抽屉式卧式水轮机尾水闸门装置的设计

魏本斐

(兰州电机股份有限公司， 甘肃兰州730050)



抽屉式卧式水轮机尾水闸门装置的设计

魏本斐

(兰州电机股份有限公司， 甘肃兰州730050)

1　概　述

水轮机尾水管出口一般设有尾水闸门，其作用是在机组检修时将尾水闸门关闭，抽去尾水管内的积水，以便工人进去工作；在机组检修时为了防止突发洪水或其他原因使河水水位超过尾水水位导致尾水位上涨时尾水倒灌至厂房造成水淹厂房事故。

对于卧式水轮机，一般根据尾水弯管下平面高程与尾水位高程的关系来确定是否需要设置尾水闸门。通常情况下；如尾水位高程高于尾水弯管下平面高程时需设置尾水闸门；如尾水位高程低于尾水弯管下平面高程时则不需要设置尾水闸门。

传统的水轮机尾水闸门均设置在尾水管出口处，包括支墩、横梁、闸门、传动机构及水工建筑等，是整个水电站系统的一个单独的组成部分。

但是有些以前设计制造的卧式水轮发电机组忽略了尾水闸门的作用而没有设置尾水闸门，还有部分电站尾水闸门年久失修已不能工作；而进行修复又费时费力且费用较高，因此未实施修复，导致机组在需要检修时由于尾水倒灌问题而无法正常施工。

针对以上问题，本文介绍一种结构简单、制造(改造)便利的抽屉式卧式水轮机尾水闸门装置的设计。

2　结构设计

2.1工作原理

在尾水弯管与尾水锥管之间设置闸门装置，机组需要检修时，将闸门关闭，阻止尾水从尾水锥管中倒灌流入厂房；此时在尾水闸门以上的尾水弯管等水轮机部件均可拆除进行检修。此方案结构简单，操作方便，造价低廉，且不需要增加任何其他厂房建设，是一种替代传统水轮机尾水闸门的理想装置(见图1)。

在机组开机前，先松开密封顶紧螺栓(项2)，转动手轮(项11)，由丝杠(项12) 通过螺母套(项13)带动闸板(项3)向封水箱(项4)右侧移动，使闸板完全让开尾水管流道，然后开机正常运行。

在机组检修前，先转动手轮(项11)，由丝杠(项12) 通过螺母套(项13)带动闸板(项3)向封水箱(项4)左侧移动，使闸板完全盖住尾水管流道，密封顶紧螺栓 (项2) 顶紧，然后拆除尾水弯管以前的零部件进行机组检修工作。

1-上盖板；2-顶紧螺栓；3-闸板； 4-封水箱；5-螺栓；6-密封条；7-挡板；8-螺栓；9-密封圈；10-压板；11-手轮；12-丝杠；13-螺母套；14-尾水锥管；15-尾水弯管

图1抽屉式卧式水轮机尾水闸门装置结构原理示意

2.2设计要点

在抽屉式卧式水轮机尾水闸门装置结构的设计中，首先要考虑闸板行程要适当，不仅要能满足关闭

或打开功能，还要考虑方便安装与拆卸的要求；其次应该考虑进水口与出水口的尺寸应与尾水弯管出口、尾水锥管进口尺寸相匹配；再次应注意尾水闸门装置的高度要尽可能小，对尾水管的性能不造成影响。另外，密封圈(项9)与密封槽设计时要有适当的压紧量，结构上要保证在机组正常运行时密封圈不会被水流冲击脱出密封槽。

3　结　语

水轮机尾水闸门虽然在平时用到的几率并不大，但对于尾水位较高的电站，在机组进行检修时是必不可少的组成部分。本文介绍的抽屉式卧式水轮机尾水闸门装置结构简单、操作方便、造价低廉、制造(改造)便利且不需要增加任何其他厂房建设，对小型卧式水轮发电机组水电站尤其适合，希望该装置介绍对此类水电站的建设或改造起到有益的帮助和启发。

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责任编辑吴昊

2016-06-16

魏本斐(1973-)，男，工程师，主要从事水轮发电机组方案设计与水轮机结构设计工作。

E_mail：wbf315@sohu.com