水輪發(fā)電機組下導(dǎo)軸承瓦溫偏高的處理

張志勇

（五凌電力三板溪水電廠，貴州黔東南556500）

0 引言

三板溪水電廠安裝4臺單機容量為250MW的水輪發(fā)電機組，總裝機容量1000MW，年發(fā)電量24.28億kW·h。電廠選用立軸半傘式密閉自循環(huán)無風扇空氣冷卻三相凸極同步發(fā)電機，型號為SF250-36/10200。發(fā)電機成套設(shè)備由哈爾濱電機廠有限責任公司設(shè)計制造。2006年7月，首臺機組（4號機組）正式投產(chǎn)發(fā)電。三板溪水電廠發(fā)電機下導(dǎo)軸承采用我國傳統(tǒng)的油浸分塊瓦式稀油潤滑自循環(huán)結(jié)構(gòu)，設(shè)置于推力軸承的下方，裝在下機架的中心體內(nèi)，共有12塊。下導(dǎo)軸承瓦面掛有ZSnSb11Cu6軸承合金，設(shè)計溫度不大于65℃。

1 4號機組下導(dǎo)瓦溫

2009年5月，4號機在檢修過程中發(fā)現(xiàn)上導(dǎo)軸領(lǐng)存在偏移現(xiàn)象，2009年7月對頂軸（上導(dǎo)軸領(lǐng)）進行了返廠修復(fù)。返廠修復(fù)前，下導(dǎo)軸瓦運行溫度在47～51.5℃。返廠裝復(fù)并經(jīng)盤車檢查軸線合格，按設(shè)計值整定各導(dǎo)軸承瓦單邊間隙，即上、下導(dǎo)軸承單邊間隙為0.20mm，水導(dǎo)軸承單邊間隙為0.22mm。下導(dǎo)瓦溫運行在50.5～55.5℃之間。機組運行振動擺度無明顯超標現(xiàn)象。

2010年5月，4號機C級檢修過程中，考慮到2009年上導(dǎo)軸領(lǐng)偏移處理后機組下導(dǎo)運行溫度有一定升高，將上、下、水導(dǎo)軸承單邊間隙均調(diào)整為0.22mm，下導(dǎo)各軸瓦運行溫度在53～56.5℃之間。機組運行振動擺度無明顯增加及超標現(xiàn)象。

2011年3月，4號機檢修過程中，仍將上、下、水導(dǎo)軸承單邊間隙整定為0.22mm，機組空載瓦溫穩(wěn)定試驗導(dǎo)軸承瓦溫無明顯異常。但5—6月份機組帶負荷后，下導(dǎo)各軸瓦運行溫度在56～60℃之間，其中11#軸瓦于6月28日達到60.09℃，越60℃報警值。

2 下導(dǎo)瓦溫偏高原因分析

2009年處理4號機上導(dǎo)軸領(lǐng)偏移缺陷時，由于發(fā)現(xiàn)上、下導(dǎo)軸承單邊間隙與設(shè)計值偏離較大（或為安裝質(zhì)量引起），處理時根據(jù)盤車情況，對各導(dǎo)軸承單邊間隙按設(shè)計值進行了整定，實際間隙較之前有較大縮小，下導(dǎo)瓦溫也因此有一定的上升。

2010年及2011年機組檢修過程中，上、下、水導(dǎo)軸承單邊間隙值平均分配調(diào)整一致，未考慮機組剛性盤車時機組的擺度。

三板溪電廠3號、4號機組下導(dǎo)瓦塊由哈電公司外委浙江申科滑動軸承有限公司生產(chǎn)。在投產(chǎn)前下導(dǎo)瓦運輸過程中曾發(fā)生車禍，對瓦面造成過不同程度的損傷。受條件限制，廠家在工地現(xiàn)場采用電烙補焊方式對瓦面進行修復(fù)，在一定程度上影響了其運行性能。

綜合以上因素，在導(dǎo)軸承測溫系統(tǒng)運行正常、技術(shù)供水壓力參數(shù)與其他機組無異、供水管路正常等情況下，4號機下導(dǎo)瓦溫逐年升高，并于2011年6月28日#11瓦溫越限報警，初步分析可能由導(dǎo)軸承間隙調(diào)整、軸瓦表面加工質(zhì)量及投產(chǎn)運行磨損影響導(dǎo)致。

3 處理措施

2012年1月份，利用4號機組檢修期間，檢查下導(dǎo)軸承瓦面弧度是否已經(jīng)發(fā)生磨損變化，并對4號機進行盤車檢查，檢查機組軸線是否達標，如果不存在超標現(xiàn)象，根據(jù)機組盤車數(shù)據(jù)重新計算調(diào)整機組各導(dǎo)軸承單邊間隙，將各導(dǎo)軸承中心調(diào)整到機組旋轉(zhuǎn)中心線上，從而達到降低下導(dǎo)軸承瓦溫的目的。

（1）根據(jù)軸承瓦廠家提供的下導(dǎo)瓦面弧度檢查板，對4號機組下導(dǎo)軸承瓦面弧度進行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。

（2）4號機組盤車數(shù)據(jù)相對擺度分別如下：上導(dǎo)-下導(dǎo)為0.01mm/m；法蘭-下導(dǎo)為0.05mm/m；水導(dǎo)-下導(dǎo)為0.03mm/m。根據(jù)GB/T8564—2003《水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)規(guī)范》9.5.7規(guī)定，4號機組軸線存在曲折但是未超標。

（3）利用Excel工作表及AutoCAD繪圖軟件計算各導(dǎo)軸承單邊間隙（以水導(dǎo)軸承間隙計算為例）

第一步：在Excel工作表中，根據(jù)水導(dǎo)凈擺度數(shù)據(jù)，繪制水導(dǎo)擺度曲線。

1）水導(dǎo)凈擺度數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 水導(dǎo)凈擺度數(shù)據(jù) 單位：mm

2）使用Excel工作表圖表功能中“折線圖”，以測點1～8為橫坐標，以凈擺度值為縱坐標繪制水導(dǎo)擺度曲線（圖1）。

3）根據(jù)水導(dǎo)擺度曲線可以得出，水導(dǎo)軸承最大擺度方向在第8點，最大擺度值為8-4點凈全擺度的一半，即30.5/2=15.25。

第二步：在AutoCAD中，以點“O”圓心，水導(dǎo)軸承軸領(lǐng)（875mm）加水導(dǎo)軸承設(shè)計間隙（0.22mm）為半徑畫圓。在圓上等分8點，并逆時針進行編號。

第三步：以點“O”為圓心，水導(dǎo)到下導(dǎo)凈全擺度最大值的一半為半徑畫圓。該圓與水導(dǎo)最大擺度方向連線有一交點“P”。

圖1 水導(dǎo)擺度曲線

第四步：以點“P”為圓心，水導(dǎo)軸承軸領(lǐng)為半徑畫圓。

第五步：在圓O上重新等分10點。這10點與圓P的垂直距離就是該點對應(yīng)水導(dǎo)軸承瓦的間隙（圖2）。

圖2 水導(dǎo)軸承瓦間隙圖示

（4）使用上述方法計算出各導(dǎo)軸承單邊間隙。

4 處理效果

根據(jù)各導(dǎo)軸承單邊間隙值對4號機組各導(dǎo)軸承間隙進行恢復(fù)后，開機試驗，機組瓦溫穩(wěn)定。試驗中，4號機組下導(dǎo)瓦溫明顯下降，其中最高瓦溫為49.59℃，11#下導(dǎo)瓦溫下降至45.29℃。并網(wǎng)帶140MW負荷連續(xù)運行11h后，下導(dǎo)瓦溫最高為51.715℃，4號機組下導(dǎo)瓦溫明顯下降。

對比處理前后數(shù)據(jù)，平均瓦溫下降7℃，油溫下降約4℃。

5 結(jié)語

三板溪水電廠根據(jù)機組盤車數(shù)據(jù)，檢查了機組軸線，合理確定并調(diào)節(jié)了各導(dǎo)軸承瓦間隙，使得4號下導(dǎo)軸承瓦溫穩(wěn)定并保持在52℃以內(nèi)，達到了缺陷處理的各項技術(shù)指標。

［參考文獻］

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