第三节 辅助设备安装
辅助设备安装工程包括技术供水系统、厂房排水系统、压缩空气系统、事故排油系统、压缩空气系统、透平油系统、绝缘油系统、量测系统等的安装。
一、施工单位
辅助设备安装工程由中国水利水电第七工程局承担。
二、技术供水系统
(一)用户
机组上导、推力、下导、水导轴承油冷却器冷却用水;发电机空冷器用水;水轮机主轴密封润滑用水;主变压器冷却用水;深井泵润滑用水;空压机冷却用水;各洗手池供水;空调用水。
(二)设备性能
机组技术供水系统采用单元供水方式,每台机组组成1个单元,每个单元采用蜗壳取水自流减压供水和尾水管取水水泵加压供水两种供水方式,互为备用。前者为主供水,后者为备用供水。当减压阀故障或阀减压供水其他设备故障需要检修时,水泵供水自动投入运行。蜗壳取水自流减压供水单元主要由1台全自动滤水器、1台水力控制阀、1台减压阀、1台安全阀及其他操作阀门和管路等组成。全自动滤水器设在减压阀之前,防止杂物堵塞减压阀;在减压阀之后,设安全泄放装置(安全阀),当减压阀故障,管道压力超过允许范围时,安全阀自动泄压,降低机组供水管道水压力值,保护设备安全,维持供水回路的压力稳定。尾水管取水水泵加压供水单元主要由1台全自动滤水器、1台水泵、1台泵控阀和其他操作阀门、管路等组成。滤水器设在水泵之前,防止杂物堵塞或损伤水泵;在水泵之后,设有泵控阀,当水泵启停或故障时,保证管道压力不会超过允许范围,控制机组供水管道水压变幅值,保护设备安全。
机组主轴密封用水采用从各自机组的技术供水总管取水为主,从全厂1根Dg65的主轴密封备用水管取水为备用,主轴密封备用水管的水源分别引自每台机的技术供水管。全厂设1根Dg150公用设备用水总管,水源取自每台机的技术供水管,供全厂公用设备用水、洗手池用水及空调用水等。
根据水电站设计,蜗壳取水自流减压供水单元设备布置在每台机组段高程209.70米及高程215.70米;尾水管取水水泵(KQSN450-M9/518)加压供水单元设备布置在每台机组段高程206.50米。
进机坑油、气、水管路,机组调速系统设备和消防供水布置在主机段高程221.70米水轮机层,高程215.70米、209.70米和206.50米层布置机组技术供水主备用水泵及相应设备、蜗壳和尾水排水盘形阀、水力测量系统等。
(三)安装工期
2007年4月,地下厂房首台机组技术供水系统全部安装、试压完成。2007年6月,2号机组技术供水系统全部安装、试压完成。后续机组技术供水系统根据机组发电进度要求,陆续完成安装工作。
三、厂房排水系统
主厂房排水系统包括:机组检修排水和厂房渗漏排水;主变压器冷却排水直接排至尾水管。
(一)机组检修排水系统
机组检修排水系统是为检修机组时排空引水系统和尾水管内的存水而设。
检修集水井设备在1号机组段端头主安装场下,6台深井泵安装在高程219.70米层副厂房内;在高程185.10米上游侧设有一检修排水廊道,该廊道贯穿全厂,一端与检修集水井相通,是检修集水井容积的一部分,另一端至9号机组端头,并设有1进人孔和密闭承压盖板。每台机组蜗壳设有1根Dg800排水管,并经过布置在高程206.50米层操作廊道内的Dg800盘形阀与尾水管相通;另外,每台机组压力钢管底部设1Dg250放空管,并经过布置在高程206.50米层操作廊道内的Dg250偏心半球阀与尾水管相通。正常情况下,2个排水阀处于关闭状态,检修时,打开2个排水阀,使引水钢管及蜗壳内存水排入尾水管。每台机组尾水管设有2根Dg800排水管,并经过布置在高程206.50米层操作廊道内的Dg800盘形阀与检修排水廊道相通。正常情况下,该排水阀处于关闭状态,检修时,打开排水阀,使尾水管内存水排入检修排水廊道和检修集水井。检修集水井深井泵房布置在1号机组段端头主安装场下高程219.70米层副厂房内,布置有5台750KQJC1500-95和1台400KQJC550-95检修深井泵。检修集水井和排水廊道按密闭设计,即集水井和排水廊道装设有密封门,以确保厂房安全。当机组检修时,手动启动6台检修深井泵,约6~8小时可抽干1台机组流道积水。当流道内积水排空后,为抽出上、下游流道闸门漏水,1台小深井泵可由模拟量液位计控制自动启停。
检修集水井内设有模拟量液位计控制水泵的运行,另设有1套数字式液位计,监视井内水位变化。5台大检修排水泵的出水管为Dg450,1台小检修排水泵的出水管为Dg250,每3台出水管合并成1根总管为Dg700的排水管,2根Dg700经2号施工支洞和第3层排水廊道、紧急出口廊道,穿过高程260米公路排至红水河。
检修排水深井泵2006年7月开始安装,2007年3月20日完成安装,2007年3月28日所有检修排水泵通水调试完毕。
(二)厂房渗漏排水系统
厂房渗漏排水系统主要排除厂内设备漏水、生活用水排水、消防后积水及岩体渗漏水等。
在主厂房上游侧高程197.50米层设有1渗漏排水廊道,该廊道贯穿全厂,一端与渗漏积水井相通,是渗漏集水井容积的一部分,另一端至9号机组端头,并设有1进入孔和盖板。在主厂房各层上、下游侧均各设有渗漏排水管路,经渗漏排水廊道至渗漏集水井。每台机组蜗壳弹性垫层排水、顶盖漏水、主轴密封排水、大轴中心补气漏水、滤水器排污水、消防减压阀泄压排水、空压机冷却排水、洗手池排水、设备漏水、发电机基础排水、地面积水等均通过埋设管路排至渗漏排水廊道集水井。渗漏集水井与机组检修集水井泵房为同一泵房,位于主安装场下,高程为219.70米,布置有3台400KQJC550-85型深井水泵,2台工作、1台备用,并由模拟式液位计监控,实现深井泵自动起停和报警。在渗漏集水井内另设有1套数字式液位计,在线监视集水井内的水位,水位至305.80米时报警。3台渗漏排水泵的出水管为Dg250,合并的后总管为Dg500,在2号施工支洞至第三层排水廊道的垂直井内分成2根Dg350排水管,经第三层排水廊道、紧急出口廊道,穿过高程260米公路排至红水河。
四、事故排油系统
事故排油系统包括透平油库事故排油系统、绝缘油库事故排油系统和主变事故排油系统。
透平油库事故油池设在透平油处理室下,满足4个40立方米的透平油桶的油量的容积。每个透平油桶的底部设有事故排油管,经偏心半球阀排至透平油库事故油池。事故油池需要排油时,采取临时措施人工排油。绝缘油库设事故排油与主变事故排油共用事故油池,共有3个,分别布置在主变洞高程233.70米层以下2~3号主变之间、5~6号主变之间、8~9号主变之间,3个事故油池由连通管连成一个整体。每个绝缘油桶的底部都设有事故排油管,经偏心半球阀后接至事故排油总管排至事故油池。主变积油坑设有排油管路与事故油池相通。每台主变设有事故排油管,经闸阀后汇合至Dg150的事故排油总管引至事故油池。事故油池需要排油时,采取临时措施人工排油。
随每台机组安装进度完成安装工作。
五、压缩空气系统
(一)低压压缩空气系统
低压压缩空气系统主要用户有机组制动、检修及清污吹扫。
低压压缩空气系统共设4台风冷式空压机,其中2台型号为ES22,每台排气量为3.14立方米每分钟,为机组制动供气,配8立方米制动储气罐2个,额定供气压力为0.80兆帕;另2台型号为ST-175,每台排气量为20.90立方米每分钟,主要为机组检修和吹扫供气,配5立方米制动气罐2个,额定供气压力为0.80兆帕。为保证机组制动用气,检修气罐和制动气罐用逆止阀联通,只允许检修气罐向制动气罐补气。低压气机及管路系统均设有气水分离器。低压气机室布置在副安装场下高程227.70米层空压机室内下游侧,从空压机室沿上游侧引出2根Dg150检修供气干管至水轮机层上游侧油气管廊道,其中1根供主安装场和1~4号机组段检修维护和吹扫用气,另1根供副安装场和5~9号机组段检修维护和吹扫用气。从空压机室沿上游侧同时引出3根Dg100制动供气干管至水轮机层上游侧油气管廊道,其中1根供1~3号机制动用气;1根供4~5号机制动用气;1根供7~9号机制动用气。每台机用气分别从相应干管上引出至各用气部位。低压压缩空气系统中储气罐及相关管路中装设有压力开关等自动化元件,以监控设备的启动、切换和其他操作。储气罐上压力变送器、压力控制器和安全阀整定在规定的压力。
低压压缩空气系统于2006年11月开始安装,2007年3月安装完成。
(二)中压压缩空气系统
中压压缩空气系统主要用户为调速器油压装置。
中压压缩空气系统共装设2台水冷式空压机,1台工作,1台备用,型号为V130M-WL,其排气量为130立方米每小时,排气压力为10兆帕。整个系统配置有工作压力为10兆帕,3立方米储气罐2个,经减压后,压缩空气通至2个压力为7兆帕,3立方米储气罐。中压气机布置在副安装场下高程227.70米层空压机室内上游侧,从空压机室引出3根Dg50油压装置供气干管至水轮机层上游侧油气管廊道,其中1根供1~3号机油压装置用气;1根供4~5号机油压装置用气;1根供7~9号机油压装用气。每台机用气分别从相应干管上引出。中压压缩空气系统中储气罐及相关管路中装设有压力开关等自动化元件,以监控设备的启动、切换和其他操作。2台中压空压机依据不同的启动压力依次自动启动和停止,并能定期更换各台空压机的启动压力整定值,使空压机定期轮换运行,启动压力整定值可根据设备实际情况现场设置。储气罐上压力变送器、压力控制器和安全阀整定在规定的压力。
中压压缩空气系统于2006年11月开始安装,2007年3月安装完成。
(三)进水口闸门吹扫压缩空气系统
进水口闸门吹扫压缩空气系统及主要设备:在坝顶设有2台移动式空压机,型号为TA-80,用于进水口闸门槽吹扫。
六、透平油系统
透平油系统主要供机组各轴承及调速系统用油。
透平油库及油处理室布置在副安装场下水轮机层,油库及油处理室地面高程为220.20米。透平油经净化合格后储存在净油罐内,可通过管网向各用油设备供油。透平油系统共配置以下设备:40立方米油罐4个,TY-Ⅱ-9000L/H型透平油过滤机2台,2CY-18/3.6-1齿轮油泵2台,BAY-150A型压力滤油机2台及烘箱等。全厂机组及调速器供、排油总管布置在主厂房水轮机层上游侧油气管廊道内,通过阀门及活接头至各机组的用油点,并通过软管与机组各用油设备相连。透平油库及油处理室与全厂各用油设备间均通过管道、阀门及活接头连接,可实现接受新油、运行油罐自循环过滤,净油存入净油罐、油库向机组及调速器供油、机组及调速器向油库排油等功能。透平油的牌号为国产46号透平油,油质及有关参数满足国家相关规程要求。透平油库所有管路、设备于2006年11月开始安装,2007年3月安装完成。
七、绝缘油系统
绝缘油系统的主要用油设备为主变。
绝缘油库及油处理室布置在主变洞高程233.70米层,靠近1号主变的端头,油库地面高程为233.50米,油处理室地面高程为233.70米。绝缘油经净化合格后储存在净油罐内,可通过管网向各用油设备供油。绝缘油系统共配置以下设备:60立方米油罐4个,ZLB-9000L/h型真空滤油机2台,2CY-29/3.6-1齿轮油泵2台,BSY-150A型压力滤油机2台及烘箱等。
全厂主变供、排油总管布置在主变洞高程233.70米层上游侧墙上,通过阀门及活接头至各主变用油点,并通过软管与主变相连。绝缘油库及油处理室与主变间均通过管道、阀门及活接头连接,可实现接受新油、运行油罐自循环过滤,以及净油存入净油罐、油库向主变排油、主变向油库排油等功能。为方便主变油临时性处理注油,设有2个60立方米移动式橡胶油罐。绝缘油库所有管路、设备于2006年11月开始安装,2007年3月安装完成。
八、量测系统
(一)水力量测系统安装
全厂性水力量测项目包括:上游水库水位、下游尾水水位、毛水头、上、下游水温。机组段监测项目包括:进水口拦污栅压差、进水口闸门平压、蜗壳进口压力、蜗壳末端压力、锥管进口压力、肘管肘部压力、肘管出口压力、尾水管出口压力、尾水管压力脉动、有效水头、尾水闸门平压、压差法流量测量、超声波流量测量、顶盖水压力、转轮和导叶间压力、顶盖水压脉动、其他测量项目。水力量测系统及主要设备布置:上游水库水位计布置在进水口22号坝段;下游尾水水位计布置在尾水平台;拦污栅前后压差、进水门平压等进水口量测仪表布置在坝体高程270米层纵向排水廊道及高程310米层上游帷幕灌浆廊道;在主厂房206.50米操作廊道每个机组段,布置有尾水锥管进口压力、尾水肘管肘部压力、尾水肘管出口压力、尾水出口压力、尾水门平压等量测仪表;蜗壳差压法测流及水轮机1号仪表盘等机组水力量测设备布置在主厂房水轮机层高程221.70米的第Ⅲ象限机墩旁;超声波测流设备全厂共3套,分别布置在1号、3号、5号机,在水轮机层上游油气管廊道的相应机组段预留的安装超声波测流设备所需的竖井。量测系统安装随主机设备安装进度完成。
(二)机组振动测量系统安装
为了监视水轮发电机组的振动和大轴摆动,在水轮机顶盖上布置3个测点、水导轴承箱上布置2个测点、发电机上机架布置2个测点、下机架布置2个测点,用来检测水轮发电机组的振动,并将检测器的出线接至水轮机端子箱;在上导轴承、下导轴承和水导轴承上各布置有2个测点,用来检测水轮发电机组主轴的摆度,并将检测器的出线接至发电机端子箱。
九、地下厂房桥式起重机
龙滩水电工程主厂房内安装2台500吨+500吨/10吨双小车电动双梁桥式起重机,作为机组安装、检修及设备装卸使用。桥机型号为双小车电动双梁桥式起重机,桥机轨顶高程246.72米、跨度27.50米、主钩起重量500吨、副钩起重量300吨、电动葫芦起重量为10吨、主钩与副钩起升高度32米,电动葫芦起升高度45米,桥机总重量约650吨,轨道型号为QU120,轨道安装长度2×388.50米。
桥机安装工程于2004年2月29日开始施工;2005年1月16日,第一台桥机移交业主投入使用;2005年5月26日,第二台桥机移交业主投入使用。
(一)工程主要内容
主厂房桥式起重机安装内容主要包括:轨道安装,长度2×395.07米(不含预埋螺栓);4 个车挡(不含预埋螺栓);2台套500吨+500吨/10吨桥式起重机安装(不包括滑线安装);桥式起重机试验(不包括桥机全荷载负荷试验)。
(二)安装施工
桥机轨道安装质量测试数据见表5-74。
表5-74 桥机轨道安装质量测试数据表
1号桥机桥架和大车行走机构安装质量测试数据见表5-75。
表5-75 1号桥机桥架和大车行走机构安装质量测试数据表
1号桥机小车行走机构安装质量测试数据见表5-76。
表5-76 1号桥机小车行走机构安装质量评定表
2号桥机桥架和大车行走机构安装质量测试数据见表5-77。
表5-77 2号桥机桥架和大车行走机构安装质量测试数据表
2号桥机小车行走机构安装质量测试数据见表5-78。
(三)工程质量
主厂房桥机安装完成后,进行了空载试验、减倍率荷载试验、桥机电动葫芦等试验以及2台桥机并车等试验。
根据监理与安装单位提供的桥机安装试验质量评定验收记录,桥机机械和电气部件运行平稳,升降及行走机构制动器动作平稳可靠,大小车行走机构及升降机构在运行中无打滑、啃轨、振动或冲击等现象,桥机传动部分运转、电动机和轴承等温度正常,桥机安装质量合格。
表5-78 2号桥机小车行走机构安装质量评定表
2004年12月和2005年4月,广西区河池市质量技术监督局特种设备监督检验所按照《起重设备安装工程施工及验收规范》(GB 50278—1998)等国家相关规范对龙滩水电工程2台500吨+500吨双小车电动双梁桥式起重机进行了验收检验,出具了验收检验合格报告,并于2006年11月对这2台桥机颁发了安全检验合格证书。
主厂房2台500吨+500吨双小车电动双梁桥式起重机自投运以来,先后经过7台机组的安装和机电大件设备吊运的运行考验,证明2台桥机的选型和参数选择合理,桥机制造、安装质量合格,满足机组安装和检修要求。