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抽水蓄能电站水泵水轮机装拆方式技术交流

水泵水轮机总体结构设计关系到电站与机组的总体布局,机组长期运行稳定性,未来机组运行维护的经济性和方便性,是机组前期设计中的重要一环。水泵水轮机的总体布置主要关注点包括水泵水轮机机组拆装方式、底环与尾水锥管埋设方式、活动导叶操作形式等内容。

水泵水轮机装拆方式

目前国内水泵水轮机的装拆方式主要有三种方式:上拆方式、下拆方式和中拆方式。

a.上拆方式

上拆方式是指转轮、主轴、顶盖等主要部件,均需利用厂房吊车通过发电电动机机坑(定子内径)拆出并进行检修的拆装方式。采用此拆装方式,其轴系通常采用两段轴,由于高水头高转速发电电动机的结构尺寸限制,顶盖通常采用分瓣结构,如深蓄、仙居、洪屏、溧阳等项目均采用的是上拆方式

此种方式优点:①混凝土整体刚度加强,机组稳定性较好;②主要部件均通过厂房吊车拆除,不需要其它专用拆卸、运输工具。

此种方式缺点:转轮等水泵水轮机部件的检修,必须拆除发电机转子后方可进行。

b.下拆方式

下拆方式是指转轮、尾水锥管、导水机构的底环和导叶等部件,可由尾水廊道拆出并进行检修的机组拆装方式。采用此拆装方式,水泵水轮机尾水锥管、底环以及与之相连的管路等部件四周无混凝土包裹,全部裸露在空气中,蜗壳层设置有能满足上述部件装拆运输要求的运输廊道,如江苏宜兴、广蓄I期等项目。

此种方式的优点是:①检修更换转轮或更换导叶下轴径密封和下轴套等部件时,不需要拆卸发电电动机及水泵水轮机顶盖;②有效抵消部分座环轴向力,座环地脚基础处混凝土受力减小。

此种方式缺点:①由于尾水锥管、底环四周无混凝土,机组运行时,尾水管处的振动、噪音较大;②缺少了混凝土支承,底环的整体刚度设计要加强;③设置专用装拆、运输工具。

c.中拆方式

中拆方式是指水泵水轮机转抡、中间轴、顶盖、主轴等部件,可以分别由水轮机层的中拆廊道拆出并进行检修的拆装方式。采用中拆方式的机组轴系采用三段轴,水轮机层机墩处设置尺寸满足上述部件装拆运输要求的中拆廊道,同时配备有装拆和运输专用工具。目前国内水泵水轮机采用纯中拆方式的机组如惠州、宝泉、回龙等项目。

此种方式优点:①检修水泵水轮机部件,不需要拆卸发电电动机;②如运输条件允许,顶盖可以做成整体结构,将给顶盖的制造、加工和安装带来极大的方便,并能提高顶盖的整体刚度。

此种方式缺点:①设置中间轴,增加制造、安装成本;②设置中间轴,增加机坑及厂房高度,不利于厂房受力分布;③在机墩处设置中拆廊道,削弱了混凝土整体强度;④设置专用的拆卸、运输工具。

d.其它

目前国内水泵水轮机也有采用上述方式结合在一起的拆装方式,如天荒坪电站,其水泵水轮机就采用中拆和下拆的混合方式。

近年来,随着对机组运行稳定性的关注逐步提高,高水头大出力蓄能机组采用上拆结构的越来越多。

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