淺談丹江口水力發(fā)電廠4號發(fā)電機推力軸承溫度異常的對策與方法

劉靜蘭 祁興 林靜

(1.丹江口水力發(fā)電廠,湖北丹江口 442700;2.漢江集團漢江丹江口鋁業(yè)有限責(zé)任公司,湖北丹江口 442700)

淺談丹江口水力發(fā)電廠4號發(fā)電機推力軸承溫度異常的對策與方法

劉靜蘭1祁興1林靜2

(1.丹江口水力發(fā)電廠,湖北丹江口 442700;2.漢江集團漢江丹江口鋁業(yè)有限責(zé)任公司,湖北丹江口 442700)

近幾年,隨著水電機組容量的不斷增加,推力軸承的負(fù)荷逐漸加大,推力軸承的可靠性至關(guān)重要。但是發(fā)電機推力軸承溫度異常不僅會給機組的安全帶來隱患,更會嚴(yán)重影響機組穩(wěn)定運行。因此,就丹江口水力發(fā)電廠的實際運行情況,對4號發(fā)電機推力軸承瓦溫度異常情況進行研究,進而提出有效的對策和解決方法。

水力發(fā)電廠 發(fā)電機推力軸承 溫度異常問題 對策與方法

丹江口水力發(fā)電廠4號水輪發(fā)電機在1968年由東方電機廠設(shè)計制造，其額定容量為176MVA。在實際運行的過程中，由于設(shè)備陳舊老化、長期性對其檢修以及設(shè)計等方面因素的影響，發(fā)電機設(shè)備逐漸暴露出多種問題。在1988年對發(fā)電機有關(guān)部分進行了技術(shù)改造，但是由于種種原因的影響，推力軸承的結(jié)構(gòu)還是不能達到優(yōu)化設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，推力軸承難以進行剛性盤車。推力軸承的瓦塊溫度是推力軸承運行狀態(tài)的一個重要參數(shù)，在機組運行過程中如果瓦塊溫度過高，將影響推力瓦塊的承載能力，加快瓦塊的磨損，直接影響整個機組的安全運行。在此基礎(chǔ)上，對4號水輪發(fā)電機的推力軸承進行全面的研究，確定故障點的位置，并依據(jù)實際運行的要求，科學(xué)、合理的處理溫度異常問題。

1 發(fā)電機推力軸承概述

推力軸承按支撐結(jié)構(gòu)分類，可分為剛性支柱式、液壓支柱式、平衡塊式，每種結(jié)構(gòu)都具備一定的優(yōu)點。丹江電廠發(fā)電機運用的推力軸承包括兩種類型，分別是：液壓支柱式、平衡塊式。液壓支柱式在我廠其它機組中使用，而4號水輪發(fā)電機組使用的就是平衡塊式推力軸承。推力軸承的作用是承受整個水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)動部分的重量以及水輪機的軸向水推力，并將這些力傳遞給水輪發(fā)電機的荷重機架及基礎(chǔ)混泥土。發(fā)電機推力軸承是水力機組最重要的組成部件之一，其性能的好壞，將直接關(guān)系到機組的安全和穩(wěn)定運行。當(dāng)推力負(fù)荷通過鏡板壓在推力瓦面時，推力瓦將負(fù)荷力傳遞給各個彈性油箱，油連通系統(tǒng)借助彈性油箱彈簧作用，將油箱內(nèi)油重新分配，自動調(diào)整推力瓦面水平高低。在發(fā)電機組啟動過程中，能迅速建立起油膜，從而使每塊瓦受力均勻，在各種負(fù)荷工況下，能保持軸承油膜厚度[1]。

2 發(fā)電機推力軸承溫度異常問題原因分析及解決對策

2.1 推力軸承機械組件沒有完全分離

發(fā)電機機組在實際運行時，推力軸承機械組件如果沒有處于完全分離的狀態(tài)，機械設(shè)備會長期受到油酸性溶液的腐蝕，引線電纜會受到嚴(yán)重的損壞，這種情況的出現(xiàn)非常不利于機械設(shè)備的長期運行，進而導(dǎo)致機械設(shè)備重要部分的損壞?；诖?，在機械設(shè)備維修的過程中，檢修人員必須要使用機械設(shè)備的原電纜型號的引線電纜，以此來提高原型設(shè)備的耐油性和耐溫性，以便更好的抑制推力軸承機械的溫度變化程度[2]。解決方法：完全分離推力軸承機械組件，機械設(shè)備運行中，選用耐酸堿度強的引線電纜，提高機械設(shè)備的耐高溫性能。

圖1 優(yōu)化推力軸承設(shè)計圖

2.2 推力瓦機械設(shè)備溫度調(diào)節(jié)處理不當(dāng)

推力瓦機械設(shè)備溫度計應(yīng)該起到時刻監(jiān)控的作用，分布在機械設(shè)備運行的流程中，從尾端進行監(jiān)控，提示出溫度變化的情況，但是機械設(shè)備在長期使用的過程中，機械設(shè)備的零件很容易出現(xiàn)松動，這時，溫度監(jiān)控功能很難及時捕獲到溫度變化的趨勢，當(dāng)發(fā)電機處于運行的狀態(tài)時，機械設(shè)備在高速運轉(zhuǎn)的情況下，會直接導(dǎo)致觸頭接觸不良失去溫度監(jiān)控功能。

解決方法：更換推力瓦機械設(shè)備電阻溫度計，使其可以具備良好的接觸緊密性，鎖扣可以與機械設(shè)備進行直接連接，確保及時采集到溫度變化的信息。

2.3 彈性金屬氟塑料的發(fā)電機推力軸瓦失控

采用彈性金屬氟塑料的發(fā)電機推力軸瓦有利于推力軸承冷卻器對機械設(shè)備的冷卻處理，但是如果彈性金屬氟塑料的發(fā)電機推力軸瓦處于失控狀態(tài)，就會導(dǎo)致推力軸承的溫度出現(xiàn)異常，同時由于水輪發(fā)電機機械設(shè)備運行時產(chǎn)生的振動和油箱內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的油浪會使溫度計引線電纜承受著重復(fù)沖擊的機械力作用，進而改變軸承溫度。解決方法：對彈性金屬氟塑料的發(fā)電機推力軸瓦失控進行調(diào)控，對溫度計引線電纜進行懸空處理，避免其與受到長度的影響。

2.4 安全發(fā)供電發(fā)熱量大

安全發(fā)供電發(fā)熱量大，導(dǎo)致GE溫度巡檢儀所在的水輪發(fā)電機機械設(shè)備監(jiān)控信息的途徑和通風(fēng)狀況非常差，造成柜內(nèi)溫度過高。這時，監(jiān)控上顯示的部分溫度量值與測量屏柜上測溫表頭上顯示的溫度量值存在很大的偏差，已經(jīng)不能準(zhǔn)確定位機組的運行溫度，在實際發(fā)電機運行的過程中，顯示溫度的偏差幅度可以+10℃的范圍內(nèi)。解決方法：更換發(fā)熱量較小的GE溫度巡檢儀，實現(xiàn)安全供電水平，并確保GE溫度巡檢儀可以正常在立式水輪發(fā)電機機組機械設(shè)備中運行。經(jīng)過解決對策的處理，水力發(fā)電廠發(fā)電機推力軸承應(yīng)該滿足下圖1的標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語

在上文分析研究中，對本廠4號發(fā)電機組的運行情況進行了闡述，并羅列出了4號發(fā)電機推力軸承溫度異常出現(xiàn)的情況?；诖耍岢隽藢嶋H的應(yīng)對方法：在日常使用維護中，要及時對設(shè)備進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)存在的故障隱患，替換掉長期使用的設(shè)備構(gòu)件，對推力軸承的溫度變化情況進行實時監(jiān)控，進而提高丹江電廠4號發(fā)電機組的綜合發(fā)電能力。

[1]覃舉宋.百色右江水力發(fā)電廠2～#水輪發(fā)電機組推力軸承甩油原因及技改方案[J].廣西水利水電,2012(17):255-257.

[2]艾云,余小龍,馬啟立 等.發(fā)電機推力軸承溫度量異常的處理方法[J].自動化應(yīng)用,2012(18):213-214.

劉靜蘭(1978—),女,工程師,本科,主要從事水輪發(fā)電機機械設(shè)備技術(shù)檢修維護工作。