甲米河一級水電站水輪機水導軸承油耗分析

張金明，劉勝洪

(四川鹽源甲米河水電開發(fā)有限公司，四川鹽源，615700)

1 概況

甲米一級水電站位于四川省涼山州鹽源縣境內(nèi)，為鹽塘河干流甲米河段梯級開發(fā)中的第一級。電站裝設3臺12MW(最大持續(xù)容量13.2MW)混流式水輪發(fā)電機組，水頭范圍為88.20m～103.5m，總裝機容量 36MW(最大裝機容量39.6MW)。電站按“無人值班，少人值守”原則設計，采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制。

甲米河一級電站水輪機水導油盆主要由軸承支架、軸承、冷卻器、測量元件及上、下兩個油盆組成，上面為固定油盆，下面為轉(zhuǎn)動油盆，都是分半結(jié)構(gòu)，采用螺栓連接。其工作原理為轉(zhuǎn)動油盆內(nèi)的油在離心力的作用下進入水導軸承進油槽，經(jīng)水導軸承內(nèi)部油槽到達固定油盆，熱油經(jīng)過固定油盆冷卻器冷卻后，從回油管回流到轉(zhuǎn)動油盆，如此循環(huán)從而達到對水導軸承潤滑和冷卻的作用。

電站首臺機組于2012年5月中旬開始并網(wǎng)發(fā)電，運行過程中水導油盆存在滲油現(xiàn)象，對機組的運行存在安全隱患，需解決處理。

2 滲油原因分析

從表11F、2F、3F機組水導軸承加油量及加油頻率可以看出，3F機組水導軸承耗油量明顯高于1F、2F機組水導軸承。同時，在1F、2F、3F機組水車室頂蓋上表面及水導軸承支架裸露部分，均可見到少量油跡。

表1 機組加油記錄

根據(jù)水導軸承相關(guān)圖紙，并結(jié)合水導軸承的結(jié)構(gòu)特點，對水導軸承可能存在的漏點進行全面的分析，得出可能存在滲油或漏油的原因如下:

(1)水導軸承油盆底部有2處密封條，因機組運行時的水力干擾力使壓板、轉(zhuǎn)動油盆一起通過螺栓隨動于主軸，從而產(chǎn)生較大的振動力，如果壓緊螺栓把合不緊會使轉(zhuǎn)動油盆與大軸間產(chǎn)生間隙，使透平油通過間隙向外滲漏;

(2)水導轉(zhuǎn)動油盆蓋和轉(zhuǎn)動油盆處有密封條，通過壓緊螺栓將其間隙密封，在水力干擾力的作用下，有可能使壓緊螺栓松動，從而使透平油通過其間隙向外滲漏;

(3)迷宮環(huán)密封共有2處，一處位于固定油盆蓋與大軸密封處，另一處位于轉(zhuǎn)動油盆蓋與軸承體密封處。如加油過多，在離心力的作用下透平油有可能從此處滲漏;

(4)固定油盆下端與軸承支架連接處有密封條，通過壓緊螺栓壓緊將其密封，若壓緊螺栓松動或密封條變形，也可導致透平油從此處滲漏;

(5)冷卻器進、出油盆法蘭連接處有密封條，如果密封條塑性變形或法蘭連接不緊，也可能造成漏油;

(6)固定油盆及轉(zhuǎn)動油盆分半處連接螺栓松動或密封不好，也可能滲油;

(7)其它可能漏油點，如測溫電阻出口處、油水信號器連接處、加油孔或油盆自身鑄造的氣孔及砂眼等。

3 故障排查

從表1加油記錄來看，三臺機的平均油耗均不大，僅3F機組油耗相對較高。針對以上存在可能的滲油或漏油點，我們進行以下檢查:

(1)機組運行時觀察，三臺機組轉(zhuǎn)動油盆均無明顯甩油現(xiàn)象;

(2)停機時檢查三臺機組水導轉(zhuǎn)動油盆下方大軸，無油跡;

(3)檢查三臺機組水導固定油盆油位計接頭，3F機組有少量滲油，1F、2F機組無滲油;

(4)檢查三臺機組水導固定油盆有無滲油，發(fā)現(xiàn)1F、3F機組的軸承支架上表面有油，3F較多，1F相對較少，2F機組控制環(huán)上表面有少量油跡，可能是固定油盆底面有滲油;

(5)檢查三臺機組水導軸承冷卻水管進入固定油盆處接頭，1F、2F機組無滲油，3F機組有較大滲油;

(6)機組運行時，在固定油盆4個觀察孔處有少量甩油;

(7)機組運行時自身形成油霧，有少量的油損耗。

4 處理措施

從上面分析的7項來看，3F機組水導軸承的滲油點較多，故油耗較大，與實際加油情況一致。針對上述問題，處理了3F機組水導軸承的油位計接頭和冷卻水管進入固定油盆處接頭，更換了2F機組水導軸承支架與上油盆連接處橡膠密封條。經(jīng)觀察，已處理地方無明顯油跡，2F機組水導軸承耗油量有所降低。從目前檢查結(jié)果來看，水導軸承支架與上油盆連接處密封條老化是滲油的主要原因，在轉(zhuǎn)動油盆油位較高時從迷宮環(huán)密封處甩油是另一重要原因。經(jīng)處理后，2F、3F機組水導軸承周圍無明顯油跡，2F、3F機組水導軸承耗油量有所改善。

5 結(jié)語

水輪發(fā)電機組運行過程中有一定振動，容易造成各連接螺栓松動，出現(xiàn)水導油盆滲油情況;另外各密封件材料為橡膠，易老化，也會導致水導油盆滲油;當水導油盆油位過高時，由于離心力作用，也會出現(xiàn)轉(zhuǎn)動油盆甩油現(xiàn)象。為此，在定期工作中應多檢查螺栓有無松動，并對松動的連接螺栓進行緊固;檢修時更換老化的橡膠密封。每月定期工作時應注意檢查水導軸承轉(zhuǎn)動油盆的油位，設計油位為106±5mm(用鋼卷尺插入測量)，當油位低于101mm時應加油，加油1L油位上漲約3mm，不要加油過多，防止運行時轉(zhuǎn)動油盆甩油;運行時，值班人員應注意觀察水導軸承上傳油位信號，油位應在195mm～225mm之間，同時應注意水導軸承油溫(37℃ ～40℃左右)及瓦溫(48℃ ～52℃左右);巡檢時應打開水導軸承固定油盆觀察孔，查看水導軸瓦斜油槽處應有明顯出油，水導軸承固定油盆4個回油管應有充足的油流入轉(zhuǎn)動油盆，如回油量較少或無則應加油，并且觀察各滲油點應無滲油情況。以此保障機組的安全運行，為電站取得良好的經(jīng)濟效益打下堅實基礎。