水轮发电机组导叶间隙调整方法新工艺

蒋梦捷

摘 要：水口电站每年开展一台机组A级检修，其中导叶间隙调整是导水机构检修中最为重要的环节。原导叶间隙调整使用传统的调整方法，耗费大量人力物力。本文提出了一种新的导叶端、立面间隙调整方法，并在水口电站6、7号机A级检修中成功应用，取得了良好的效果。

摘 要：水轮发电机;间隙;新工艺

福建水口水电厂总装机容量为7×200MW，在系统中承担着调峰调频及事故备用的任务。该机组型号为ZZA315-LJ-800，为轴流转桨式。水口电站导水机构共有24片长2845.7mm、 宽1342.5mm重6440kg的导叶，导叶全关时外围直径9623mm。导叶立面间隙调整是水轮发电机组检修安装过程中一项关键工作。导叶间隙过大将造成导叶漏水过大，严重时会引起机组自转，同时，导叶漏水较大容易引发导叶间隙气蚀，损坏导叶。从节水增发角度，机组漏水也不利于节约水资源。

水口电站每年均要开展一台机组A级检修工作，其中导叶间隙调整工作关系到导水机构回装质量，是A修工作中重要的一环。导叶端面间隙调整方法是使用大锤敲击超大扳手通过剪切力来带动M72螺帽的旋转而实现提升导叶的目的。加上螺柱的锈蚀和螺帽与支撑块的高摩擦阻力，使工作人员处于高强度劳动中，工作效率极低。同时由于现场作业环境湿滑、空间受限，交叉作业人员又多，大锤敲击中存在极大地安全风险。而大锤敲击提升导叶在精密调整中存在精度不足等缺陷。

导叶立面间隙调整方法工程中最常用到的是钢丝绳捆绑法，其工艺过程主要是在导叶安装后，人工将导叶关至全关位置后，用钢丝绳及葫芦将导叶捆紧，以导叶轴为中心向导叶宽度较大的方向用“撵间隙“的方法将间隙较大的导叶分配至后面相邻的几片导叶上，直至每片导叶间隙合格后，安装导叶拐臂。

传统的钢丝绳捆绑法存在一定的缺点：

1.利用钢丝绳整体捆绑导叶，很容易损伤导叶表面，损伤后的导叶运行中更容易被气蚀。

2.这种方法需要在蜗壳中焊接吊耳、搭设检修平台、起重人员组装滑轮组、捆绑导叶。通常需要十几人花费5天时间来完成捆绑与间隙调整，还需花费3天时间来完成工具拆卸，耗费大量的人力物力。

3.水口机组已运行二十余年，存在老化现象，捆绑法的调整质量很难达到技术标准要求，导叶间可能存在较大的开度差和角度差。

导叶间隙调整工作是水口电站每年A级检修中最为重要的环节之一，需耗费大量人力物力。导叶端面间隙调整需通过大锤敲击M72螺帽通过剪切力提升导叶。需6-8名工作人员进行工作，耗费约3天时间才能完成24块导叶端面间隙调整工作。并且调整精度低，一个导叶调整过量后就需重新调节。大锤敲击提升导叶耗时耗力，也存在一定的不安全因素。我们希望能够改进端面间隙调整工艺，提高作业的效率、调节准确性及安全性。导叶立面间隙调整，需先安排人员在蜗壳内搭设脚手架，电焊工在蜗壳内焊接吊点，起重人员准备钢丝绳及葫芦等工器具后配合机械班人员进行导叶捆绑。工作完成后还需收回钢丝绳工器具、焊点气刨、拆卸脚手架等。工序繁多、工期长、作业难度高、耗费大量人力物力诸多不足。我们希望通过QC课题能够对以上问题进行改进，提高工作效率。

为此本文提出了一套新的导叶调整方法、重新设计一套新的导叶间隙调整工具，在减少占用作业人员的同时，降低操作风险，解决现场协调复杂一系列问题。并已在水口电站2016-2019三年内应用并取得成功。

传统的导叶间隙调整工作，之所以繁琐耗时耗力，原因主要在于：传统导叶端面间隙调整方法是大锤敲击超大扳手通过剪切力来带动M72螺帽的旋转而实现提升导叶的目的。加上螺柱的锈蚀和螺帽与支撑块的高摩擦阻力，使工作人员处于高強度劳动中，工作效率极低。同时由于现场作业环境湿滑、空间受限，交叉作业人员又多，大锤敲击中存在极大地安全风险。

传统的立面间隙调整方法为导叶捆绑法。这种方法需要在蜗壳中焊接吊耳、搭设检修平台、起重人员组装滑轮组、捆绑导叶。通常需要十几人花费5天时间来完成捆绑与间隙调整，还需花费3天时间来完成工具拆卸，耗费大量的人力物力。此方法极大的占用了有限的起重人员及电焊人员，大大影响了A级检修的支线进度。

通过以上分析我们发现几个关键的问题所在：

（1）.端面间隙调整主要通过大锤敲击提升导叶费时费力，调整精度不够。

（2）.立面间隙调整问题在于捆绑导叶的方法需多班组共同作业，耗费大量人力物力。工作中所用到的工器具又大又重，搬运不便。

首先针对立面间隙调整方法，提出了一个新的方案：

在端面提升导叶时，通过专用工具连接导叶上端轴，通过千斤顶顶起专用工具，带动导叶提升。在蜗壳内实时测量导叶端面间隙，并在导叶上端轴上架设百分表，测量导叶提升高度。在端面间隙符合要求后，打紧分半键，固定导叶（如图4）。

在固定导叶上套装与其吻合的支撑底座，在支撑底座上用铰链连接一承放千斤顶的套筒，套筒可做X向摆动，用16吨的千斤顶将活动导叶顶至全关位置（所设计的顶导叶专用工具如图5）。根据导叶的装配图，取导叶末端的接触面为参照点，测量其与下底环间的相对值。以这个测量值为参照调节每片导叶的开度。最后用“撵间隙“的方法将间隙平均分配至24片导叶上，保证每片导叶间贴合紧密，开度相同，达到了最佳的密封效果。此方法相对于原导叶间隙调整方法，具有以下优点：

1.不需要进行导叶捆绑，节省了大量的人力物力。

2.蜗壳内避免了搭设脚手架、电焊气刨、搬运大型钢丝绳、安装滑轮组等工作，节省工期的同时大大降低了作业的风险。

3.针对水口电站机组运行了20余年，机组已老化。部分导叶在导叶捆绑时无法受力，造成立面间隙无法消除。千斤顶针对每个导叶分别受力，能够消除立面间隙。

水口电站机组A级检修导水机构回装阶段，我们使用新工具顺利完成了导叶端面间隙调整与导叶立面间隙调整工作，整个端面间隙调整实际用时1.5个工作日，导叶立面间隙调整顶导叶时间总共用时2个工作日。导叶端面及立面间隙调整工作如图所示：

导叶间隙调整工作结束后，对其进行间隙测量，端面间隙及立面间隙以及导叶开度均符合标准，并通过了公司组织的三级验收。

在这次A级检修中导叶间隙调整工作顺利完成，调整质量标准达到国家标准。端面间隙调整时间是1.5个工作日，符合水口电站A修网络图进度，节省人力的同时提高了调整精度。导叶立面间隙顶导叶工作用时3个工作日，所需人员大大减少，降低了作业的风险。

总 结

本次设计的新工艺，解决了我公司导叶间隙调整中的部分问题，调整质量符合国家标准。在实际应用后提高了水能利用的效率，消除机组存在的安全隐患，确保机组的安全稳定运行，保证机组A级检修的进度。此项技术也可在同类型水电站中推广应用。

参考文献

[1] 黄龙滩电厂2号水轮机导叶立面间隙调整方法改进[J]. 邓成洪.  水电与新能源. 2016（04）

[2] 水轮机导叶立面间隙调整新方法[J]. 庞敏，潘三行.  水利水电施工. 2014（04）