淺析腳基坪電廠機(jī)組水導(dǎo)軸瓦運(yùn)行溫度偏高原因及處理

張坤祥，晉兆鵬

（中廣核高鳳山水力發(fā)電有限公司成都分公司，四川成都610000）

淺析腳基坪電廠機(jī)組水導(dǎo)軸瓦運(yùn)行溫度偏高原因及處理

張坤祥，晉兆鵬

（中廣核高鳳山水力發(fā)電有限公司成都分公司，四川成都610000）

腳基坪電廠投運(yùn)于2012年2月份，自電廠機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，機(jī)組水導(dǎo)軸瓦運(yùn)行溫度一直偏高，特別是在汛期的時(shí)候，水導(dǎo)瓦溫度一度到達(dá)59.8℃，接近機(jī)組的瓦溫過(guò)高報(bào)警溫度60℃。在此過(guò)程中電廠維護(hù)人員對(duì)可能導(dǎo)致瓦溫升高的各種因素進(jìn)行排查（包括：冷卻水壓、冷卻水流量、機(jī)組運(yùn)行擺度，水導(dǎo)油盆油位等）均未發(fā)現(xiàn)異常情況。為此電廠組織專業(yè)人員從水導(dǎo)瓦的設(shè)計(jì)與制造方面著手，通過(guò)參照《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》與廠家提供的水導(dǎo)瓦的設(shè)計(jì)圖紙，終于找到了機(jī)組水導(dǎo)瓦運(yùn)行瓦溫偏高的原因。分析發(fā)現(xiàn)了腳基坪電廠的水導(dǎo)瓦設(shè)計(jì)不符合《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》要求，導(dǎo)致水導(dǎo)瓦潤(rùn)滑油循環(huán)速度緩慢，從而造成了水導(dǎo)運(yùn)行瓦溫偏高。為此電廠經(jīng)過(guò)討論，采取了增加水導(dǎo)進(jìn)油槽條數(shù)的方法，增加軸承潤(rùn)滑油循環(huán)速度，提高水導(dǎo)瓦冷卻效率，達(dá)到了降低水導(dǎo)瓦運(yùn)行溫度的效果。

軸瓦；溫度；偏高；分析；處理

1 概述

腳基坪電廠自投運(yùn)以來(lái)，機(jī)組的水導(dǎo)瓦溫一直偏高，嚴(yán)重的影響機(jī)組的安全運(yùn)行。為此電廠組織專業(yè)人員對(duì)影響機(jī)組瓦溫偏高的因素進(jìn)行分析，在分析對(duì)照設(shè)計(jì)手冊(cè)與廠家的設(shè)計(jì)圖紙發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)計(jì)的不合理造成水導(dǎo)軸瓦的潤(rùn)滑油循環(huán)速度過(guò)慢，影響了水導(dǎo)瓦潤(rùn)滑油的熱交換效率，導(dǎo)致了水導(dǎo)瓦的運(yùn)行溫度偏高。針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，電廠人員制定了增加進(jìn)油槽數(shù)量的方法，提高潤(rùn)滑油的循環(huán)速度，降低了軸瓦的運(yùn)行溫度。

2 原因分析及處理措施

2.1原因分析

腳基坪水電廠水輪機(jī)型號(hào)HLA384-LJ-190，水導(dǎo)軸承采用的是帶旋轉(zhuǎn)油盆稀油潤(rùn)滑筒式軸承，軸承直徑565 mm。在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中瓦溫普遍較高，在2013年與2014年的豐水期長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中達(dá)到59.8℃，接近報(bào)警溫度60℃，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在對(duì)可能導(dǎo)致瓦溫升高的各種因素進(jìn)行排查后（包括：冷卻水壓、冷卻水流量、機(jī)組運(yùn)行擺度，水導(dǎo)油盆油位等），均未發(fā)現(xiàn)異常情況。通過(guò)對(duì)比設(shè)計(jì)手冊(cè)與廠家提供的設(shè)計(jì)圖紙發(fā)現(xiàn)，造成瓦溫偏高的原因主要是設(shè)計(jì)的不合理造成水導(dǎo)軸瓦的潤(rùn)滑油循環(huán)速度過(guò)慢。影響潤(rùn)滑油循環(huán)速度的原因有：軸瓦油槽形狀、尺寸；油槽數(shù)；軸承間隙；軸瓦進(jìn)油口進(jìn)油壓力等。對(duì)潤(rùn)滑油循環(huán)較慢的問(wèn)題，參照《水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第十三章第三節(jié)分析發(fā)現(xiàn)：通過(guò)與《設(shè)計(jì)手冊(cè)》對(duì)比，腳基坪電廠軸瓦油槽形狀、尺寸；油槽數(shù)；軸承間隙，均與《設(shè)計(jì)手冊(cè)》相符?，F(xiàn)場(chǎng)分析潤(rùn)滑油循環(huán)較慢與軸瓦進(jìn)油口位置，進(jìn)油口壓力有關(guān)。

圖1 電廠水導(dǎo)瓦結(jié)構(gòu)情況

（1）通過(guò)比較手冊(cè)推薦的油槽形狀與現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組的情況，發(fā)現(xiàn)進(jìn)油孔的位置不相符（見(jiàn)圖1、圖2）。

圖2 設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦結(jié)構(gòu)

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)“筒式軸承系列尺寸表”中的旋轉(zhuǎn)油盆尺寸參數(shù)（實(shí)線）與電站旋轉(zhuǎn)油盆尺寸參數(shù)（虛線）進(jìn)行比較（見(jiàn)圖3）：

圖3 設(shè)計(jì)手冊(cè)筒式軸承系列旋轉(zhuǎn)油盆尺寸參數(shù)與電站旋轉(zhuǎn)油盆尺寸參數(shù)比較

通過(guò)比較，腳基坪電廠旋轉(zhuǎn)油盆的容積與容油量明顯低于設(shè)計(jì)手冊(cè)。

（3）手冊(cè)推薦旋轉(zhuǎn)油盆油面高度為軸瓦高度的1/4～1/3高度，腳基坪主機(jī)設(shè)計(jì)的正常油位為110mm，為手冊(cè)推薦的最低下限（軸瓦高度440 mm×1/4）。現(xiàn)以110 mm正常油位高度計(jì)算油盆內(nèi)油面旋轉(zhuǎn)拋物面，如圖4。

圖4 正常油位線與計(jì)算旋轉(zhuǎn)油面拋物線

計(jì)算旋轉(zhuǎn)油面拋物面離油盆蓋與軸承體縫隙面的距離為45.65mm，小于手冊(cè)推薦的50～80mm；軸承體下部浸油層為57 mm，小于手冊(cè)推薦的80～120 mm。2.2處理措施

通過(guò)對(duì)以上數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)油量較小與設(shè)計(jì)的尺寸有關(guān)。由于設(shè)計(jì)尺寸容油量偏小，造成軸瓦進(jìn)油壓力較小，導(dǎo)致進(jìn)油量偏少。在確保不改變軸承主體結(jié)構(gòu)，不使運(yùn)行工況變差，又能增大進(jìn)油量，現(xiàn)場(chǎng)提出在軸瓦瓦面上增加兩條油槽，解決軸瓦進(jìn)油量偏小的問(wèn)題（見(jiàn)圖5、圖6）。

圖5 改造前4條油槽

圖6 改造后新增2條油槽

通過(guò)本次改造，取得了良好的效果，機(jī)組水導(dǎo)瓦溫運(yùn)行平穩(wěn)，現(xiàn)維持在50℃左右，預(yù)計(jì)夏天運(yùn)行瓦溫將維持在54～55℃左右。

3 結(jié)論

影響機(jī)組軸承運(yùn)行溫度偏高的原因是多方面的，這些原因主要有冷卻水壓、冷卻水流量、機(jī)組運(yùn)行擺度值，水導(dǎo)油盆油位，機(jī)組所帶的負(fù)荷等。在發(fā)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行瓦溫偏高，但是在檢查以上因素均正常的情況下，大家可以試著檢查軸承的設(shè)計(jì)制造是否符合國(guó)家的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從設(shè)備的本身出發(fā)找到最終的原因，從而有利于制定可靠的解決方案，保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]哈爾濱大電機(jī)研究所.水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)(水輪機(jī)電機(jī)組設(shè)計(jì)手冊(cè)第一部分)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1976-11.

[2]腳基坪電廠水輪機(jī)廠家設(shè)計(jì)圖紙[Z].

TM312

B

1672-5387（2017）02-0034-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.02.012

2015-10-20

張坤祥（1980-），男，工程師，主要從事電廠檢修、維護(hù)管理工作。