巖灘與李家峽水電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的原因和處理

·機(jī)電與金屬結(jié)構(gòu)· ． 巖灘水電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的選型與運(yùn)輸 戴先俊 (廣西巖灘求電站工程建設(shè)公可) 巖濉水皂站位于廣西紅水河中游，裝 4臺中水頭舳大型混流式水輪發(fā)電機(jī)組，單 機(jī)容量302．5mw，總裝機(jī)l21omw，計(jì)劃 1992年發(fā)電，機(jī)組主要參數(shù)如下： 水輪機(jī)型號hl~286-一lj一800 設(shè)計(jì)水頭5勺．4m 最大柬頭。曲．511 最小水頭g711 額定洫量腦5m。／s 額定轉(zhuǎn)速75r／miⅱ 轉(zhuǎn)輪直徑d。=8m 發(fā)電機(jī)型號sf302．58o／17000 額定容量p一345．7mva n一3025mw 功率因數(shù)cosq~一o．875 巖灘機(jī)組水輪機(jī)轉(zhuǎn)鞋是我國f1前正在生 產(chǎn)的直徑最大的混流式轉(zhuǎn)輪(圖1)，也是 世界上巨型韻混硫式轉(zhuǎn)輪之一，最大外徑 ．6m．

本文就李家峽電站水輪機(jī)的制造工藝進(jìn)行了總結(jié),并介紹了其主要零部件的加工方法。

山美水電站3#機(jī)組采用a296轉(zhuǎn)輪,運(yùn)行中出現(xiàn)了振動和葉片裂紋,影響電站的安全運(yùn)行。技改采用x75c轉(zhuǎn)輪替代a296轉(zhuǎn)輪取得成功。該文對此進(jìn)行了介紹,供相似工程參考。

三61 、／發(fā)喪，{車差輪外u 廣西電力建設(shè)科拄信息1996；第jifjf第7期) 巖灘水電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪運(yùn)輸 的組織與實(shí)施。 盧盛觀黃東海-tk73。、’：’ 廣西水：局-oo01 巖灘水電站位于紅水河中游，上游 166km為龍頭工程龍灘水電站．下特83km 處為已建成的太化水電站。國務(wù)院于1983年 l】月批復(fù)的“紅水河綜合利用規(guī)劃審查報(bào) 告”中．把巖濉水電站列為紅水河梯級開發(fā)的 控制性骨干工程之一。 巖灘水電站是我國基本建設(shè)體制改革 后．第一個(gè)投產(chǎn)發(fā)電的“雙百”大型水電站，也 是當(dāng)時(shí)在建的百萬千瓦水電站中花錢最少的 一個(gè)。巖灘水電站1987年l1月截流．1992 年發(fā)電，率先實(shí)現(xiàn)了原能源部黃毅誠部長關(guān) 于“百萬千瓦水電站截流后五年發(fā)電的奮斗

針對李家峽水電站自投運(yùn)水輪機(jī)相繼出現(xiàn)轉(zhuǎn)輪葉片開裂現(xiàn)象,對轉(zhuǎn)輪裂紋狀況進(jìn)行了調(diào)查,分析、研究了其形成原因,并從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等角度提出了具體的預(yù)防措施。

巖灘水電站的分瓣轉(zhuǎn)輪是我國首次生產(chǎn)的直徑大于8m的混流式轉(zhuǎn)輪,因轉(zhuǎn)輪的尺寸大,故對轉(zhuǎn)輪采用海洋—內(nèi)河—公路相結(jié)合的運(yùn)輸方式。本文從巖灘水電站1號機(jī)輪轉(zhuǎn)的實(shí)際運(yùn)輸情況,分析轉(zhuǎn)輪采用分瓣結(jié)構(gòu)的得失。

巖灘水電站位于紅水河中游,上游166km為龍頭工程龍灘水電站,下游83km處為已建成的大化水電站。國務(wù)院于1983年11月批復(fù)的“紅水河綜合利用規(guī)劃審查報(bào)告”中,把巖灘水電站列為紅水河梯級開發(fā)的控制性骨干工程之一。

巖灘水電站的分瓣轉(zhuǎn)輪是我國首次生產(chǎn)的直徑大于8m的混流式轉(zhuǎn)輪,因轉(zhuǎn)輪的尺寸大,故對轉(zhuǎn)輪采用海洋—內(nèi)河—公路相結(jié)合的運(yùn)輸方式。本文從巖灘水電站1號機(jī)輪轉(zhuǎn)的實(shí)際運(yùn)輸情況,分析轉(zhuǎn)輪采用分瓣結(jié)構(gòu)的得失。

文章介紹了李家峽水電站４００ｍｗ混流式水輪機(jī)分瓣轉(zhuǎn)輪組合及焊接方法，經(jīng)測試，轉(zhuǎn)輪拼裝組合圓后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

文章介紹了李家峽水電站400mw混流式水輪機(jī)分瓣轉(zhuǎn)輪組合及焊接方法,經(jīng)測試,轉(zhuǎn)輪拼裝組圓后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

文章介紹了李家峽水電站400mw混流式水輪機(jī)分辨轉(zhuǎn)輪組合及焊接方法,經(jīng)測試,轉(zhuǎn)輪拼裝組圓后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

轉(zhuǎn)輪是水輪機(jī)組核心部件之一,稱為水輪機(jī)的中樞。轉(zhuǎn)輪的裝配好與壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量,關(guān)系到水輪機(jī)組的效率和使用壽命。文章以巖灘水電站機(jī)組的轉(zhuǎn)輪為例,介紹轉(zhuǎn)輪在現(xiàn)場裝配方法,這對轉(zhuǎn)輪在現(xiàn)場裝配具有參考意義。

該文著重介紹了李家峽水電站水輪機(jī)調(diào)速器換型改造后現(xiàn)場試驗(yàn)的項(xiàng)目、試驗(yàn)記錄和試驗(yàn)結(jié)果,并通過對比試驗(yàn)結(jié)果與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對新調(diào)速器各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了評價(jià)。

本文根據(jù)水輪機(jī)模型試驗(yàn)及雙排機(jī)組，布置模型試驗(yàn)的結(jié)果，結(jié)合有關(guān)機(jī)組的運(yùn)行及測試，初步分析李家峽水電站機(jī)組的運(yùn)行，為今后的運(yùn)行提供參考。

通過采用堆焊技術(shù)對楊凌水電職能軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪氣蝕進(jìn)行了處理,明顯提高了機(jī)組的出力,延長了轉(zhuǎn)輪使用壽命,創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

大朝山水電站1號水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪72h試運(yùn)行后檢查發(fā)現(xiàn)葉片產(chǎn)生30余條裂紋,經(jīng)技術(shù)分析和采取措施,消除了由于葉片卡門渦頻率與葉片固有頻率耦合的共振,同時(shí)對葉片制造缺陷進(jìn)行了檢查處理。本文對1號轉(zhuǎn)輪葉片裂紋的處理作了簡要分析,介紹了大朝山水電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪制造過程和質(zhì)量情況,從轉(zhuǎn)輪材質(zhì)、缺陷處理工藝、ndt檢查標(biāo)準(zhǔn)和方式、焊接應(yīng)力水平等加工質(zhì)量方面對轉(zhuǎn)輪進(jìn)行了分析。

萬家寨水電站1#～4#發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)輪運(yùn)行初期都出現(xiàn)裂紋。為此電站組織了專家和制造廠商分析研究,確定轉(zhuǎn)輪出現(xiàn)裂紋是由于局部應(yīng)力集中、機(jī)組在高水頭低負(fù)荷區(qū)運(yùn)行、水壓脈動與轉(zhuǎn)輪葉片低階形成共振等因素。因此,采用在上冠出水邊處加焊100mm×150mm的補(bǔ)強(qiáng)三角塊、改善大軸中心補(bǔ)氣效果和機(jī)組運(yùn)行方式等綜合措施進(jìn)行處理。

為改造尼瓦-3水電站水輪發(fā)電機(jī)組開發(fā)了新轉(zhuǎn)輪。新轉(zhuǎn)輪采用電力開放式股份公司科研設(shè)計(jì)部門中央透平鍋爐研究所設(shè)計(jì)的通流部分方案之一作為其起始點(diǎn)。但該轉(zhuǎn)輪方案比尼瓦-3水電站水輪機(jī)具有更高的導(dǎo)葉相對高度和更大的過流能力，因此，還要進(jìn)行較大的改型。改型的目的是為了能在水輪機(jī)現(xiàn)有的通道中安放新轉(zhuǎn)輪，還能提高水輪機(jī)出力并改善它的空蝕性能。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)改變了上冠的軸面形狀，以降低轉(zhuǎn)輪進(jìn)口高度，而葉片出口部分仍然不變。

梨園水電站水輪發(fā)電機(jī)單機(jī)容量600mw,轉(zhuǎn)輪名義直徑8.15m,因受運(yùn)輸限制,轉(zhuǎn)輪在工廠分部件制造,運(yùn)到電站后,在加工車間組焊成整體。其組焊和加工工藝具有一定的難度和復(fù)雜性,對梨園工地轉(zhuǎn)輪組裝、焊接工藝、檢測過程進(jìn)行了詳細(xì)介紹,可供大型水電站工地轉(zhuǎn)輪制造參考。

a296轉(zhuǎn)輪是中國20世紀(jì)80年代產(chǎn)品,性能參數(shù)較高,許多電站都應(yīng)用了a296轉(zhuǎn)輪。但是采用a296轉(zhuǎn)輪的電站都出現(xiàn)了轉(zhuǎn)輪振動和葉片裂紋,如大唐、牛路嶺、山美等電站,如何設(shè)計(jì)出替代a296的新型轉(zhuǎn)輪已成為一個(gè)重要的課題。山美水電站在成功改造a296轉(zhuǎn)輪上積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

本文研究了景洪電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪工地現(xiàn)場加工技術(shù),分析了轉(zhuǎn)輪在制造過程中的工藝方法、設(shè)施、設(shè)備,對轉(zhuǎn)輪的工地制造具有積極的指導(dǎo)意義。

我國早期生產(chǎn)的kaplan水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪密封大多采用\"λ\"形密封結(jié)構(gòu)形式。從葛洲壩電站和其他幾個(gè)電站較大型水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)用情況來看,這種密封形式均存在密封失效現(xiàn)象,有些甚至大量漏油,造成環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)損失。因此,這種相當(dāng)于填料密封的結(jié)構(gòu)形式用于大型水輪機(jī)是不合理的。利用摩擦學(xué)的設(shè)計(jì)思路,選用摩擦系數(shù)小的密封材料,采用多層\"v\"型密封,布置成雙向的密封形式,是解決大型軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪密封失效問題的有效途徑。