Стартовая >> Архив >> Генерация >> Гидравлическое оборудование ГЭС и его монтаж

Монтаж горизонтальных капсульных гидроагрегатов - Гидравлическое оборудование ГЭС и его монтаж

Оглавление
Гидравлическое оборудование ГЭС и его монтаж
Введение
Основы теории гидротурбин
Явление кавитации в гидротурбинах
Модельные испытания и характеристики гидротурбин
Номенклатура гидротурбин
Выбор основных параметров гидротурбин
Конструкции гидротурбин
Рабочие колеса гидротурбин
Отсасывающие трубы гидротурбин
Конструктивные схемы современных гидротурбин
Конструкции основных узлов гидротурбин
Камера рабочего колеса
Направляющие аппараты реактивных гидротурбин
Сервомоторы направляющего аппарата
Рабочие колеса гидротурбин
Маслоприемники, валы гидротурбин
Подшипники гидротурбин
Вспомогательные механизмы гидротурбин
Вспомогательное оборудование гидроэлектростанций
Регулирование гидроагрегатов и автоматика
Котельные регуляторы
Регулирование  гидротурбин
Электрогидравлический регулятор скорости
Автоматическое управление гидротурбинами
Параметры гидрогенераторов
Конструктивные схемы гидрогенераторов
Статоры генераторов
Роторы генераторов
Крестовины генераторов
Подпятники
Направляющие подшипники
Вспомогательные устройства генераторов
Организация и подготовка монтажных работ
Организация и технология монтажных работ
Проектирование монтажных работ
Монтажно-сборочные и производственные базы
Подготовка оборудования к монтажу
Монтажные средства
Техника безопасности и промсанитария
Организация труда
Учет монтажных работ и техническая отчетность
Специальные подъемно-транспортные работы
Слесарно-подгоночные операции
Сборочные работы
Выверка и фиксация деталей и узлов
Требования к фундаментам и бетонированию
Производство монтажных работ в зимнее время
Технология монтажа вертикальных гидротурбин
Монтаж деталей проточной части высоконапорных радиально-осевых гидротурбин
Закладные детали поворотнолопастных гидротурбин - монтаж
Направляющий аппарат гидротурбины - монтаж
Рабочие колеса радиально-осевых гидротурбин - монтаж
Рабочие колеса поворотнолопастных гидротурбин - монтаж
Центровка ротора гидротурбины
Подшипники гидротурбин - монтаж
Монтаж системы регулирования
Монтаж вспомогательных механизмов гидротурбин
Особенности монтажа ковшовых гидротурбин
Организация сборки и монтажа вертикальных генераторов
Закладные части вертикального генератора - монтаж
Монтаж опорных конструкций вертикальных гидрогенераторов
Сборка и установка статора вертикальных гидрогенераторов
Сборка и установка ротора вертикального генератора
Монтаж подпятников вертикальных гидрогенераторов
Центровка ротора вертикального генератора
Соединение валов турбины и вертикального генератора
Центровка ротора вертикального гидроагрегата
Монтаж направляющих подшипников вертикальных гидрогенераторов
Монтаж системы возбуждения  и воздушного охлаждения вертикальных гидрогенераторов
Технологический процесс монтажа горизонтального гидроагрегата
Монтаж закладных деталей гидротурбины горизонтального гидроагрегата
Установка корпусов подшипников, направляющего аппарата  горизонтального гидроагрегата
Монтаж ротора гидротурбины горизонтального гидроагрегата
Монтаж горизонтальных гидрогенераторов
Центровка горизонтального гидроагрегата
Монтаж горизонтальных капсульных гидроагрегатов
Пуск, наладка и испытания смонтированных гидроагрегатов
Проверка гидроагрегата при заполненных водоподводящем и водоотводящем трактах
Пробный пуск гидроагрегата
Испытания гидроагрегата под нагрузкой
Вибрация гидроагрегата
Натурные энергетические испытания гидроагрегатов

В связи с тем что горизонтальные капсульные поворотнолопастные гидроагрегаты не получили пока широкого распространения, опыт монтажа их незначителен. Поэтому ниже приводятся только общие положения по организации и технологии монтажа капсульных агрегатов, отработанные в процессе установки небольшого количества таких гидроагрегатов с рабочим колесом диаметром 6 м.
Монтажные блоки горизонтального капсульного гидроагрегата
Рис. 10-12. Монтажные блоки горизонтального капсульного гидроагрегата.

Технология монтажа горизонтальных капсульных гидроагрегатов несколько сложнее монтажа обычных вертикальных агрегатов. Невозможность осевого горизонтального перемещения деталей и узлов агрегата при монтаже вызывает необходимость установки их сверху. Вследствие этого детали проточного тракта агрегата имеют горизонтальный разъем и не бетонируются в верхней части.

Особое внимание при монтаже капсульных гидроагрегатов должно быть обращено на создание и обеспечение безопасных условий работы монтажного персонала. Для этого затворы перед турбинами должны быть надежными и исключать возможность случайного затопления камеры и не должны допускать больших протечек воды. Водоотливные средства должны иметься в достаточном количестве и быть всегда готовыми к работе. Кроме того, необходимо предусматривать достаточное количество выходов из зоны монтажа, обеспечивающих быструю эвакуацию работающих. При выполнении сварочных работ в проточной части агрегата и внутри капсулы должна быть обеспечена достаточная вентиляция воздуха. За состоянием средств безопасности следует осуществлять постоянный надзор.
С целью ускорения и упрощения монтажных операций на месте установки целесообразно самое широкое применение предварительной сборки деталей и узлов агрегата на монтажной площадке в максимально возможно крупные блоки. Такими блоками в агрегате, приведенном на рис. 10-12, могут являться:
полностью собранный статор турбины 1;
направляющий аппарат 2 без опоры регулирующего кольца 3,
собранный половинами в два блока;
полностью собранная опора регулирующего кольца;
камера рабочего колеса 4 с присоединенными к ней фундаментным кольцом 5 и конусом отсасывающей трубы 6;
передняя часть капсулы 7 агрегата с установленным оборудованием системы воздушного охлаждения генератора, без проходной колонны 8;
укрупненный блок в составе: рабочего колеса 9, вала агрегата 10 со штангой, статора 11 и ротора 12 генератора, промежуточного кольца 13 генератора, опорного 14 и упорного 15 подшипников генератора, корпуса маслоприемника.
Технологический процесс монтажа горизонтальных капсульных гидроагрегатов состоит из двух основных этапов. На первом этапе монтируются все кольцевые детали проточного тракта и фундаментные опорные детали с последующим бетонированием их. После бетонирования верхние отъемные части этих деталей снимаются. На втором этапе на место опускаются предварительно укрупненные блоки турбины и генератора и производятся центровка ротора агрегата, выверка нижней части упорного подшипника и проверка боя упорного гребня вала. После этого устанавливаются верхняя часть ванны упорного подшипника, передняя часть капсулы, системы возбуждения, охлаждения и смазки, а также монтируются вспомогательные механизмы агрегата. Одновременно устанавливаются снятые ранее верхние половины кольцевых деталей. Заканчивается монтаж установкой и затягиванием растяжек генератора.
Монтажные операции могут выполняться в приведенной ниже последовательности:

  1. установка передней части капсулы с собранным оборудованием системы охлаждения генератора и присоединение к капсуле проходной колонны;
  2. монтаж собранного статора турбины;
  3. установка на место крышки монтажного люка с опорой и присоединение ее к статору турбины;
  4. установка нижней половины направляющего аппарата и соединение его со статором турбины;
  5. установка на место монтажного блока в составе: камеры рабочего колеса, фундаментного кольца и конуса отсасывающей трубы;
  6. монтаж половин цилиндрической и конической опор подшипника турбины;
  7. установка и присоединение к статору верхней половины направляющего аппарата;
  8. монтаж опоры регулирующего кольца;
  9. монтаж компенсаторного кольца;
  10. монтаж облицовки статора генератора;
  11. выверка и раскрепление всех кольцевых деталей;
  12. армирование и бетонирование всех установленных кольцевых деталей;
  13. демонтаж отъемных частей конуса отсасывающей трубы, фундаментного кольца, камеры рабочего колеса, компенсаторного кольца, опоры регулирующего кольца, направляющего аппарата, статора турбины и крышки люка;
  14. монтаж сопрягающего пояса и бетонирование опоры монтажного люка;
  15. установка и выверка укрупненного блока агрегата;
  16. установка на место отъемных частей деталей агрегата;
  17. монтаж передней части капсулы с оборудованием системы охлаждения, а также монтаж и бетонирование проходной колонны;
  18. монтаж маслоприемника и регуляторного генератора, проверка линии вала агрегата;
  19. монтаж анкерных растяжек генератора.


Рис. 10-13. Укрупнительная сборка направляющего аппарата.

Укрупнительная сборка на монтажной площадке всех кольцевых деталей, статора турбины, передней части капсулы генератора, камеры рабочего колеса, фундаментного кольца, конуса отсасывающей трубы выполняется в горизонтальном положении с последующей кантовкой на 90°.
Передняя часть капсулы при сборке опирается на фланец, сопрягающийся с промежуточным кольцом генератора. По окончании сборки капсула кантуется в рабочее положение, устанавливается на выкладках и в ней монтируется оборудование системы охлаждения генератора.

Камера рабочего колеса, фундаментное кольцо и конус отсасывающей трубы поочередно собираются на специальных бетонных опорах. После сборки они кантуются в рабочее положение, соединяются между собой в единый блок и подготовляются для установки на место.
Укрупнительная сборка направляющего аппарата (рис. 10-13) является одной из наиболее сложных монтажных операций. Выполняется она на специальном сборочном стенде 1, расположенном на монтажной площадке. Вначале на внутренних опорах стенда собирается нижняя часть 2 внутреннего кольца направляющего аппарата, состоящая из двух элементов, и выверяются горизонтальность и цилиндричность ее. Затем на внешних опорах стенда устанавливается и собирается наружное кольцо 3 направляющего аппарата, состоящее из восьми частей, проверяются цилиндричность его и концентричность внутреннему кольцу, а также высотное положение.

По окончании выверки наружного кольца производятся установка и сборка направляющих лопаток 4. Лопатки подаются к месту установки без втулок и подшипников цапф. После заводки верхней цапфы лопатки в наружное кольцо на нижнюю цапфу ее устанавливается втулка 5, и затем лопатку ставят в гнездо внутреннего кольца, сохраняя подвешенной верхнюю часть лопатки. В этом состоянии лопатки на верхнюю цапфу ее надевается подшипник 6, лопатка снимается с крюка крана и проверяется легкость поворота ее. Таким способом монтируются все лопатки, и затем устанавливается верхняя часть 7 внутреннего кольца. Перед окончательным закреплением подшипников вновь проверяется поворот лопаток и на верхние цапфы их устанавливаются рычаги 8. Собранный окончательно направляющий аппарат надежно раскрепляется балками жесткости 9, которые должны обеспечить сохранность нормального состояния собранного направляющего аппарата при разъеме его на две части, а также в процессе кантовки половин в вертикальное положение и при установке на место.

Сборка укрупненного блока (рис. 10-14) на монтажной площадке осуществляется в следующем порядке. Вначале производится раздельная укрупнительная сборка рабочего колеса турбины, ротора и статора генератора, а затем собранные узлы объединяются в один блок. Рабочее колесо полностью собирается в вертикальном положении на монтажной плите обычным способом и подвергается гидравлическому испытанию, после чего колесо кантуется в рабочее положение, транспортируется козловым краном к месту сборки укрупненного блока и соединяется с валом агрегата.
Ротор генератора поступает на монтаж в собранном виде с навешенными полюсами. Для возможности кантовки ротора один полюс снимается и на его место устанавливается специальная проушина. Ротор кантуется в вертикальное положение и устанавливается на опорные тумбы, расположенные на монтажной плите. Вал агрегата также кантуется в вертикальное положение фланцем вверх и в таком состоянии опускается в предварительно нагретый ротор. Затем ротор кантуется в горизонтальное положение, и к нему крепится снятый ранее полюс. Статор, состоящий из двух частей, собирается на монтажной площадке в горизонтальном положении. После стыковки половин статора в местах

разъема укладывается обмотка и присоединяется нижняя половина промежуточного кольца.


Рис. 10-15. Схема кантовки и установки на место нижней половины направляющего аппарата.
а — строповка блока; б — кантовка в вертикальное положение; в — опускание

По окончании сборки отдельных узлов производится сборка укрупненного блока на специальном стенде, оборудованном домкратами и монтажным подшипником. Для сборки укрупненного блока применяется большое количество специальных монтажных приспособлений, в том числе:
монтажный подшипник, являющийся второй опорой ротора агрегата;
разборное приспособление для раскрепления ротора генератора в статоре при транспортировке укрупненного блока к месту установки его;
надставка вала для заводки ротора генератора в статор; отъемные лапы к статору генератора;
специальные проушины и хомут для строповки ротора с валом; 

приспособление для заводки маслоподводящей штанги в вал агрегата.
Монтаж гидроагрегата начинается опусканием на место блока передней части капсулы со смонтированным в ней оборудованием системы охлаждения генератора.

Затем последовательно устанавливаются и соединяются между собой предварительно собранные на монтажной площадке статор турбины, крышка монтажного люка с опорой и нижняя половина направляющего аппарата (рис. 10-15). Устанавливаются также нижние половины цилиндрической и конической опор турбинного подшипника, верхняя половина направляющего аппарата и опора регулирующего кольца. После этого опускается в водовод монтажный узел в составе камеры рабочего колеса, фундаментного кольца и конуса отсасывающей трубы. Установленный узел перемещается по горизонтали в проектное положение. Выверяется горизонтальное и осевое положение его относительно ранее установленных кольцевых деталей проточного тракта. Монтаж деталей проточного тракта агрегата заканчивается установкой компенсаторного кольца, расположенного между камерой рабочего колеса и опорой регулирующего кольца. Выверенные кольцевые детали проточного тракта надежно раскрепляются к арматуре водовода, и производится бетонирование их. По окончании выдержки бетона все кольцевые детали (фундаментное кольцо, камера рабочего колеса, опора регулирующего кольца, направляющий аппарат, статор турбины и крышка люка), мешающие опусканию на место укрупненного блока агрегата, разъединяются по горизонтальному разъему, верхние части их снимаются и переносятся на монтажную площадку.
Схема установки укрупненного блока гидроагрегата на место показана на рис. 10-16. При этом блок в связи с недостаточными осевыми размерами монтажного проема в Процессе установки должен быть перемещен горизонтально в сторону верхнего бьефа на расстояние свыше 1 м. Строповка укрупненного блока производится регулируемыми захватами за горизонтальный фланец корпуса статора и вал агрегата, присоединенными к специальной траверсе. Подъем этой траверсы с блоком осуществляется эксплуатационным козловым краном, имеющим два крюка грузоподъемностью по 140 Т и один 160 Т, с помощью траверсы грузоподъемностью 440 Т, подвешенной ко всем трем крюкам. Для регулировки положения укрупненного блока на месте во время прицентровки его к статору турбины в камере водовода предусмотрены регулируемые опоры, на которые и устанавливается опущенный блок. В качестве таких опор используются опорные колонны промежуточного кольца генератора, регулируемые клиньями и приспособленные для опоры вала со стороны подшипника турбины и выкладки с домкратами под две установочные лапы статора генератора. После установки блока статор генератора прицентровывается и присоединяется к статору турбины. Затем устанавливаются на место отъемная часть статора турбины, монтажный люк и производится предварительная центровка вала агрегата. Далее монтируются верхняя половина промежуточного кольца генератора, а также верхние части опор турбинного подшипника и торцевого уплотнения турбины. Устанавливаются на место снятые ранее верхние половины всех кольцевых деталей проточного тракта. Заканчивается монтаж регулирующего кольца с механизмами поворота направляющих лопаток, и кольцо присоединяется к сервомоторам, установленным в подтурбинном помещении. На место ставится ранее опущенная в водовод передняя часть капсулы с системой воздухоохлаждения генератора и проходная колонна с опорой. Устанавливаются маслоприемник и регуляторный генератор, после чего производится окончательная центровка агрегата.
Одной из наиболее сложных монтажных операций является также установка растяжек генератора, предназначенных для закрепления в водоводе передней части капсулы. С помощью шести растяжек раскрепляют промежуточное кольцо генератора к бетону водовода. Установка растяжек производится до присоединения передней части капсулы к промежуточному кольцу. При этом растяжки закрепляются в холодном состоянии. Окончательное затягивание растяжек с подогревом их осуществляется после присоединения передней части капсулы и окончания монтажа гидроагрегата.
По окончании монтажа механизмов и трубопроводов системы регулирования, трубопроводов смазки подшипников и охлаждения генератора, вспомогательных механизмов агрегата и выполнения наладочных работ водовод заполняется водой. При этом производится тщательная проверка плотности всех соединений капсулы и уплотнения турбины.



 
« Генератор вихрей   Гидратный водно-химический режим на электростанциях с барабанными котлами »
электрические сети