高壩洲電廠機(jī)組水導(dǎo)瓦楔子板磨損及老化問(wèn)題處理

吳盼盼，王 新

(湖北清江水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，湖北 宜昌 443000)

高壩洲電廠是清江流域三級(jí)電站的最下游一級(jí)電站，屬于低水頭軸流轉(zhuǎn)漿式電廠，現(xiàn)裝機(jī)容量3×9 MW，最大工作水頭40 m，最小工作水頭22.1 m，水輪發(fā)電機(jī)型號(hào)為SF84—48/9500，額定轉(zhuǎn)速125 r/min。由四川德陽(yáng)東方電機(jī)廠制造，結(jié)構(gòu)采用具有一個(gè)上導(dǎo)軸承的的半傘式結(jié)構(gòu)，水導(dǎo)軸承位于支持蓋內(nèi)，共安裝有10塊巴氏合金瓦，采用楔子板支撐調(diào)整方式，楔子板斜度比為1∶20，設(shè)計(jì)瓦的間隙為單邊0.20 mm[1]，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1 水導(dǎo)瓦現(xiàn)狀與問(wèn)題分析

1.1 存在的主要問(wèn)題

高壩洲電廠水導(dǎo)瓦楔子板經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，楔子

板已出現(xiàn)磨損及老化現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅機(jī)組安全運(yùn)行。

1.2 解決問(wèn)題的主要方法和措施

1)加設(shè)紫銅墊。在瓦頂頭的底部和楔子板背面加設(shè)紫銅墊，以便補(bǔ)償調(diào)整量。但可能由于加墊太多，出現(xiàn)類似彈簧的結(jié)構(gòu)作用，機(jī)組會(huì)隨著負(fù)荷的變化，導(dǎo)致每塊瓦的間隙發(fā)生變化，還可能隨著紫銅墊的破損，水導(dǎo)瓦間隙增大，機(jī)組擺度、振動(dòng)也增大；另外楔子板背面加墊，也容易導(dǎo)致頂頭對(duì)瓦的周向限位失去作用，使瓦在周向發(fā)生位移，出現(xiàn)瓦的偏磨和對(duì)固定楔槽限位邊進(jìn)行撞擊[2]。

2)重新加工水導(dǎo)瓦楔子板12件，其中2件作為備品，并在機(jī)組大修期間進(jìn)行整體更換；以保證楔子板和固定楔槽緊密貼合，消除加墊造成的彈簧問(wèn)題，保證楔子板的周向限位問(wèn)題。

從電站實(shí)際情況出發(fā)，考慮運(yùn)行可靠性，維護(hù)便捷性，最后決定采用方案2)，重新加工水導(dǎo)楔子板作為備件。

2 水導(dǎo)瓦新楔子板加工計(jì)算

2.1 厚度測(cè)量情況

水導(dǎo)軸承共有10塊水導(dǎo)瓦，對(duì)新楔子板進(jìn)行了底部最大厚度測(cè)量，測(cè)得新楔子板底部最大厚度均為41.5 mm。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)值為41.5±0.1 mm。

用游標(biāo)卡尺測(cè)量10塊舊楔子板底部最大厚度，測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，新舊楔子板厚度顯著不同。

表1 新舊楔子板底部最大厚度 mm

從表1中可以看出，6、7、8、9號(hào)楔子板底部厚度新舊比較接近外，其他楔子板新舊間均存在明顯差異，厚度差別在0.02～3.54 mm之間。

2.2 確定楔子板可調(diào)整量

將新舊楔子板在自由狀態(tài)分別調(diào)整到最高位置和最低位置，測(cè)得楔子板可調(diào)整的肩高值如表2。

表2 新舊楔子板可調(diào)整范圍 mm

從表2中可以看出，新舊楔子板肩高可調(diào)整范圍非常接近，可以認(rèn)為新舊一致，肩高可調(diào)整范圍為30～120 mm，除去靠近極限位置5 mm，可認(rèn)為楔子板可調(diào)整的肩高范圍為35～115 mm(中間值75 mm)，對(duì)應(yīng)間隙為零時(shí)楔子板肩高可調(diào)整范圍為31～111 mm(瓦間隙對(duì)應(yīng)4 mm高度)。

2.3 新楔子板預(yù)裝、測(cè)肩高

在當(dāng)前軸位下，將水導(dǎo)瓦用頂絲抱死，再將新楔子板打緊，測(cè)得間隙為零時(shí)新楔子板左右肩高如表3。

表3 零間隙時(shí)新楔子板肩高 mm

8號(hào)楔子板肩高在31～111 mm以內(nèi)，但3號(hào)距離極端值較小，為增加調(diào)整余量，此次一同加工。所以6、7、8號(hào)新楔子板可正常安裝，其他7塊楔子需要對(duì)其進(jìn)行加工處理。

2.4 新楔子板加工量

楔子板可調(diào)整的肩高范圍為35～115 mm(中間值75 mm)，所以瓦間隙調(diào)整后楔子板肩高為75 mm時(shí)，楔子板上下可調(diào)整余量最大。查閱以往2號(hào)機(jī)瓦間隙調(diào)整后的肩高數(shù)據(jù)，算得2號(hào)機(jī)水導(dǎo)楔子板肩高平均值為80 mm左右，在可調(diào)整范圍的中間靠上位置。參考3號(hào)機(jī)楔子板加工經(jīng)驗(yàn)，建議此次加工以楔子板肩高在85 mm為基準(zhǔn)，計(jì)算得到新楔子板加工量見(jiàn)表4。

表4 新楔子板需加工量 mm

所以，新楔子板應(yīng)加工厚度分別為1號(hào)1.85 mm；2號(hào)4.13 mm；3號(hào)1.19 mm；4號(hào)3.68 mm；5號(hào)2.73 mm；9號(hào)1.97 mm；10號(hào)2.44 mm。

2.5 楔子板兩端螺孔擴(kuò)孔

楔子板加工后，左右兩端螺孔會(huì)沿瓦的方向平移，楔子板往上提也會(huì)有同樣效果，會(huì)導(dǎo)致緊固螺桿與螺孔靠死，楔子板傾斜，瓦間隙不準(zhǔn)，所以此次加工還需將兩端螺孔往圖中方向擴(kuò)孔8 mm[3]，如圖2所示。

圖2 擴(kuò)孔方向示意圖

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)本次新楔子板加工處理，消除了舊楔子板的磨損及老化現(xiàn)象，保障了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。檢修后的水導(dǎo)瓦間隙分配更加準(zhǔn)確，機(jī)組運(yùn)行情況得到了良好改善，水導(dǎo)油溫和瓦溫均正常。已控制在滿足機(jī)組正常運(yùn)行要求范圍內(nèi)。