某大型水電站機(jī)組首次開機(jī)中下導(dǎo)瓦溫異常原因分析及處理

田冰+王繼承+賈康+王永洪+田志剛

【摘 要】某大型水電站8號(hào)機(jī)組在機(jī)組安裝后首次開機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)下導(dǎo)瓦溫異常攀升，為避免出現(xiàn)燒瓦等惡劣影響，緊急停機(jī)檢查，在逐步分析排除瓦間隙、吸油效果、冷卻效果等因素后，確定了下導(dǎo)瓦溫異常的主要原因，并通過分解處理油槽內(nèi)擋油筒間隙，解決了問題，為后期機(jī)組安裝提供了借鑒和寶貴經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】大型水電站；下導(dǎo)；瓦溫；內(nèi)擋油筒；分析處理

0 概述

某大型水電站發(fā)電機(jī)組為立軸半傘式布置，下導(dǎo)軸承位于下機(jī)架內(nèi)，采用透平油自循環(huán)冷卻潤滑方式，軸瓦共12塊，瓦面為巴氏合金材質(zhì)。下導(dǎo)瓦設(shè)計(jì)間隙為0.43mm±0.02mm，采用“支撐筋板+平鍵”的支撐結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場整體盤車合格后根據(jù)支撐環(huán)板與瓦背精加工面的實(shí)測距離確定平鍵機(jī)加工厚度。軸瓦支撐點(diǎn)偏向出油側(cè)，使運(yùn)行時(shí)瓦面進(jìn)油側(cè)間隙大于出油側(cè)，更利于油膜的形成。

下導(dǎo)軸瓦與下端軸運(yùn)行時(shí)磨損產(chǎn)生的熱量通過透平油介質(zhì)釋放。軸瓦下方安裝有泵環(huán)，泵環(huán)與軸領(lǐng)下端面形成3.5mm間隙，在額定轉(zhuǎn)速下依靠間隙泵效應(yīng)為油槽內(nèi)部油循環(huán)提供動(dòng)力，熱油在循環(huán)過程中經(jīng)下腔6臺(tái)油冷卻器冷卻降溫。

下導(dǎo)油槽內(nèi)擋油筒上根據(jù)現(xiàn)場預(yù)裝情況焊接一圈環(huán)板，環(huán)板上端面與軸頸端面形成3mm間隙，立面與軸頸立面形成5mm間隙。在機(jī)組運(yùn)行時(shí)共同形成一個(gè)間隙泵，防止下導(dǎo)甩油和油霧從內(nèi)擋油筒溢出。

1 問題描述

1.1 首次開機(jī)情況

11月03日15：29，#8機(jī)組首次開機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)，#8機(jī)下導(dǎo)軸瓦初始溫度為22.4℃。開機(jī)運(yùn)行后下導(dǎo)瓦溫迅速攀升，15：56下導(dǎo)軸瓦溫度已達(dá)到60℃ ，相對于上導(dǎo)、水導(dǎo)瓦溫升溫明顯。下導(dǎo)瓦溫報(bào)警溫度為70℃，為防止#8機(jī)組下導(dǎo)瓦溫繼續(xù)升高導(dǎo)致燒瓦，手動(dòng)緊急停機(jī)。

1.2 首次處理情況

根據(jù)以往溫升試驗(yàn)出現(xiàn)的類似情況，初步判斷可能原因是下導(dǎo)瓦間隙偏小、進(jìn)油邊吸油效果差，導(dǎo)致油膜厚度過小從而無法起到預(yù)期的冷卻效果，初步對下導(dǎo)瓦做了如下處理。

1.2.1 放大瓦間隙：

復(fù)測12塊下導(dǎo)瓦間隙，，按照要求通過重新加工下導(dǎo)瓦背鍵厚度對其進(jìn)行放大，使瓦背鍵對面總間隙達(dá)到設(shè)計(jì)允許值的最大值，即0.86mm～0.88mm。

2.2.2 加大進(jìn)油邊倒角：

經(jīng)檢查，下導(dǎo)瓦進(jìn)油邊倒角與圖紙實(shí)際值相比偏小，用刮刀及油石打磨進(jìn)油邊至一定斜度，使下導(dǎo)瓦吸油效果更好 。

1.3 第二次溫升情況

11月5日17：53，#8機(jī)組第二次開機(jī)考驗(yàn)瓦溫，18：22分左右，#8機(jī)組下導(dǎo)平均瓦溫已升至60℃以上，與首次開機(jī)無明顯改善，為避免燒瓦事故，手動(dòng)停機(jī)。

2 原因分析

通過上述兩次開機(jī)情況判斷，下導(dǎo)瓦面間隙并非瓦溫升高的主要原因，必然有未發(fā)現(xiàn)的因素推升了瓦溫。推升瓦溫的主要因素還有：油槽內(nèi)油循環(huán)受阻、油冷卻器堵塞、未知熱源等。

為徹底排查原因，決定再次分解油槽進(jìn)行全面檢查 ，檢查項(xiàng)目和依據(jù)主要有：

2.1 下導(dǎo)軸領(lǐng)與內(nèi)擋油筒環(huán)板端面3mm間隙檢查：

若此處無間隙或因波浪度產(chǎn)生刮擦，則可能形成新的異常熱源，熱量將通過軸領(lǐng)傳遞給下導(dǎo)瓦導(dǎo)致溫升。

2.2 下導(dǎo)軸領(lǐng)與內(nèi)擋油筒環(huán)板立面5mm間隙檢查：

原因同上。

2.3 下導(dǎo)軸領(lǐng)與泵環(huán)3.5mm間隙檢查：

此間隙是間隙泵的通道，要求在3.0～3.5mm之間，決定了冷卻循環(huán)油量，是影響下導(dǎo)瓦冷卻效果的關(guān)鍵因素。

2.4 下導(dǎo)油冷卻器上側(cè)擋板至擋油板5mm間隙檢查：

此間隙大小決定了油循環(huán)過程中通過冷卻器的油量，要求不得超過5mm，若間隙過大將造成大量熱油未通過冷卻器即參與循環(huán)，使其對瓦面冷卻效果降低。

2.5 下導(dǎo)6臺(tái)冷卻器全面檢查打壓：

若冷卻器堵塞將導(dǎo)致冷卻效率大幅降低。

3 檢查及處理措施

3.1 冷卻器檢查及打壓

拆卸下導(dǎo)油槽6臺(tái)冷卻器，用內(nèi)窺鏡從冷卻器進(jìn)、出水管伸入內(nèi)部檢查，未發(fā)現(xiàn)堵塞或雜物情況。

在回裝冷卻器前，用1.0MPa水壓對其進(jìn)行打壓試驗(yàn)，保壓30min，試驗(yàn)無明顯壓降或漏點(diǎn)。

3.2 泵環(huán)間隙檢查

用塞尺檢查下導(dǎo)瓦下方泵環(huán)間隙，平均間隙為3.5mm，滿足設(shè)計(jì)要求。

3.3 內(nèi)擋油筒間隙檢查及處理

將下導(dǎo)油槽下油盤連同內(nèi)擋油筒拆卸，平穩(wěn)落在水發(fā)連軸法蘭面上，檢測發(fā)現(xiàn)內(nèi)擋油筒環(huán)板已發(fā)生摩擦損壞，端面被磨掉約1.5mm厚度，四條組合縫均張開3～5mm，且組合縫處立面有明顯磨損痕跡。

根據(jù)上述現(xiàn)象，初步推斷出下導(dǎo)瓦溫升高原因：內(nèi)擋油筒環(huán)板安裝位置過高，占據(jù)了3mm間隙并與軸領(lǐng)發(fā)生接觸，運(yùn)行過程中產(chǎn)生摩擦生熱，熱量通過軸領(lǐng)傳到至下導(dǎo)瓦面，導(dǎo)致瓦面溫度升高；而立面5mm間隙是由于內(nèi)擋油筒被擠壓變形外擴(kuò)，導(dǎo)致環(huán)板立面與軸領(lǐng)摩擦所致，是次生現(xiàn)象。

為準(zhǔn)確分析磨損情況，對內(nèi)擋油筒環(huán)板3mm間隙進(jìn)行了返點(diǎn)測量。用合像水平儀調(diào)整下油盤至水平放置，將水準(zhǔn)儀架設(shè)在下機(jī)架上，利用鋼板尺讀數(shù)，測量返點(diǎn)。

4 結(jié)論

11月8日10：35，第三次開機(jī)考驗(yàn)瓦溫，溫升數(shù)據(jù)良好，下導(dǎo)瓦溫升高的根本問題已解決。

通過上述檢查分析，下導(dǎo)瓦溫升高是下列原因疊加的結(jié)果：

（1）供貨的內(nèi)擋油筒環(huán)板比圖紙?jiān)O(shè)計(jì)高出8mm左右；

（2）機(jī)電安裝期間，在確定內(nèi)擋油筒環(huán)板安裝高度時(shí)，使用了內(nèi)擋油筒頂部端面作為基準(zhǔn)面進(jìn)行返點(diǎn)，將誤差傳遞給了環(huán)板，造成環(huán)板安裝偏高約8mm；

（3）在使用水準(zhǔn)儀返點(diǎn)復(fù)測環(huán)板端面間隙時(shí)，計(jì)算中的負(fù)號(hào)被忽略，誤以為滿足要求，錯(cuò)過了最后的糾正時(shí)機(jī)。

5 結(jié)束語

在解決8號(hào)機(jī)組下導(dǎo)瓦溫異常問題過程中，反復(fù)通過推敲試驗(yàn)排除可能原因，運(yùn)用綜合分析和數(shù)據(jù)處理，確定問題關(guān)鍵在于內(nèi)擋油筒環(huán)板的摩擦，并通過重新調(diào)整安裝徹底解決問題，達(dá)到預(yù)期目的，也為后續(xù)機(jī)組安裝及檢修工作提供經(jīng)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]張光宇.十三陵蓄能電廠2#機(jī)下導(dǎo)瓦瓦溫異常升高分析和處理[J].水利電力科技，2012（9）.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]endprint