侯繼超 劉江 劉艷康
摘? 要:新安江水力發(fā)電廠共有九臺懸吊式水輪發(fā)電機組,裝機容量850MW,發(fā)電機部分主要由轉(zhuǎn)子、定子、上機架、推力軸承、上導(dǎo)軸承、制動系統(tǒng)及其他附屬設(shè)備組成。轉(zhuǎn)子制動環(huán)底部有8只偏心式制動器(風(fēng)閘),當(dāng)機組轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的18%時,用0.5~0.7MPa的風(fēng)壓頂起制動器摩擦制動環(huán)板制動,在機組停穩(wěn)后制動大約2~3min后自動撤閘,為下次開機做好準備。當(dāng)檢修時用油壓頂起轉(zhuǎn)子進行推力軸承部分檢修。制動用風(fēng)中水汽含量較高,對制動系統(tǒng)功能有極大影響。
關(guān)鍵詞:制動系統(tǒng)? 風(fēng)閘? 水汽
中圖分類號:U47 ? ?文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2019)09(b)-0028-02
1? 新安江電廠制動系統(tǒng)主要組成及作用
新安江電廠機械制動系統(tǒng)包括:制動器(風(fēng)閘)、油氣管路、閥門、手動和自動控制元件(電磁空氣閥)、低壓機、制動儲氣罐。制動器(風(fēng)閘)為天津ZD280—O型偏心式風(fēng)閘,帶彈簧復(fù)位功能。制動系統(tǒng)的主要作用是:(1)水輪機在停機后,導(dǎo)水葉全關(guān),機組轉(zhuǎn)速下降,為避免機組在停機過程中長時間低轉(zhuǎn)速運行,破壞推力油膜而導(dǎo)致推力瓦溫升高燒瓦,風(fēng)閘頂起投入制動。(2)在機組大小修工作中,用高壓油泵頂起轉(zhuǎn)子,方便抽取推力瓦檢查與檢修。(3)大修時頂起轉(zhuǎn)子,脫開水輪機與發(fā)電機大軸連接止口。
2? 新安江電廠制動系統(tǒng)存在的問題
新安江電廠已有60余年歷史,制動系統(tǒng)環(huán)管均為埋入墻體內(nèi)部鐵管。各臺機組A、B修周期為10年、5年,間隔時間較長。受限于實際環(huán)境,在機組A、B修時只能將風(fēng)閘吊出檢修,無法對制動管路進行更換及處理。但隨著機組的長期運行,制動管路內(nèi)部存在大量銹蝕,混合透平油形成油污,堵塞制動管路及風(fēng)閘進氣孔,在日常機組停機時,低壓氣又攜帶制動環(huán)管內(nèi)部油污進入風(fēng)閘缸體,造成風(fēng)閘加閘、撤閘時發(fā)卡。根據(jù)統(tǒng)計,單臺機組8只風(fēng)閘在一年內(nèi)均會出現(xiàn)1~5次發(fā)卡現(xiàn)象,由于機組停機一般在晚上,而風(fēng)閘發(fā)卡只能采用人工使用撬棒強行撬下的方法處理,耗費大量時間與精力,嚴重影響機組安全運行。
3? 制動系統(tǒng)油污形成原因
在機組A、B修時拆開風(fēng)閘及制動管路連接,在風(fēng)閘缸體內(nèi)部及管路內(nèi)部發(fā)現(xiàn)大量油污,分析為水、透平油、鐵屑混合。
(1)水汽產(chǎn)生原因:新安江電廠地處江南,每年梅雨季節(jié)持續(xù)較長,廠房內(nèi)部空氣濕度較大。低壓機壓縮空氣時,水汽壓縮冷凝集聚在制動氣罐內(nèi)(經(jīng)檢測,低壓氣內(nèi)水汽含量達到60%),機組停機加閘時,氣流裹挾水汽進入制動管路及風(fēng)閘內(nèi)部。
(2)透平油殘留:在機組大小修工作中,需用高壓油泵頂起轉(zhuǎn)子,方便推力瓦抽瓦檢修。在轉(zhuǎn)子頂完之后,制動系統(tǒng)管路內(nèi)部透平油靠自流排出至油箱中,由于鐵管路內(nèi)部凹凸不平且油流的粘滯在管路內(nèi)壁上,制動系統(tǒng)內(nèi)部透平油很難排干凈。
(3)制動環(huán)管銹蝕:制動環(huán)管為埋入式鐵管,已有60余年歷史,制動用風(fēng)中的水汽與鐵管發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成鐵銹,殘存在制動系統(tǒng)管路內(nèi)部,機組加閘時順著氣流進入風(fēng)閘內(nèi)部。
(4)制動管路內(nèi)部雜質(zhì)混合:制動系統(tǒng)管路內(nèi)部鐵銹混合透平油形成大量油污,極易進入風(fēng)閘缸體內(nèi)部并堵塞制動管路及風(fēng)閘進氣孔,造成氣流流通不暢,進而導(dǎo)致風(fēng)閘在停機扯閘時發(fā)卡。
4? 消除制動系統(tǒng)內(nèi)部水汽方法
(1)在制動用風(fēng)儲氣罐底部加裝貝克歐BEKOMAT型冷凝自動排水器(見圖1) ,對制動儲氣罐內(nèi)部集聚的冷凝水進行實時排水。
(2)在制動用風(fēng)自動加閘電磁閥與風(fēng)閘前部氣管之間加裝氣源三聯(lián)件(見圖2),氣源三聯(lián)件通過內(nèi)部濾網(wǎng)過濾氣流中的水汽,存儲在底部儲水罐內(nèi)并自動排水。經(jīng)檢測,氣流通過氣源三聯(lián)件后水汽含量從60%降為0。
(3)在機組檢修時,用高壓油泵頂起轉(zhuǎn)子后,對制動系統(tǒng)進行多次吹掃,將管路內(nèi)部透平油吹掃干凈。
5? 結(jié)語
在2018年初1號機組大修時,通過在制動儲氣罐上貝克歐BEKOMAT型冷凝自動排水器、制動管路上加裝氣源三聯(lián)件(氣水分離器)、對制動管路進行透平油吹掃后,制動系統(tǒng)管路內(nèi)部內(nèi)無水汽和透平油殘留,不再形成油污。1號機組制動系統(tǒng)風(fēng)閘發(fā)卡次數(shù)平均為4次/年,改造后經(jīng)過1年多運行,風(fēng)閘沒有再出現(xiàn)過發(fā)卡現(xiàn)象。
參考文獻
[1] 陳造奎.水力機組安裝與檢修[M].北京:中國水利水電出版社,1998.
[2] 梁建和.水輪機及輔助設(shè)備[M].北京:中國水利水電出版社,2005.
[3] 孫效偉.水輪發(fā)電機組及其輔助設(shè)備運行[M].北京:中國電力出版社,2010.