漫湾水电站HLD85—LJ—550型水轮机设计

漫湾水电站HLD85—LJ—550型水轮机设计 漫湾水电站HLD85—LJ—550型水轮机设 计 30《东方电机》1996年第4期 漫湾水电站HLD85一LJ一55O型 水轮机设计 郑察斌王妻荣 k7了.,2一——————一———————一 摘要本文彳r绍1漫湾电站255.1Mw水轮机产品技术性能参数的选择,水轮机结 构设计特点,以及顶盖取水,摩擦传递扭矩等新结构,新技术,关键问题的解决过 程及设计质量的侵证和标准化. 关键词漫湾电站 1引言 漫湾电站水轮机是国内首次采用招标方 式来选择制造厂家,我公司以技术先进,结 构合理,价格优惠赢得了用户的信任,定我 公司为中标制造漫湾机组的生产厂家. 在标书中,用户对机组的设计,制造,运 行,自动化等方面都提出了很高的要求.如 采用顶盖取水,转轮和主轴之问靠摩擦传递 扭矩,导叶进口设筒形阀止水,计算机监控 运行状态等现代先进技术.这些新结构,新 技术在国内大型水轮机上均屑首次采用,因 此,该机组在技术上居国内领先地位 由于该电站位于少数民旌地区,经济文 化,交通等方面均较落后.因此,该机的结 构设计我们按照可靠耐用,检修方便的原则 进行.为使机组具有较高的技术经济指标,我 们对一些重要部件进行多 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 对比 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,在 满足机组安全可靠运行的前提下,尽量减少 材料的消耗,节省加工工时,降低成本,提 高效益. 2水轮机基本技术参数 ? 来稿时问:1996年8月 水轮机型号HLD85一LJ一55O 升压水头135m 最高水头100m 额定水头89m 设计水头88.12m 最小水头69.3m 额定出力255.1MW 晟高尾水水位927.9m (对应流量22300m/s) 正常尾水水位9O0.2m (对应流量1926m/s) 正常最低尾水水位895,3m (对应流量321m/s) 额定流量316m/s 额定转速125r/rain 飞逸转速g5Or/min 装机台数5台 转向俯视顺时针旋转 调速器DFDT—l50—4 油压设备Yz—l2.5—4 I 《东方电机》1996年第4期 3水轮机产品技术性能参数的选择 3.1选型 自1985年起,我公司与水电部昆明勘测 设计院就漫湾水电站的机组选型和新研制适 用于漫湾水电站的水轮机转轮问题进行了多 次商谈并拟定了 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ,据此我公司水力试验 室最新研制了一批转轮,其中以D85转轮为 最优,对应于漫湾电站条件水轮机运行效率 较高.因此,在投标选型阶段以D85转轮为 主方案向用户推荐,并最终得标. 3.2出力保证 水轮机在额定转速125r/min运行,空蚀 在允许范围内,其出力见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1: 表1 挣水头允许嗳出高虚保证出力 (m)(m)(MW) 最高水头100—6.0293.365 设计水头88.12—4.8255.1 额定水头89——4.8255.1 最低水头693—4.0 3.3效率保证 额定工况点(即额定转速125r/min,额 定水头89m,额定出力为25G.1MW):原型 水轮机效率不小于92.5I原型水轮机最高 效率不小于94.4;原型水轮机加权平均效 率不小于92.9 3.4允许飞逸时间 当发电机空载,最大水头100m,最大飞 逸转速不大于250r/min,机组各部件均能安 全承受飞逸转速5min,不产生有害变形. 3.5水推力 在最大水头100m止漏环单边间隙 5mm,最大水推力不超过8040kN. 3.6安装高程及吸出高程 导叶中心线高程890m(绝对高程) 吸出高程一5m 3.7空化,磨蚀后损失保证值 在规定的水质,泥沙特性及水头,尾水 水位变化范围内,自投入工业运行之日起算: 在保证运行8000h内,水轮机转轮因空化磨 蚀损坏的金属失重量,每小时不超过 0.00377kg;水轮机固定部件总失重量每小 时不超过0.00194kg;固定部件任一点的剥 落深度不超过10ram;在额定水头下筒形阀 漏水量不超过16L/rain;导水机构漏水量不 超过1m./s. 3.8调保计算 机组转动惯量GD?54000t--m 导叶关闭时间7s 压力钢管和蜗壳苫Lv一1366.7m./ S 在上述条件下,机组最大水头100m,甩 全负荷293Mw时蜗壳末端压力上升值不超 过135m水柱,机组速率上升不超过45. 3.9机组可靠性指标 机组可用系数95,无故障连续运行时 间不小于18000h,正常大修期5年,扩大性 大修期lo年. 4水轮机结构设计特点 4.1蜗壳 水轮机蜗壳为钢板卷压成型,分段组焊 32《东方电机》l996年第4期 结构,进水口直径为7m,按V一常数设计, 蜗壳包角345.,各节断面均为圆形.蜗壳钢 板材料选为HT62CF(WEL—TEN62CF)调 质钢板,其化学成份和机械性能见表2.此钢 板特点:强度高,含碳量低及焊接性能好 (龙羊峡电站水轮机蜗壳也采用此种钢板) 工地焊接表明,采取80”C的低温预热即有良 好的焊接效果.蜗壳内部能够承受135m水 柱的升压水头,第一台成型后厂内全部预装, 其目的是检验钢板下料的正确性,其余各台 厂内只预装+x.+Y象限内各节,以便厂内 装焊蜗壳尾部和配割大小舌板.工地组焊后, 焊缝按SDJ8I一79《电力建设施工及验收技 术规范》的要求验收. 4.2座环 座环采用带蝶形边铸焊结构,座坏的上, 下环均为普通钢板焊接结构,l2只固定导 图1漫湾水轮机.逸奇I面图 表2WEL--TEN62CF化学成份及机械性能 状化学成份<)dbO!片弯夏比冲 击功 态CS’MnPSN’CMoV(MPa)(MPa)<)18<kg.m) 调?O09015,1.oo/608,19/15t/ 0.030.03?0.60《0.30?0.3C?0.10>47 质0-031.10725272.0t 《东方电机》1996年第4期33 叶,其中蜗壳进口断面第一只固定导叶为 20SiM~锻钢,其余11只为20SiMn铸钢.每 一 只固定导叶尾部都焊有筒型形所用铜村导 向板,有四只固定导叶带有自流排水孔.有限 元计算表明座环的应力大小及分布与其结构 形式有关,与箱形结构座环相比,带蝶形边座 环的应力较高,但带蝶形边座环的速度场变化 均匀.试验证明,效率比箱形结构座环高0.5 ,1,类似漫湾的中水头电站.水轮机选用 带蝶形边座环较为合适,经计算,在升压水头 100m时,固定导叶与上环联接处的最大应力 为278MPa.蜗壳与座环联接处最大应力为 225MPa,均满足强度要求. 4.3尾水管 漫湾水轮机尾水管为4H弯肘型,其高度 为h=26D(D.——转轮名义直径),锥管部 分进口段300mm范围内采用不锈钢 1cr18Ni9Ti钢板卷压成型,其目的是增强转 轮出口部位尾水管的抗空化性能.尾水管段中 间有800×800mm方型进人门,门下设有检 修平台.当机组停机检修时,将套在预先埋入 混凝土里的15其十159×8钢管内部的,/,95× 6钢管拉出来,用内环联在一起,上面铺上电 站准备好的木板或铝板即成检修平台,其特点 是结构简单,使用方便,安全可靠刚性好,用户 非常满意.在锥管段的适当位置,设有4只具 有自然和强迫两种补气功能的射流泵补气装 置,自动化元件根据顶盖振幅的大小来实现两 种功能的切换.用户要求在流速大于6m/s的 尾水管部位均采用金属里衬,这就促使肘管段 也必须采用金属里衬,它的尺寸为12900(高) ×12550(长)X17500(宽),12ram钢板卷压 成型,其特点是体积大,刚性差,厂内预装困 难,吊车起吊高度不够,给运输带来许多麻烦. 为此,厂内必须让出较大的平台, 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 上控制 超限尺寸分块顶装,为增强刚度,将筋板全部 焊接在肘板上,分上,下两段解体预装来克服 起吊高度不够的困难,用接口的周长值来保证 衔接的光滑度.这是漫湾电站水轮机结构设计 中一大特点之一,也是国内中水头大型机组首 次采用的新结构. 4.4转轮 漫湾水轮机转轮为混流式分半铸焊结构, 14只叶片,叶片的材料为ZGOCr13Ni6Mo,下 环为zG0Cr13Ni4Mo,上冠为zG20SiMn,分 别铸造加工成型后组焊在一起,分半运往工 地.安装时,上冠采用螺钉把合,销子定位,下 环工地焊接. 转轮在设计和制造中全面贯彻”水轮机通 流部件技术条件”标准,对真机叶片进行了光 滑性检查,术模图个别点的真实厚度作了相应 修改,叶片正面用立体样板检查,间隙为0.局 部闻隙小于6ram,尾部和头部均用单个样板 检查,局部间隙小于3ram,叶片与上冠,下环 联接处,在350mm范围内,进行超声波探伤, 按JB/ZQ6109—84标准验收. 转轮上冠顶面的引水盖板结构和作用与 传统分半转轮引水盖板不同,传统的引水盖板 形状是,从转轮外缘至转轮泄水孔之间是光滑 的平板,它的作用是消除在运行中的分半转轮 法兰在泄漏水流内的搅动,同时将漏水平滑地 引至泄水孔排掉,减少漏水阻力,提高效率.漫 湾引水盖板上面焊有内止漏环(材料为 0Crl3Ni5Mo)与顶盖的特殊结构形成一个压 力腔,下面焊有12只径向筋板,引水盖板内缘 留有12只41oo回流孔,外缘留有12只220 X40ram腰形孔,在转轮上冠顶面形成一个 据水循环泵,以便于进行顶盖取水. 4.5主轴 主轴是带有轴颈的双法兰空心簿壁轴,材 料为20SiMn锻钢,轴身外径1600mm,内径 1200mm,轴领外径2150ram,轴长4430mm. 由于主轴与转轮之间靠摩擦传递扭矩,因此, 主轴和转轮的联轴螺栓孔与联轴螺栓之间无 配台段,故主轴和转轮不需同铰联轴螺栓孔 主轴内孔设有4325X10补气管,管的两 《东方电机》1996年第4期 端有支承板,水轮机轴和发电机轴的联接螺栓 带有配合段,并能传递扭矩.主轴重50.23t. 4.6水导轴承 水轮机导轴承采用楔子板调整油浸式分 块瓦结构,lO块瓦沿圆周均布,楔子板一侧为 1:20斜面,借助于螺栓调整问隙,另一侧为圆 柱面,可实现自动调心,并能完全承受从最大 飞逸转速至滑行停机全过程.轴承用20号透 平油,第一次充油量约3.2t. 轴瓦为巴氏合金材料,在厂内精加工完, 电站安装时不需刮瓦.每块瓦装有wzc一200 型电阻温度计.供瓦温循回检测,电阻随瓦温 变化转换成电压信号供数字式温度检测装置 接收.当某点的温度超过规定值时,巡检仪自 动声光报警.轴瓦允许最高温度60’C,报警温 度65?,停机温度7O?,油箱上装有两只 WZC一200型油温计和一只目测油位计,均 有接点报警. 轴承冷却器系紫铜管材料,置于轴承体外 侧,可以单独装拆,轴承冷却器为双向进水式, 并能正反向工作在冷却水管上装有示流器, 冷却水压为0.05,0.5MPa. 4.7主轴密封 水轮机主轴密封采用”“型橡胶圈水 压密封结构,密封块在槽内靠水压顶起,在密 封槽侧面开了两个35×40孔,通入清洁水, 压力可以调整成略高于密封前的压力以减少 橡胶块的磨损,橡胶块的最太磨损量为 40mm.在供水管上装有示流信号器,当主密 封用水控制系统发生故障时,由示流信号器报 警,自动投入备用水,主轴密封正常润滑水量 为0.15m/h.当小于0.06m./h时报警. 检修密封为传统的空气围带形式,置于主 轴法兰护盖外侧,充放气自动控制,气压为 0.5,O.7MPa 4.8导水机构 水轮机导水机构是控制转轮水量大小和 水流方向的装置.由导叶,顶盖,底环,连杆操 作机构,套简,控制环等组成. 24只导叶为非对称标准翼形铸焊结构, 导叶分别由材科为20SiMn铸钢瓣体和材料 为20SiMn锻钢的轴颈组焊而成瓣体易磨, 易蚀部位焊有不锈钢板和堆焊不锈钢层,三个 轴顼镶有不锈钢套,导叶与顶盖,底环之问端 面间隙单边为03,0.65mm,关闭时立面间 隙为0,允许局部不太于0.13mm,其长度不 超过导叶高度的1/4. 为保证活动导叶具有可靠的互换性,导叶 臂采用抱夹式,圆柱销传递扭矩.圆柱销结构 简单,易加工,装拆导叶时,调整导叶尾部的螺 栓,用抱夹力的大小来补偿销孔尺寸的误差. 导叶臂设有双向限位装置,当剪断销被剪断 时,导叶不会碰到简阀和转轮.所有传动轴套 材料均为尼龙1010 控制环,底环,顶盖均为钢板焊接分半结 构,控制环的侧面和底面设有抗磨板和防跳机 构.顶盖,底环过流面和止水面均焊有抗磨蚀 的不锈钢材料. 漫湾机组导水机构的套简采用上,中套筒 解体的结构形式缩短了套筒尺寸,重量为传 统形式的1/3.厂内预装时,调整下轴套,满足 设计要求后打销定位,因此,加工,安装都很方 便. 活动导叶的轴向止推装置设置在上套简 的下方,止推块为分半把合结构,厂内预装,测 量和配车摄为方便.止推块的材料为尼龙 1010. 连杆操作机构采用连接板式的叉头传动 机构,能克服剪断销剪断频繁的特点,并设有 气动信号保护装置,剪断时能自动发信号. 4.9接力器 漫湾水轮机装有两只700直缸接力器, 为避免两接力器受力不均而出现控制环跳动 或偏磨现象,两只接力器180.对称布置,接力 器受力相等.缸外机械锁锭,装有行程传感器, 可将接力器行程信号转换成电信号输送给计 《东方电机》1996年第4期35 算机. 4.10真空补气阀 在发电机上端轴装有一只姐3O弹簧浮筒 式双保险真空补气阀,当阀下腔真空绝对值高 于o.025MPa时,阀门动作,空气通过阀门从 轴中心孔向尾水管补入空气,这是在大型机组 中首次采用的新结构.其特点:?结构上双重 保护,当阀门失灵时,由浮筒作二道保险;?真 空阅外部套有双重隔音罩,中间垫有隔音毛 毡,对降低噪音有良好的效果. 5水轮机结构设计中采用的新结构和新技术 5.1顶盖取水 利用转轮上止漏环漏水引至机组的冷却 系统作为机组运行的冷却水是漫湾水轮发电 机组的主要特点,它具有下述优点: (1)水源可靠,只要机组运行就有水可供 冷却用,达到供需一致; (2)能保证水质,通过上止漏环的漏水泥 沙粒径一般小于lmm; (3)供水系统简单,降低了投资成本; (4)能自动供水和调节水量,供,停水与 机组的起动和停机同步,并随机组的负荷增减 而增减,有自调能力.图2,图3是西洱河一级 电站的试验结果. 嗄?压力一一 一L 嗄?取l 术臂出 l 圜2顶盖取水量,压力与 出力之问的关棠 m’/hmzK住 lll/1 /r,—厂呷’T 圜3顶盖取水量,压力与 转速之间的关系 目前,国际上利用顶盖取水作为机组冷却 水的大型水电站,其水头均为H>150m,象漫 湾这样的中,低水头大型电站还是首次应用. 顶盖取水结构如图4所示.其取水原理如 下所述:A腔中的水是机组在运行中经过上止 漏环间隙占1潺出来的,由于顶盖内止漏环和 I水盖板下面筋板的联合作用,使A腔的水 具有一定压力,并通过顶盖圆周均布的6根 十160管路引至冷却系统,少部份水经过内止 捅环间隙占2流入B腔,其水压大大降低,再 经孔C,通过筋板加压,从引水盖板外缘12个 腰形孔回到A腔,完成顶盖引水作为冷却水 的漏水循环. 利用顶盖取水作为机组冷却系统用水,虽 然具有很多优点,但同时也给机组的设计增加 了很多困难,它要求顶盖取水作为机组冷却水 源必须在不增加轴向力以及引水盖板的循环 水装置不降低机组效率的前提下实现.而采用 顶盖取水供冷却系统使用后再将水直接排放 到下游,要完成冷却水的循环,势必要加大顶 盖下腔的压力,从而增加轴向推力负荷,为解 决这一问题,在结构设计之前,由漫湾管理局 委托水科院对顶盖取水作了试验在结构设计 中,对水轮机顶盖的取水压力,冷却用水量以 及对机组总轴向推力的影响等进行了定量分 《东方电机》1996年第4期 析和计算,在结构上采取多方案对比论证.最终得出以下结论 固4漫湾水轮机顶盖取水结构图 (1)在结构上增设了内止漏环,并使其尽 量外移,其目的是减小高压水作用在顶盖下腹 板上的面积,为防止冷却水循环系统堵塞,造 成顶盖压力过大,增加机组的推力负荷,设计 中增设了旁通管路. (2)计算结果表明,对漫湾电站的具体运 行条件而言,采用顶盖取水结构对水轮机轴向 水推力影响不大.在相对于下游枯水位和正常 下游水位两种工况下,作用在水轮机转轮上的 总轴向水推力比传统计算值小,在相对于下游 洪水尾水位工况下,作用在转轮上的轴向水推 力略有增加,但不超过总轴向力的5 (3)顶盖取水腔的压力不允许超过 0.3MPa,若压力超过0,3MPa,将会因压力高 于由转轮上冠上的筋板所构成的叶片泵的扬 程,造成水流倒灌,使作用于转轮上的轴向力 剧增.所以,在下游出现洪水时,若取水腔压力 高于0.25MPa,必须将顶盖取水经冷却循环 后排到集水井这就要求电厂在顶盖取水管 25m高程上安装一个能自动检测和自动控制 的旁通阀. (4)计算表明,新安装的机组采用顶盖取 水结构能满足水轮机导轴承冷却水量(水导 48m/h,上导70m/h)的要求,而作为发电机 推力轴承和定子冷却用水(推力轴承330m./ h,定子900m/h)是不足的. (5)在国内,由于是首次将顶盖取水这种 结构用于大型,中水头混流式水轮发电机组 上,无现成经验可供借鉴.因此,通过这次实 践,也必将会为今后在大型水轮发电机组上推 广应用该结构积累宝贵的科学数据和经验. 5.2转轮与主轴靠摩擦传递扭矩 《东方电机》1996年第4期37 漫湾水轮机主轴与转轮采用螺拴联接,靠 摩擦传递扭矩,联轴螺栓只受拉力,不受剪切 力.为国内大型机组首次采用以往的传统联 接方式有如下两种:A.如图5所示,联轴螺 栓不但起联接作用,而且还起传递扭矩的作 用,该结构主轴法兰与转轮法兰之问螺栓孔的 配合段必须同铰;B.如图6所示,采用螺栓联 接,键传递扭矩,这种结构螺孔虽然不用同铰, 但键槽配合部位必须配刨.因此这两种联接方 式对同一电站多台转轮要作到互换是较麻烦 的,备品转轮的制造与更换也因此而带来许多 困难.漫湾电站水轮机转轮与主轴之问的扭矩 传递是靠螺栓的预紧力,使法兰面间产生摩擦 而实现的,两者的法兰联接部位没有配合加 工.这使得转轮在电站的互换性得到了保证. 摩擦传递扭矩是否可靠,关键是联轴螺栓 的预紧拉力的计算.漫湾水轮机联轴螺栓的预 紧拉力计算公式如下: 每个螺拴上的剪力: 每个螺栓承受的轴向力: 图5联轴螺栓传递扭矩 图6键传递扭矩 P一号 螺栓预紧拉力: P P.一+P2(1一a)u 计算系数: l .一?耵 可’ 式中M——主轴传递的扭矩 r;——螺栓分布圆尺寸 z——螺栓数量 P——总轴向力(包括水推力和转轮重 量) —— 为摩擦系数 F+——法兰接触面积 F——螺栓最弱断面积 ,E——分别为法兰和螺栓的弹性模 数,一般一E 从上述计算式中分析可看出影响摩擦 传递扭矩的因素有以下几方面: (1)螺栓材料的影响 采用摩擦传递扭矩的方式.一般来说螺栓 的应力很高,必须采用高强度材料漫湾联轴 38《东方电机》1996年第4期 螺栓材料的性能参数见表3 表3螺栓材料的性能参数表 a?8s (MP)(MPa)()()(J/em) 750550154560 (2)法兰接触面积的影响 为确保摩擦传递扭矩的效果,自法兰外缘 接触面向中心平面逐渐下凹,如图7.法兰面 与轴肩必须进行研磨,其表面粗糙度要求为; Ra?1.6m.联轴时用电加热器加热螺栓,千 分表监控螺栓伸长值,确保联轴把紧质量. 囤7主轴法兰示意图 (3)摩擦系数的影响 摩擦系数取值是否合理-关系到摩擦传递 扭矩的可靠性,由于是首次采用摩擦传递扭矩 方法,因而没有成熟的经验.在螺栓拉紧力的 计算中,摩擦系数按=0.4选择.该系数的 选择,虽然也参考了部份国外公司在大型水轮 机主轴与转轮之间采用摩擦传递扭矩的成功 经验,但由于各公司之间所取摩擦系数也不尽 相同,漫湾电站水轮机所选取的该联轴摩擦系 数也只能采用折衷方法,参照中间数值选取. 因此,这一取值是否恰当,还有待经实践验证 为慎重起见,漫湾水轮机转轮和主轴之间仍设 置十字键作为防备措施,以防摩擦传递扭矩的 摩擦力不够时,让扭矩部份作用在键上,但在 转轮的旋转方向上留有一定问隙.在运行期 间,此间隙减小或到零,说明摩擦系数的取 值偏小,间隙不变,说明的取值合适或偏 大,虽然达到预期效果,但的取值仍是今后 探讨的主要课题.待机组大修期时,可以检查 摩擦传递扭矩的效果,为今后在国内大型水轮 机的主轴与转轮之间采用摩擦传递扭矩方面 提供宝贵的实践经验. 5.3导叶套筒及止推装置优化设计 水轮机导水机构零部件数目多,重量大, 我公司已经生产过的大型水轮机组,如龙羊 峡,安康,大化,葛洲坝等机组,其单个套筒重 量都为上千斤.我公司的传统套筒结构如图8 所示,导叶上,中轴顼轴承分别装在同一套筒 的上,下两端,这种结构的优点在于套筒的上, 下两端内孔配合部分同镗容易实现,保证其加 工精度.缺点在于套筒的高度大,消耗材料和 加工工时多,在漫湾水轮机设计中我们大胆采 用了导叶上,中套筒分为两件的结构方式(见 图9所示),极大地缩短了套筒的尺寸和减少 了套筒的重量(约为传统形式的1/3左右).由 于体积小,加工方便,因此加工工时也明显地 减少了.在厂内导水机构预装时,调整上套筒, 达到设计要求后,打锖定位.因此在加工时无 需保证上,下轴颈孔同心,这种结构对加工和 安装都方便多了,且部件的使用性能仍能满足 设计要求. 《东方电机》1996年第4期39 囤8传统式长套筒结构 活动导叶的轴向止推装置其传统结构如 图10所示均放置在导叶中轴颈下方,厂内按 导水机构预装实测记录,在保证导叶体端面间 隙下配车抗磨环,一般在配车前抗磨环要留出 配车余量.由于抗磨环所处的位置,在厂内测 量,配车,装拆极不方便,尤其在电厂检修和更 换时更不方便,必须在大修时才能更换,大大 增加了检修停机时间.为此漫湾机组在结构设 计中进行了改进,将止推装置设置在上套筒的 下方,见图9.止推块为分半把合结构,厂内预 装,测量和配车极为方便,不用拆导叶的传动 机构和套筒就能进行,大大地减少了厂内预装 时间在电站,更换止推块不用停机随时可以 进行. 上垣套筒 止推袭t 中垣套筒 囤9漫湾短套筒及轴向止推结构 图10传统式导叶轴向止推装置 40《东方电机》1996年第4期 5.4其它新结构,新技术的应用 5,4.1筒形阀止水结构 漫湾电站水轮机采用了从加拿大多米宁 公司引进的筒形阀专利技术,它是水轮机的一 种新型阀门,在我国首次采用. 5.4.2自动化控制系统的先进技术 漫湾电站水轮机自动化控制系统除传统 设计外,还采用了一些现代先进技术,增加了 以下各项水轮机组自动化控制内容: (1)端面密封采用示流信号器报警 水轮机大轴端呵密封水控制系统除传统 的由两个电磁阀,两个液压阀,压力表,截止 阀,止回阀等组成外,又增装了示流信号器.当 主用密封水控制系统故障时,由示流信号器发 出报警信号,自动投入备用水. (2)温度巡检装置 除3点报警点之外,水导轴瓦的测温点由 电阻电压转换器将铜热电阻随温度而产生的 电阻变化的转换成电压变化,供数字显示温度 巡检装置接收,当某点的温度超过设定值时, 由循检仪自动进行超限声光报警. (3)水轮机导叶接力器行程测试 在水轮机导叶接力器上装有一只大量程 位移传感器和位移变送器,将导叶行程转换成 电流信号,通过位移变送器将信号输入计算 机. (4)电磁流量计检测冷却水量 当机组运行时,装在冷却水总管的电磁流 量计将冷却水量转换成电流供计算机用. (5)水轮机气动剪断销控制 当机组起动时,压缩空气通过电磁空气 阀,环管,软管,进入导叶气动剪断销,同时由 压力信号器发出正常运行信号.停机时,压缩 空气自动排出.当剪断销剪断时,压缩空气逸 出,由压力信号器报警,发出事故信号,关断气 源. 6关键问题及解决过程 6.1针对转轮焊接,加工质量的保证措施 漫湾电站水轮机转轮分半焊接结构,装 焊前,转轮上冠,下环的分半面不留加工余量, 采取整体装焊,整体退火工艺,可减少上冠,下 环在大立车上的加工时间约1/Z左右.还可减 少焊接变形,提高焊接质量,缩短生产周期. 转轮叶片单个加工成型后,再进行组焊. 可减少大立车,大镗床加工叶片进水边的工作 量,节省时问. 6.2针对尾水管里衬的簿弱部分采取的措施 漫湾电站最高尾水位高达37.9m,而尾 水管里衬的材料为12mm厚的Q235一A钢 板,为了确保机组安全运行,将尾水管里衬进 人门部位的钢板加厚,以保万无一失. 7设计质量的保证及标准化 漫湾电站水轮机的设计既考虑了满足用 户的要求,又吸取了国内外一些水轮机生产厂 家的先进技术,参照我公司已生产的大型水轮 机的成功经验,使漫湾电站水轮机的设计达到 了一个较高的水平.在设计期问特别注重公司 内外各单位不同专业之问相互衔接的协调,尽 量提高设计质量,以便于公司内生产制造和工 地安装的顺利进行. 漫湾电站水轮机的设计图纸,文件资料严 格地贯彻了各项有关标准和法定计量单位.漫 湾水轮机上所用到的借用图,原是使用旧标准 的也全部改版为新标准.该水轮机中各主要零 部件均严格按照《大型水轮机产品质量分等》 和《水轮机通流部件技术条件》进行设计的.