水轮发电机组本体设备安装工艺流程及注意事项

2017-07-21曹建

中国高新技术企业 2017年12期

关键词：水轮导叶轴承座

曹建

（葛洲坝机电建设有限公司，四川成都 610000）

水轮发电机组本体设备安装工艺流程及注意事项

曹建

（葛洲坝机电建设有限公司，四川成都 610000）

水轮发电机组本体设备具有安装难度大、安装精度高、安装工艺复杂等特点，发电机组本体设备的安装质量直接影响着发电的可靠性和安全性，对发电效率也有着比较大的影响。为了保证水轮发电机组的质量，需要做好水轮发电机组本体设备的安装工作。文章以实际工程为例，对水轮发电机本体设备安装工艺进行了探讨。

水轮发电机组；设备安装；轴承座安装；轴系调整；发电效率

1 工程概况

某水轮发电厂水轮发电机组本体设备为单轴四缸四排汽凝式汽式水轮机，水轮机无调节级可以直接进入到节流调节，发电机转子和气缸各轴之间使用刚性连接，为串级复合设计，主要由一个中压缸、一个高压缸、两个双分流低压缸构成，其中中压汽缸和高压汽缸设计为整体化模块，高压缸采用单流式设计，主要由圆桶型外缸和导叶环构成的双层汽缸，使用两个横向布置的截止控制阀将主蒸汽联合导入到高压缸中，中压缸为双流式，主要由带有水平中分面的外缸和内缸构成，然后利用两个截止控制阀将热蒸汽联合导入到水轮机的中部，低压缸设计使用水平中分多层汽缸，在现场将下半外缸组合焊接好以后利用轴向两端的支撑导向系统在选后轴承座上进行悬挂，并将凝汽器喉部和下半外缸底部进行刚性连接。设计低压内缸为轴向平分的双层结构，缸体的重量利用轴承两端支撑臂来进行承担，在支撑臂的两端预留出一定的膨胀间隙，水轮机设计为单轴承系统，一共设计了五个落地式轴承，在两个汽缸之间均设置了一个轴承，其中高压缸后轴承为径向推力联合轴承，不仅便于调整整个轴承系统，同时也可以降低基础变形对运行稳定性、轴承应力、轴径弯曲应力造成的影响。

2 安装难点

在安装水轮发电机本体的过程当中需要在常温环境下进行，因为气轮发电机在运转过程中是通过蒸汽作为动力将发电机带动起来发电的，在进行安装水轮发电机组本体的过程当中，需要进行高精度的安装，这是由于其设备的制造精度比较高，安装的过程比较复杂，同时在安装的过程中也要将设备的热胀冷缩考虑进去。

3 安装工艺

3.1 制作基础锚固件及安装地脚螺栓

在制作金属锚固件的过程当中需要根据具体设计进行，西门子公司基础锚固件的设计要求非常高，对于基础锚固件的每一个零件的精度要求都很高，其对精度的要求要在±3mm之内。在进行基础锚固件的制作过程当中，首先要用五个支撑框架来制作槽钢，在轴承座基础的上方进行建设，在下层基础上固定时需要将两侧的支撑腿固定起来，在进行具体的精度调整时需要将锚固件挂在支撑架上，在支撑架上进行精度调整，确保所做出来的基础锚固件能够符合工艺标准。

在进行地脚螺栓的安装的过程当中，需要根据地脚螺栓的类型进行安装，但是两种类型的地脚螺栓都需要在轴承座安装好之后才能进行安装，将螺栓套上塑料垫圈之后放入锚固件之内就算完成了地脚螺栓的安装，在安装好球形螺母地脚螺栓的过程之后，需要在其中进行螺栓的旋入，将螺栓底部与灰浆联系起来，此时球形螺母与锥形垫圈已联系了起来，在进行锤头式地脚螺栓的安装之前，要将一层塑料薄膜裹在锤头式地脚螺栓外表面，再将其旋转90°后再进行固定。

3.2 安装轴承座

轴承座刚性安装在基础上，除了支撑转子外，它们也支撑和引导汽缸，并作为低压轴封套的紧固点。按建筑网格线确定的基础中心线位置，用钢丝拉一条贯穿水轮发电机基础的纵向中心线，并在各轴承座基础的横向中心处拉上横向中心线。用内径千分尺在轴承座两端油挡洼窝处，测量并调整各轴承座横向中心，左右偏差小于±0.05mm；使用合像水平仪测量并调整各轴承座水平，要求纵向水平保持一致，横向水平不大于0.1mm。

轴承座的作用不仅能够支撑转子还能够对气缸进行支撑和引导，对低压轴封套也能起到紧固的作用。在进行轴承座的安装过程当中，要画好横向中心线，选基础中心线位置的时候需要按照建筑网格线确定办法来进行，在轴承座的纵向中心线上拉上一条钢丝，对于横向中心来说其内部可能会有油挡洼窝，因此需要用千分尺进行测量，保证其误差在±0.05mm之内，对于轴承座的水平方向也要进行检测，保证轴承座安装水平，确保其误差在0.1mm之内。

在进行轴承座的开档尺寸确定的过程当中，要按照图纸的要求来进行，保证其中纵向距离的误差在±1mm之内。

在进行轴承座水平面的标高的过程当中，需要使用专业的测量平台来进行，由于用来对轴承座进行标高的仪器的精度都是比较高的，所以搭建专业的测量平台是很必要的，在标高的过程当中需要将轴承座的底座的螺栓进行调整。在用#5号轴承座作为绝对标高的相对零位置时，需要保证其误差不会超过±2mm，如表1所示为轴承座标高数据：

表1 轴承座标高数据表

当轴承座的标高工作完成后在进行相应的调整的时候，其标高也不会发生变化，中心位置和水平位置也有了固定的位置。

在完成了轴承座的标高工作之后，需要对其进行二次灌浆，在灌浆的过程中轴承座也会保持原有的各项尺寸，不会发生改变，在灌浆工作完成之后需要将其保持1d再进行之后的工作，将轴承座上的地脚螺栓或使用专用工具扳手来进行拧紧。

在轴承座的安装过程当中，需要注意施工的精度，控制好安装的精度，才能保证轴承座的安装符合工艺标准，在进行轴承座的安装过程当中把轴承座内的零件刚性地固定在其中，在进行适当的调整之后，进行二次灌浆，这就意味着轴承座的安装完成之后对其不能再进行调整，这种设计方法的好处就在于机器在运转的过程当中保持较高的稳定性，使用的过程非常方便快捷、省时省力。

3.3 安装导水机构

在安装导水机构时，先将底环、底环垫环、座环侧面密封、筒阀下密封、导叶下端密封安装好，在安装之前要先清扫干净密封槽，保证密封安装到位，然后利用专用吊环和桥基将预装过的导叶吊装到位，然后再将另外一个吊装到位。安装过中根据设计插入到对应底环的轴套中。需要注意的是，在插入导叶时，注意不要漏装密封圈，导叶吊装到设计位置后，将做环和顶盖的密封安装好，按照预装时的方位将筒阀吊装到设计位置，将销钉打入后，对称把紧座环和顶盖螺杆，清理干净控制环和顶盖的接触位置，要求检查抗磨板螺钉不超出抗磨板，按照正确方位将吊起环放置到顶盖上，清理干净导叶中上套筒，然后根据编号吊入到顶盖对应的孔中。需要注意的是，要根据设计图将内外密封圈安装好，然后使用凡士林涂抹到密封圈上，清理干净止推环和导叶臂，将毛刺去除后根据编号安装到位，然后将分瓣销装入，通过对导叶改上的顶丝进行调整达到导叶端面间隙分配的目的，直至叶端面间隙达到设计要求，导叶可以灵活转动后为止。打进分瓣销后，要求检查导叶端面沉入到导叶臂。导叶立面间隙调整好后使用导叶钢丝绳绑紧，将控制环放到全关位置并进行临时固定，使用连板、连接板将控制环和导叶臂连接到一起，然后对偏心销中心角度进行调整，连接过程中，要保证连板、连接板、导叶臂和控制环连接位置的水平度，如果达不到要求需要在厂商指导下进行处理。

3.4 调整轴系

为了使轴承支撑变得更加稳定，需要对三轴承水轮机的轴系进行调整，轴承的分配和搭配是非常重要的，使用合适的搭配方式能够有效地增加其稳定性以及应对应力的能力，该机主内的水轮机是三轴承的，其中采用单轴承支撑的是汽缸转子。

高压缸和转子是通过2个轴承进行支撑的，中压缸是通过由1个轴承进行一端支撑，另一端是通过辅助轴承实现支撑的，因此三轴承水轮机轴系在安装的过程当中比较简单，图1为水轮机轴系找正示意图。转子的凹凸配合间隙在0.02～0.03mm之间，2个转子的两端面之间的间隙大约为3mm。

图1 水轮机轴系找正示意图

3.5 安装补气装置

严格按照设计要求安装补气管，需要注意在安装补气管各段时，要对中心进行调整，使在滑环轴上使用的螺栓固定好阀板。在进行吊装时要避免对密封造成损伤，并根据设计要求安装导顶罩上，利用螺栓拧紧，在安装盖板之前，要先清扫阀体，然后对阀体动作的灵活性和密封性进行检测，并使用桥机吊入到阀座内，将阀体和阀罩圆筒之间的间隙调整均匀，然后使用螺栓把紧，将盖板安装好，最后将补气管路和主空心排水管安装好。