烏江銀盤水電站600mw軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機安裝及特點

烏江銀盤水電站600mw軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機安裝及特點

1大型控制工程吳江銀盤水庫位于重慶武隆縣。是烏江繞行計劃的第11級水庫。上游與彭水水庫相連，下游為規(guī)劃中的白馬航運站水庫指揮樓。它是一項集水區(qū)、防洪、污水和航道于一體的大型交通水庫。水電站規(guī)劃安裝4臺單機容量為150MW的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機,總裝機容量為600MW,多年平均發(fā)電量27.08億kW·h。該項目以發(fā)電為主,兼顧航運的水電站樞紐工程。本電站在電網(wǎng)中除承擔基荷外,還將承擔調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用的任務(wù)。電站按無人值班、少人值守設(shè)計,采用計算機監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)電站的遠方運行控制、調(diào)節(jié)和管理。該工程于2005年8月開始進行前期準備工程建設(shè),第一臺機組于2011年5月25日正式并網(wǎng)發(fā)電。2發(fā)動機的基本組成2.1機械安裝部位及特點型號ZZ—LH—860;最大水頭Hmax=35.12m;最小水頭Hmin=13m;額定水頭He=26.5m;額定功率152.6MW;額定流量632m3/s;額定轉(zhuǎn)速83.3r/min。水輪機安裝及其特點:①轉(zhuǎn)輪室由上環(huán)、中環(huán)、下環(huán)三部分組成,加工后分瓣運往工地組拼,現(xiàn)場配加強筋焊接成整體,同時調(diào)整其圓度及高程;②支持蓋、大軸與轉(zhuǎn)輪構(gòu)成一個單元進行吊裝,連軸前,轉(zhuǎn)輪利用臨時支撐懸掛在支持蓋上,再通過支持蓋將其掛裝在頂蓋上;③水導(dǎo)主軸密封與水導(dǎo)軸承位于支持蓋內(nèi),主軸密封、水導(dǎo)軸承部件須在機組盤車后將瓦架吊起,再進行安裝;④連軸采用廠家提供專用手動液壓棘輪扳手;⑤受油器采用浮動瓦結(jié)構(gòu),以防止操作油管磨損和燒瓦現(xiàn)象。2.2發(fā)電機轉(zhuǎn)子型號SF150—72/14140;額定容量166.7MV·A;額定功率150MW;額定電壓13.8kV;額定功率因數(shù)(滯后)0.9;額定效率98.4%;發(fā)電機采用空氣冷卻方式。發(fā)電機安裝及特點:①發(fā)電機定子采用現(xiàn)場組裝疊片熱壓工藝,鐵芯總高1578mm,直徑14140mm,定子總重217t;②發(fā)電機轉(zhuǎn)子采用無軸結(jié)構(gòu),主要由中心體、圓盤支架、磁軛和磁極組成,轉(zhuǎn)子上部與上端軸相連,下部與發(fā)電機軸相連,連接方式均采用法蘭連接,發(fā)電機轉(zhuǎn)子外徑13356mm,轉(zhuǎn)子磁軛高度1818mm,整體轉(zhuǎn)子總重為505t,采用專用起吊工具進行吊裝;③發(fā)電機為立軸半傘式結(jié)構(gòu),設(shè)有上導(dǎo)和下導(dǎo)軸承,推力軸承設(shè)在轉(zhuǎn)子的下部,由下機架支撐;軸承均采用透平油進行潤滑,下導(dǎo)軸承與推力軸承分開設(shè)置;推力軸承油冷卻器設(shè)在油槽外部,上導(dǎo)和下導(dǎo)軸承油冷卻器設(shè)在油槽內(nèi)部,由電站技術(shù)供水系統(tǒng)提供的水進行冷卻;④采用電動盤車方式,主要校正推力軸承受力、發(fā)電機軸與水輪機軸同心度、轉(zhuǎn)子擺度、各部軸承擺度、集電環(huán)擺度、定轉(zhuǎn)子空氣間隙、轉(zhuǎn)輪擺度、轉(zhuǎn)輪與轉(zhuǎn)輪室間隙及受油器操作油管擺度等。3發(fā)電機作業(yè)指導(dǎo)水輪發(fā)電機組設(shè)備安裝階段質(zhì)量控制的主要依據(jù)是《水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)規(guī)范》(GB8564—2003)及制造廠家的水輪機和發(fā)電機作業(yè)指導(dǎo)書。以過程控制為主,對重點部位、關(guān)鍵工序進行旁站監(jiān)督。在工程監(jiān)理的過程中,對主要設(shè)備安裝的所有作業(yè)進行全過程、全方位的監(jiān)督、檢查與控制,從而實現(xiàn)了對安裝質(zhì)量的有效控制。3.1調(diào)查材料的質(zhì)量控制(1)對進入施工現(xiàn)場的設(shè)備和材料進行質(zhì)量檢查和驗收。1)首先要求安裝單位在人員配備、施工組織管理、檢測程序、方法、手段等各個環(huán)節(jié)加強管理,明確對到貨設(shè)備的質(zhì)量要求和技術(shù)標準,做到對未經(jīng)檢驗的材料不允許用于本工程的施工過程中,質(zhì)量達不到要求的材料及時清退出場。2)設(shè)備到貨后,有專業(yè)監(jiān)理工程師參與開箱檢查,主要對其到貨名稱、規(guī)格和尺寸、數(shù)量及合格證進行驗收,如有發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和缺件現(xiàn)象,立即通知業(yè)主與制造廠家聯(lián)系解決,如業(yè)主委托安裝單位處理(制造缺陷),安裝單位需上報設(shè)備缺陷的處理措施并經(jīng)廠家認可和專業(yè)監(jiān)理工程師審批后方能實施,以確保工程質(zhì)量。3)設(shè)備的存放必須符合廠家技術(shù)要求和相關(guān)規(guī)范的規(guī)定,對精密元件及貴重設(shè)備需庫存放置,對貨物的存放合理安排,并且有明確的標示,以防混用,并且有專人進行監(jiān)管。對存放在露天堆放的設(shè)備必須做到防雨、防曬措施且應(yīng)用枕木將設(shè)備墊高,堆放場地必須砌筑臨時圍墻和布置排水溝。4)對施工單位自行購置的材料、焊條等均要提供合格證及其相關(guān)監(jiān)測資料供專業(yè)監(jiān)理工程師審查后方能使用,堅決制止以劣代優(yōu),以次充好的現(xiàn)象發(fā)生,保證原材料的合格性。(2)審批安裝單位提交的施工組織設(shè)計、單項工程的施工措施、施工工藝方案,以確保安裝工程質(zhì)量有可靠的技術(shù)保障。(3)檢查各種檢測儀表、量具是否準確有效。(4)審查或查驗現(xiàn)場作業(yè)人員的崗位操作資質(zhì),堅決杜絕無證上崗。(5)安裝單位在安裝設(shè)備前,應(yīng)對機組安裝使用的控制點線進行檢查并提供相關(guān)資料,經(jīng)監(jiān)理工程師審查后方能進入工序施工,做到嚴格控制,發(fā)現(xiàn)偏差立即糾正。(6)土建移交機電安裝工作面時,對施工場地進行認證檢查,達到工作面移交條件后,由監(jiān)理工程師、土建單位代表、機電安裝單位代表進行工作面會簽移交手續(xù);對于土建單位在此工作面上還有工作未完成的或必須在機電安裝完成后才能進行的工作面,在機電安裝完成并監(jiān)理工程師驗收合格后以同樣的移交方式立即返交土建單位進行施工。3.2流程控制(1)焊接質(zhì)量不符合對設(shè)備安裝的重要部位或有特殊工藝要求的安裝部件,監(jiān)理人員進行全過程旁站監(jiān)理,以便對發(fā)現(xiàn)的問題及時處理。如:發(fā)電機定子支架、轉(zhuǎn)子支架的焊接質(zhì)量不符合要求,其返工工程量大,且返工后不但影響安裝工期,還影響永久設(shè)備的質(zhì)量;又如水導(dǎo)瓦與主軸的間隙調(diào)整,此間隙要求0.46～0.52mm,其裝配精度要求較高,裝配難度大,又因為水導(dǎo)軸承在支持蓋底部,裝配空間較小,操作極為不便。對此,水導(dǎo)軸承的裝配對其進行全過程監(jiān)理,隨時進行測量,發(fā)現(xiàn)問題及時要求安裝單位進行整改,從而消除了安裝可能發(fā)生的質(zhì)量隱患,保證機組的長期穩(wěn)定運行。(2)裝裝過程質(zhì)量控制根據(jù)軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機組安裝工程的特點和技術(shù)要求,從實際出發(fā),確定監(jiān)理質(zhì)量控制的重點項目和臨界項目。對于安裝工程重點部位,如底環(huán)的安裝過程中,轉(zhuǎn)輪室與底環(huán)的同軸度,底環(huán)的平面度、底環(huán)的安裝高程、底環(huán)與座環(huán)連接法蘭的預(yù)緊力等要進行認真的檢查測量,嚴格按照規(guī)范和廠家的設(shè)計要求進行驗收。對于臨界項目,如轉(zhuǎn)子的吊裝,安裝單位要申報吊裝技術(shù)方案和安全措施,并經(jīng)監(jiān)理工程師進行審批后執(zhí)行,同時吊裝前要對轉(zhuǎn)子所有工序必須驗收合格,對吊裝前定子各項工作進行檢查簽字后再進行吊裝,實行對工序交接檢查,避免不同工序、工種交接時將質(zhì)量隱患帶入下一道工序。(3)檢測項目的確定監(jiān)理工程師對項目工程實施全過程監(jiān)理,根據(jù)國家規(guī)范、合同文件及設(shè)計技術(shù)要求為依據(jù),現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)測量,用測量的數(shù)據(jù)來判斷工程質(zhì)量。如機架安裝高程和水平是否在設(shè)計技術(shù)要求范圍之內(nèi),如果不在技術(shù)要求允許范圍之內(nèi),發(fā)現(xiàn)后立即以現(xiàn)場指令形式通知施工單位重新進行調(diào)整,以保證設(shè)備安裝質(zhì)量。(4)確定綜合臨床關(guān)于簽到的規(guī)定安裝施工單位在施工過程中對每道工序必須執(zhí)行“三檢”制度,必須有安裝單位質(zhì)監(jiān)部門專職質(zhì)檢員簽字確認和廠家代表簽字確認后經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收簽字認定后方可進行下道工序施工。如果安裝單位沒有進行“三檢”或沒有廠家代表簽字,監(jiān)理人員拒絕驗收。(5)案例1事件描述安裝單位在進行1號水輪發(fā)電機組盤車后調(diào)整軸線時發(fā)現(xiàn)“下機架中心發(fā)生位移,導(dǎo)致軸線偏離中心1.5mm”。2定位銷的檢查在發(fā)現(xiàn)此問題后,監(jiān)理工程師首先組織專業(yè)監(jiān)理工程師、安裝單位、廠家代表對下機架定位銷進行了檢查,檢查發(fā)現(xiàn)定位銷與銷軸孔之間有一定間隙。由于下機架根據(jù)廠家提供安裝作業(yè)指導(dǎo)書工藝要求必須進行預(yù)裝,預(yù)裝后澆筑下機架支墩,待混凝土達到安裝要求后在進行安裝復(fù)位,由于銷釘孔與銷軸之間有一定間隙可能導(dǎo)致了復(fù)位的偏差。3鉆鉸錐銷孔裝配定位銷根據(jù)現(xiàn)場檢查結(jié)果及初步原因分析,監(jiān)理工程師立即將上述情況匯報業(yè)主。次日,由業(yè)主主持安裝單位、監(jiān)理單位、廠家代表以及專家組相關(guān)人員對其進行探討。安裝單位認為:“對下機架中心重新找正,下機架安裝精度達設(shè)計要求后,鉆鉸錐銷孔裝配定位銷,以確保整個下機架精確定位?！睆S家代表認為:“下機架中心發(fā)生位移,使得推力鏡板與推力軸承將不同心,可能導(dǎo)致瓦的受力不均,機組轉(zhuǎn)動部件與靜止部件保持同心對于機組的運行穩(wěn)定是非常重要的,偏心將可能會產(chǎn)生一些不可預(yù)測的現(xiàn)象,廠家設(shè)計同意下機架鉆鉸錐銷孔裝配定位銷。”監(jiān)理單位認為:“1號發(fā)電機下機架中心發(fā)生了偏移,偏移情況為偏+X方向1.5mm,該結(jié)果大大超出了《發(fā)電機安裝作業(yè)指導(dǎo)書》的0.03mm的要求值,不能滿足機組正常運行,同意施工單位和廠家設(shè)計提出的下機架鉆鉸錐銷孔裝配定位銷的意見。”最后經(jīng)各單位認真討論達成同意意見:“利用500t同步液壓千斤頂和限位裝置,將下機架進行推移,保證達到設(shè)計要求,重新找正后下機架鉆鉸錐銷孔裝配定位銷,以確保整個下機架精確定位?！?.3質(zhì)量控制措施單元工程或分部工程、分項工程施工完畢后,監(jiān)理工程師及時按照相應(yīng)的質(zhì)量驗收標準和規(guī)范要求,對所完工的工程質(zhì)量進行驗收并對單元工程質(zhì)量進行評定。安裝過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題,監(jiān)理工程師根據(jù)具體情況做出相應(yīng)的處理,對重大質(zhì)量問題,及時與有關(guān)參建方進行討論,并提出合理可行的處理意見或方案。同時,對關(guān)鍵部位發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題,以書面通知方式通知安裝單位進行及時整改,由現(xiàn)場監(jiān)理進行跟蹤處理,取得最終質(zhì)量保證。質(zhì)量控制中最后的補救措施是事后驗收。通過事后驗收,對安裝中存在的質(zhì)量缺陷或質(zhì)量隱患,監(jiān)理工程師以書面通知方式要求安裝單位立即進行整改,及時處理問題,從而既保證了施工質(zhì)量,又不影響施工工期進度,避免不必要的經(jīng)濟損失。4發(fā)揮了質(zhì)量控制的作用通過監(jiān)理工程師對機組安裝各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,嚴格按照廠家設(shè)計要求和國家標準進行工序檢查,對不合格部件不能使用,對不合格工序進行整改,杜絕隱患施工,首臺機組調(diào)試運行工作順利完成,各項參數(shù)均達到設(shè)計范圍。這充分顯示了監(jiān)理工作在施工質(zhì)量控制中的重要性,也證明了監(jiān)理工程師提出的質(zhì)量控制措施是行之有效的。表1為機組