東薩宏電站65MW燈泡貫流式機組推力軸承瓦溫異常處理技術(shù)

摘要：老撾東薩宏電站安裝了4臺65 MW燈泡貫流式水輪發(fā)電機組，該機組水頭低、轉(zhuǎn)速低、體積大、重量大，在運行階段的瓦溫數(shù)值關(guān)系到機組的安全運行和使用壽命。該電站在機組全部按照標準要求安裝完成后，進入調(diào)試階段出現(xiàn)了4臺機組正推力瓦溫差值都偏大的情況，經(jīng)過一系列調(diào)查推斷、反復(fù)論證后，最終找到了瓦溫異常的原因，成功制定并實施了有針對性的處理方案，瓦溫異常問題得到了有效解決。

關(guān)鍵詞：東薩宏電站;65 MW貫流式機組;瓦溫異常;處理技術(shù)

1 工程概況

東薩宏電站位于老撾占巴塞省境內(nèi)，該電站安裝了4臺65 MW燈泡貫流式發(fā)電機組，為目前全亞洲單機容量最大的機組，額定轉(zhuǎn)速為83 r/min，正推力瓦推力負荷為694 t。正推力瓦為彈性油箱結(jié)構(gòu)，軸承潤滑油利用重力供給，由閥門分配流量，每塊推力瓦由一根噴油管給推力瓦和鏡板提供潤滑油。

2 瓦溫異常說明

2.1? ? 機組推導(dǎo)組合軸承

機組推導(dǎo)組合軸承簡圖如圖1所示。

2.2? ? 瓦溫異常簡述

（1）電站在4臺機組調(diào)試階段，先后發(fā)現(xiàn)1#～4#單臺機組正推力瓦溫最大差值達到10 ℃以上，在空載瓦溫試驗時，通過2#機組推力瓦溫監(jiān)測圖觀察正推力瓦溫發(fā)現(xiàn)，最低的CT153正推力瓦溫度為35.7 ℃，最高的CT161正推力瓦溫度為49.1 ℃，瓦溫偏差13.4 ℃。其余機組在空載瓦溫試驗時同樣出現(xiàn)類似推力瓦溫相差較大的情況。

（2）現(xiàn)以4號機組帶勵磁前后的瓦溫對比進行說明。4號機組在空載瓦溫試驗時，也就是帶勵磁試驗前，最低的CT161正推力瓦溫為30.2 ℃，最高的CT156正推力瓦溫為40.6 ℃，瓦溫偏差10.4 ℃，超出偏差范圍要求。在4號機組帶勵磁試驗時，最低的CT161正推力瓦溫為32.4 ℃，最高的CT152/CT153正推力瓦溫為37.3 ℃，瓦溫偏差4.9 ℃，符合相關(guān)要求。對比可知，4號機組正推力瓦溫受力在磁拉力作用下發(fā)生較大變化，瓦溫偏差值由帶勵磁試驗前的10.4 ℃下降到帶勵磁試驗后的4.9 ℃，變化明顯。

（3）機組在進入滿負荷試驗后，正推力瓦溫最大值為68 ℃，接近停機瓦溫值75 ℃。

3 原因分析

3.1? ? 安裝因素

根據(jù)各臺機組空載狀態(tài)下的數(shù)值，考慮貫流式機組結(jié)構(gòu)特點，若主軸安裝調(diào)整不當(dāng)，或軸承支架垂直度不滿足要求，都可能造成正向推力瓦受力不均衡，造成運行時瓦溫偏差較大。針對安裝因素進行調(diào)查分析得出，主軸安裝符合要求，正推力瓦彈性油箱結(jié)構(gòu)有1.5 mm的調(diào)節(jié)量，滿足各正推力瓦的受力均衡要求，可排除安裝因素造成的瓦溫異常。

3.2? ? 機組受力因素

根據(jù)各機組空載與勵磁狀態(tài)下的數(shù)值對比，以4號機組為例，機組在空載和勵磁試驗下所受的水推力并未發(fā)生較大變化，可知勵磁狀態(tài)下的正推力瓦溫偏差值明顯變小。分析得出，機組在帶滿負荷時水推力負荷會達到最大，彈性油箱受力將達到設(shè)計受力狀態(tài)，正推力瓦溫偏差會變得更小。所以機組的磁拉力和水推力負荷對瓦溫的影響很明顯，是瓦溫異常的主要原因。

3.3? ? 設(shè)計供油量不足

將設(shè)計的潤滑油供油總量加大后，瓦溫整體降低2～3 ℃，但推力瓦溫偏差值未發(fā)生明顯變化。嘗試將各個軸承的供油比例重新分配后，正推力瓦溫和偏差值亦未發(fā)生明顯變化。所以供油量不是正推力瓦溫偏差大的主因。

3.4? ? 冷卻水因素

我們在分析是否因油冷卻水流量不足導(dǎo)致瓦溫異常時，經(jīng)過加大冷卻水流量觀察瓦溫，4臺機組正推力瓦溫?zé)o明顯變化，檢查潤滑油熱交換器也并未發(fā)現(xiàn)異常，所以排除冷卻水因素。

3.5? ? 供油管路因素

若個別推力瓦供油管路破損，造成潤滑油沒有噴射到鏡板上，也可能造成瓦溫偏差較大的情況，所以拆去軸承密封蓋進行檢查發(fā)現(xiàn)，所有管路連接良好，無破損。經(jīng)噴油試驗觀察發(fā)現(xiàn)，上部推力瓦的噴油管噴油量明顯少于底部噴油管，這是因為噴油管上的噴油孔數(shù)量過多，上部噴油管無法正常噴油，由此確定這是影響瓦溫偏差大的主要原因。

3.6? ? 原因總結(jié)

我們在經(jīng)過嚴謹?shù)挠^察對比，反復(fù)試驗后，雖然以上各因素都有可能導(dǎo)致瓦溫偏差較大，但是除噴油管問題和磁拉力、水推力影響外，其余因素的影響都很小。磁拉力和水推力是無法改變的，而且隨著磁拉力和水推力的作用，正推力瓦的瓦溫偏差實際是向好的趨勢發(fā)展，不必采取處理措施。所以只要解決噴油管噴油不均問題，正推力瓦溫偏差值大的問題將會得到很大改善。

4 處理措施

4.1? ? 噴油軟管改造

2號機組技改：拆除下部推力瓦的噴油軟管，在軟管的不銹鋼接頭處焊接節(jié)流板，以達到改善噴油量的目的。按照軟管不銹鋼接頭尺寸加工的節(jié)流板，在焊接過程中，為保護軟管，將軟管置于水中冷卻進行接頭處節(jié)流板的焊接工作。改造完成后機組進行噴油試驗，上部正推力瓦噴油管噴油量明顯增加。在機組進入滿負荷運行后，推力瓦溫變化明顯，最小正推力瓦溫為59.2 ℃，最大正推力瓦溫為63.3 ℃，其偏差減小到4.1 ℃，符合要求。

4.2? ? 噴油管改造

1號機組技改：對正向推力瓦的噴油管（圖2）進行處理，即采用氬弧焊對左半部分噴油孔進行封焊。對比機組滿負荷運行下正推力瓦溫的情況，根據(jù)圖3改造前瓦溫可知，1號機組最低正推力瓦溫為58.4 ℃，最高正推力瓦溫為67.2 ℃，偏差8.8 ℃，瓦溫整體偏高。改造后瓦溫如圖4所示， 1號機組最低正推力瓦溫為55.2 ℃，最高正推力瓦溫為61.2 ℃，偏差6 ℃，瓦溫整體溫度下降明顯。改造后瓦溫的整體平均溫度以及瓦溫偏差值都得到了明顯改善。

5 結(jié)語

本文針對東薩宏電站正推力瓦溫數(shù)值偏差大的異?，F(xiàn)象進行了一系列的分析、試驗，掌握了貫流式機組正推力瓦溫度偏差大產(chǎn)生的原因，并提出了解決辦法，希望此處理辦法和經(jīng)驗?zāi)芙o相關(guān)人員在處理類似問題上提供一些參考。

[參考文獻]

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[2] 水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)規(guī)范：GB/T 8564—2003[S].

收稿日期：2020-07-07

作者簡介：張瑜（1974—），男，重慶市人，高級工程師，從事工程施工技術(shù)與管理工作。