立軸普通傘式水輪發(fā)電機組彈性盤車工藝研究

尤 軍 波

(華電四川發(fā)電有限責任公司寶珠寺水力發(fā)電廠，四川 廣元 628003)

0 引 言

水輪發(fā)電機組在檢修時，由于設(shè)備制造及安裝存在誤差，有可能引起機組軸線不同程度的傾斜，而機組軸線質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響機組的安全穩(wěn)定運行，所以機組大修后必須對軸線數(shù)據(jù)進行分析、處理，使?jié)M足設(shè)計及國標要求。

彈性油箱是利用液壓連通原理使各推力瓦垂直度、水平度保持在標準范圍內(nèi)，從而減小機組的振動、擺度，保持機組安全正常運行。

1 機組主要參數(shù)

引子渡水電站裝設(shè)3臺單機容量為120 MW的水輪發(fā)電機組。水輪機、發(fā)電機均由克瓦納(杭州)發(fā)電設(shè)備有限公司制造：水輪機型號為HL(L241504)-LJ-395，發(fā)電機型號為SF—J120-30/8400。水輪發(fā)電機組為立軸普通傘式四段軸結(jié)構(gòu)，即上端軸、轉(zhuǎn)子中心體、下端軸、水輪機軸。機組共設(shè)4部導軸承，分別為上導軸承、下導軸承、推力軸承及水導軸承。其中，上導軸承采用9塊巴氏合金瓦，下導軸承采用24塊巴氏合金瓦，推力軸承在彈性油箱上采用12塊氟塑料瓦，水導軸承采用4塊筒式合金瓦。機組的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。

表1 引子渡電站3號機組主要結(jié)構(gòu)參數(shù) /mm

2 盤車步驟

本次采用電動盤車裝置進行盤車，盤車步驟為：(1)以測量的上止漏環(huán)間隙為依據(jù)，通過下導瓦將機組推至中心。(止漏環(huán)偏差在±10%設(shè)計間隙內(nèi))；(2)測量調(diào)整鏡板靜態(tài)水平在0.02 mm/m以內(nèi)，監(jiān)測彈性油箱壓縮值最大值與最小值之差在0.20 mm以內(nèi)，并在推力瓦與鏡板間涂抹干凈的凡士林、下導瓦與軸領(lǐng)間涂抹干凈的透平油；(3)對稱均勻抱緊12塊下導瓦，使軸瓦間隙在0.03 mm-0.05 mm之間；(4)分別在上導軸領(lǐng)、下導軸領(lǐng)、推力頭上端面(監(jiān)測鏡板軸向跳動值)、水發(fā)上下法蘭、水導軸領(lǐng)處共架設(shè)11塊百分表監(jiān)視各處絕對擺度，并在推力頭上端面架設(shè)框式水平儀測量鏡板動態(tài)水平；(5)盤車點以上端軸上端面8顆螺栓孔中心為依據(jù)將主軸圓周方向8等分，逆時針標記1-8，空轉(zhuǎn)時，下導、法蘭、水導統(tǒng)一做相應(yīng)標記；(6)各處架設(shè)百分表均在+X、+Y方向，每盤一個點，將盤車裝置反向旋轉(zhuǎn)以保證與主軸無接觸，并在水導軸領(lǐng)處推軸，確認主軸處于自由狀態(tài)后讀數(shù)，且以盤車至原始位置后，各處百分表、水平儀歸零后，方可作為一組盤車數(shù)據(jù)。

3 盤車數(shù)據(jù)分析

根據(jù)3月30日盤車數(shù)據(jù)(見表2)，分析發(fā)現(xiàn)：

(1)上導、水發(fā)法蘭、水導的擺度曲線均為正弦曲線，說明盤車數(shù)據(jù)真實有效。

(2)上導、水導相對擺度均超出國標要求。

(3)水發(fā)法蘭、水導擺度曲線方向一致，上下法蘭絕對擺度讀數(shù)基本一致，最大凈全擺度與水發(fā)法蘭、水導至鏡板距離基本成正比關(guān)系(水發(fā)法蘭最大凈全擺度0.20 mm、水導最大凈全擺度0.33 mm，兩者之比為0.60；法蘭距鏡板3 912 mm、水導距鏡板6 997mm，兩者之比為0.56)；

表2引子渡電站3F機組盤車數(shù)據(jù)記錄

時間：3月30日下午

X表:第二次 /10-2 mm

圖1 水導擺度曲線圖

(4)上導、水導擺度曲線方向交錯，說明軸線拐點出現(xiàn)在上、下端軸與轉(zhuǎn)子支架連接處或推力頭卡環(huán)處。

4 軸線調(diào)整

依據(jù)引子渡電站機組安裝說明書中關(guān)于機組盤車及軸線調(diào)整描述，發(fā)電機主軸和水輪機軸與推力頭垂直靠磨削推力頭卡環(huán)與主軸接觸上平面來調(diào)整，發(fā)電機上端軸軸線中心靠調(diào)節(jié)軸與轉(zhuǎn)子支架相對位置來調(diào)整。

首先通過推上端軸將上導相對擺度控制在0.02 mm/m以內(nèi)，水導相對擺度依然超標。根據(jù)盤車數(shù)據(jù)，經(jīng)計算，需對卡環(huán)5偏4區(qū)域磨削4絲，用天然細油石磨削卡環(huán)相應(yīng)區(qū)域后按原位回裝，再次盤車，水導處擺度無明顯變化。

咨詢設(shè)備制造廠家，反饋為此種機組卡環(huán)僅僅是點接觸受力，處理卡環(huán)對擺度無影響。

參考2012年7月1號機組A修竣工報告，采用在轉(zhuǎn)子支架與下端軸連接法蘭面加銅墊的方式對水導擺度超標問題進行處理，結(jié)果對水導擺度影響并不大。

綜合考慮采取在水發(fā)法蘭加銅墊的方式進行處理水導擺度超標問題，但是在聯(lián)軸螺栓預(yù)緊時，盤車水導擺度合格，而在打拉伸值后(圖紙為0.96 mm)，水導擺度與未加銅墊時幾乎無異。原因分析為，水發(fā)連軸螺栓為銷釘螺栓，配合量為0.02 mm，加銅墊使銷釘螺栓憋力，導致軸線無法改善。

查閱3F機組安裝檔案，水發(fā)聯(lián)軸螺栓拉伸值發(fā)電機側(cè)廠家已更改為0.70 mm，并有10%的可調(diào)節(jié)量，考慮并使用公差帶(水發(fā)聯(lián)軸螺栓發(fā)電機側(cè)拉伸值見下表)，最終使水導相對擺度在0.05 mm/m以內(nèi)。

5 機組檢修前后主要運行技術(shù)指標

表3 機組檢修前后主要運行技術(shù)指標對照表

圖2 聯(lián)軸螺栓發(fā)電機側(cè)拉伸值

6 結(jié) 語

機組盤車是機組大修后最重要的一項工作，機組軸線的優(yōu)劣可以綜合反映檢修工程的質(zhì)量，也將直接影響機組的安全穩(wěn)定運行。

機組盤車及軸線調(diào)整時，應(yīng)當依據(jù)機組結(jié)構(gòu)型式、安裝說明書，參考以往檢修經(jīng)驗、同類型機組的處理方式及廠家技術(shù)指導等進行綜合考慮分析解決機組盤車時遇到的各種問題，最終使機組軸線到達設(shè)計及國標要求。

引子渡電站3F機組軸線處理依次經(jīng)過推上端軸、卡環(huán)磨削、轉(zhuǎn)子支架與下端軸連接法蘭面加墊、水發(fā)法蘭加墊，最終通過調(diào)整水發(fā)聯(lián)軸螺栓發(fā)電機側(cè)拉伸值，使水導擺度合格，進而使整個機組軸線合格?？v然耗時較長，但最終的軸線處理結(jié)果及機組開機后的運行參數(shù)取得了比較理想的效果。