墩问题以及质量控制问题，所以，在这方面，还应该有所创新，增加对相关安装工序的改进，尤其是在安装器的改进方面可以做出一些努力，克服因型号等问题造成的不便或者阻碍，现加上相关配套的水管安装、顶盖安装改进等，不断的提升安装工艺，简化流程，提高安装效率与效果。

参考文献

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