水轮机轴流转浆说明书.docx
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水轮机轴流转浆说明书
文件名称
产品说明书
ZS235-SM
产品型号
ZZ660-LH-300
共1页
第1页
1、概述
2、基本参数
3、水轮机结构性能简介
4、机组自动控制
5、运输与保存
6、安装说明
7、水轮机启动试运行
8、操作维护说明
资料来源
编制
黄伟琼
2007.11.02
校对
标准化
提出部门
审定
标记
处数
更改文件号
签字
日期
批准文号
批准
ZZ660-LH-300产品说明书
ZS235-SM
共12页
第1页
1、概述
本机组为轴流转桨式水轮机,它具有水力条件好、效率高、过流量大、结构简单、布置紧凑等优点。
本电站属于低水头范围的电站,水经闸门、管道、混凝土蜗壳,流经座环的固定导叶和导水机构的活动导叶进入水轮机转轮,在转轮区域内水流的势能及部分动能转变成机械能,使水轮机旋转,同时带动发电机旋转而发电。
水流经过转轮后流入尾水管,排到尾水渠道。
本机组水轮机型号为ZZ660-LH-300,该转轮适用水头范围为3~40米。
发电机型号为SF4000-40/3800。
机组为伞式结构,发电机主轴与水轮机主轴采用法兰连接,靠圆柱销传递扭矩,主轴立式布置。
本水轮机结构先进、可靠,便于安装和维护。
本机组采用双重控制的调节系统,调速器为步进电机微机调速器,可满足在控制室内自动控制的要求,也可以在机前手动操作。
在各种工况下,为了保证水轮机在最优效率区工作,转轮叶片和导叶之间必须按一定的组合关系协同动作,此种组合关系是依靠调速器内的微机,按预先给定的各种水头下实际导叶开度与叶片转角的协联函数式来完成的。
水轮机全套设备包括ZZ660-LH-300水轮机本体、备件、工具、自动化元件及仪表、DKST-80/4.0双调电液调速器、HYZ-2.5/4.0油压装置等。
本说明书仅对ZZ660-LH-300水轮机的主要部件结构性能及其操作维护、安装程序、注意事项作简要说明,其它配套设备详见其说明书。
2、基本参数
2.1水轮机型号ZZ660-LH-300
2.2水轮机工作水头
最大水头11.8m
额定水头9.5m
最小水头6.5m
2.3额定出力4167KW
最大出力4584KW
2.4额定流量48.5m3/s
2.5额定转速150r/min
2.6最大飞逸转速410r/min
2.7旋转方向:
俯视为顺时针旋转。
2.8最大水头11.8m时的最大轴向水推力为:
正向轴向水推力814KN
反向轴向水推力-677KN
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更改文件号
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日期
ZZ660-LH-300产品说明书
ZS235-SM
共12页
第2页
2.9吸出高度+2.07m(额定工况,计算到机组中心,两台机发额定出力)。
3、水轮机结构性能简介
ZZ660-LH-300水轮机本体包括:
“埋入部份装配”、“导水机构装配”、“转轮装配”、“主轴密封装配”、“主轴装配”、“受油器装配”、“轴承装配”、和“自动化系统”等八个部分,总重约75t。
导叶及桨叶接力器操作油管路、机组排水、补气等各种管路由用户自备。
3.1埋入部分装配(ZS235-1)
埋入部分装配主要有:
蜗壳、座环、转轮室、尾水锥管装配、机坑装配、2台φ300液压排水阀等,重约30t。
3.1.1蜗壳
由于水头低,本电站采用混凝土平顶蜗壳,径向断面为“Γ”型,由第一节进口断面起按一定的规律逐步缩小,形成光滑曲面,蜗壳壁平滑,在蜗壳顶部设有蜗壳进人门。
3.1.2转轮室
转轮室法兰与底环法兰连接,内壁接口采用焊接,下法兰与尾水锥管连接,转轮室与机组轴线必须保持同心,保证其内壁与转轮叶片之间四周间隙均匀,转轮室中心的调整可使用螺栓顶紧装置。
3.1.3座环
座环是水轮机的重要部件,也是机组安装时的基准件。
它承受蜗壳中的部分水压力和整台机组及混凝土重量,并将这些重量传递给电站基础。
座环由上、下环及13个固定导叶组焊而成,座环下端面装有10吨起重器、斜楔和拉紧用的地脚螺栓,供安装调整用。
座环上焊有24个导叶限位块,当剪断销剪断时,限制导叶的转角,以免撞击别的部件。
3.1.4尾水锥管装配
尾水锥管装配的作用是起回收能量的作用,为了防止水流对混凝土的冲刷,尾水锥管及肘管采用钢板焊接而成,安装时与转轮室焊接。
在尾水锥管侧面开有进人门,供检修时进人用,平时进人门要盖好,不得漏水。
尾水管扩散段采用混凝土。
3.1.5机坑装配
机坑装配包括机坑里衬和地板,机坑里衬为钢板焊接分半结构,在工地把合焊接成圆筒形。
地板为可拆式,用螺钉固定在机坑里衬上,便于工作人员在水机室观察监视水轮机的运行情况。
3.1.6φ300液压排水阀
在蜗壳进口及尾水管各安装一台φ300液压排水阀,供检修时排水用。
3.2导水机构装配(ZS235-2)
导水机构装配中的导叶使水流在进入转轮前产生环量,并可调节流量,满足机组的出力要求。
另外可以通过关闭导叶切断水流使水轮机停止运行。
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ZZ660-LH-300产品说明书
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第3页
导水机构装配主要包括“顶盖”、“导叶”、“底环”、“导叶套筒”、“导叶臂”、“连杆机构”、“导流盖”、“轴承支架”、“控制环”、“φ180接力器装配”和“φ150锁定装配”等,并设有显示导叶接力器行程的指示装置。
导水机构装配约重24t。
3.2.1顶盖
本机组属于低水头电站机组,顶盖采用钢板焊成的分半结构,断面形状为槽形,结构简单,重量轻,安装维护方便。
顶盖通过其外圆法兰把合在座环上,下表面是过流面的一部分,内圈法兰与导流盖把合,内腔装导叶套筒,为导叶的中、上轴颈的支撑处。
3.2.2导叶
导水机构设有24只非对称形断面的活动导叶,均布于转轮四周。
导叶可绕其轴线在三个轴套中转动,改变导叶的转角及开度,即可产生和调节进入转轮的水流的环量和流量。
短时停机时还可以切断水流,作为闸门之用。
导叶的上、中、下轴套均采用自润滑材料,无需润滑剂,轴套磨损后,可拆出套筒更换轴套。
为了防止泥沙从轴套下端进入中轴套,在导叶与顶盖间装有“o”型橡胶密封圈,经过密封后流过中轴套的水,可从套筒的侧面的孔排出,然后通过排水管排至集水井或下游尾水。
导叶上部装有导叶臂,用分半键与导叶紧固成给定的角度,在导叶臂上装有端盖,用螺栓将导叶提起,可调整导叶的上、下端面间隙。
导叶臂上装有剪断销,相继连接的部件是连杆、连杆销、控制环、接力器、推拉杆等,由接力器通过各相连部件控制导叶开关。
3.2.3底环
底环表面是过流面的一部分,为整体铸钢件,装在座环的内法兰上,下端与转轮室连接,底环上均布有24个支撑导叶用的轴套孔。
3.2.4导流盖
导流盖采用焊接结构,下面是过流面的一部分,其上装有密封装配、轴承支架及控制环。
导流盖内装有两个φ100吸力补气阀及一个压力真空表。
3.2.5控制环
控制环由钢板焊接而成,安装在导流盖的环形槽中,由两个接力器驱动使之转动。
下部法兰上均布有24个小耳孔通过连杆销与连杆相连,再通过导叶臂转动导叶,控制导叶转角及开度。
3.2.6连杆、剪断销及剪断销信号装置
导叶臂上装有安全用剪断销,构成导叶操作系统中最薄弱的环节,导叶在关闭过程中一旦受阻,剪断销先被剪断以防损坏其它传动部件。
剪断销中心孔中装设有剪断销信号器,当剪断销被剪断时,剪断销信号装置发出信号,通知值班人员前往检修。
连杆由两个耳柄和旋套等零件组成。
转动旋套可以调整连杆长度。
3.2.7φ180接力器装配、φ150锁定装配
本机组有两个φ180摇摆式接力器,相对位置布置,每台接力器由两根Dg50的供油管交替
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共12页
第4页
供排油,控制接力器的开和关。
本接力器具有结构简单,装拆方便等优点。
而且同时推或同时拉控制环改变导叶开度,使得控制环受力均匀。
本机组装有一套φ150锁定装配。
用锁定支架固定在导流盖上,停机后锁定落下,将控制环固定在导流盖上,以防止导水机构因意外开启而发生事故。
锁定投入与拔出均由油压控制,压力油通过高压软管接入。
当停机信号发出后,在油压作用下锁定投入,锁定头插入控制环上的锁定孔中。
机组开机信号发出后,压力油进入锁定阀体内。
拔出锁定。
所有过程,均由自动化元件自动控制。
3.2.7φ100吸力补气阀
本机组装有2个φ100吸力补气阀,安装在导流盖上。
当机组甩负荷或紧急关闭导叶,转轮室突然中断水流,产生真空时,由于大气压作用,阀门自动打开,将空气补进转轮室,从而破坏真空防止抬机事故发生。
真空消失后,在弹簧力的作用下重新关闭阀门。
3.3转轮装配(ZS235-3)
本转轮叶片操作机构采用制造、安装和维修经验较为成熟的操作架结构,稳妥可靠。
转轮装配由转轮体、叶片、转臂、活塞、接力器杆、操作油管、操作架、连接板、卡环、泄水锥等部件组成,重约7t。
来自调速器的压力油,经过受油器、操作油管后,分别进入接力器活塞的上腔或下腔,使活塞上、下移动,通过操作架、连接板、转臂等操作机构,驱动叶片向开启或关闭方向旋转,从而达到调整叶片转角的目的。
转轮体由铸钢整铸而成,其上部与主轴的大法兰组成转轮接力器缸,转轮体中间为球形部分,开有4只大孔,为叶片轴外支撑点,中心悬重部分也有4只孔,为叶片轴的内支撑点。
中间有一垂直孔,接力器杆从中穿过。
在转轮体上、下腔均设有排油孔,为检修时放油用。
在内腔的最上部有一孔为排气孔,在往转轮体注油时使用。
在转轮体的下部连接下盖。
叶片和枢轴采用整铸结构,材料为ZG0Cr13Ni5Mo。
叶片用卡环来承受离心力;用四个φ25圆柱销传递扭矩。
叶片轴支撑在转轮体内外的大小轴瓦上。
叶片密封采用可靠的“V”+“X”型耐油橡胶密封,活塞与活塞杆为一整体锻钢结构。
活塞上有一套活塞密封和两套填充聚四氟乙烯导向带,以减少工作中从高压腔向低压腔漏油。
活塞杆下部与操作架通过键25×125和卡环连接在一起,。
耳柄用螺母M56×2固定在操作架上。
叶片之间的安放角如有偏差,可在耳柄与操作架接触面上加垫,或配车耳柄等方法调整。
每对连接板,一端与耳柄相连,另一端与转臂相连。
操作架上、下移动时带动四只叶片绕轴线转动。
转轮体内侧壁上设有2只导向槽,以防操作架转动。
转臂用卡环、销和叶片枢轴固定在一起。
卡环在工作中要承受很大的离心力,分成两半。
装入后,再装上限位环,以防止卡环脱落。
在转轮上凡零件之间有相对转动或滑动的部分,均设有用铸青铜制成的轴套或抗磨板,以减少相互之间的摩擦力。
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ZZ660-LH-300产品说明书
ZS235-SM
共12页
第5页
在工作时,转轮体腔内充满润滑油,对有转动和滑动的部位进行润滑。
转轮体腔内的油,从下操作油管的内孔进入经主轴内侧腔上升到受油器上的挡油环和受油器底座,经排油管进入油压装置回油箱。
转轮体下盖下部装有泄水锥,在转轮油压试验合格后转轮吊入转轮室之前,把合于转轮体上,用螺栓把紧,将螺母点焊牢,以防松动。
转轮叶片操作和“V”+“X”密封的漏油油压试验,备有专用的试验装置,供电站安
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