南椏河發電廠40MW水輪發電機組彈性金屬塑料瓦研制運行報告
2012-06-11哈爾濱伊高光電技術有限公司
一、概述南椏河發電廠系大渡河中游右岸的支流——南椏河六級電站中的第三級，位于四川省西南部的石棉縣境內。電站裝機容量120MW(為三臺40MW機組)，水輪機的型號為HL004—LJ一210型立軸金屬蝸殼混流式，直接與40MW三相懸吊式發電機螺拴法蘭聯接，其水輪發電機組軸承設有三導(即分塊式上、下導及筒式水導瓦)和推力軸承。水輪機的設計水頭為265米，Z高水頭290米，屬高水頭電站，為隧洞引水式地面廠房，設計年平均發電量為6.53億KW.h。
二、改造前運行情況
本電站于1983年3月建成投產發電。投產發電以來，三臺機組在運行中均存在導軸承擺度過大、瓦溫偏高，長期影響機組安全、經濟運行的問題。特別是2號機組，由于發電機大軸推力頭軸頸處存在一定的彎度，經配重后基本能保持機組穩定運行，但在運行中上導軸承擺度仍較大(0.60mm)，且濕度偏高達57℃，特別是在夏季，由于再受環境濕度的影響，上導瓦溫常超過報警溫度60℃度，經常被迫限負荷運行和停機調整瓦間隙來維持振擺使其瓦溫不超過報警溫度。在過去的運行中也多次出現因軸電流和瓦少油而燒毀瓦的事故，不但影響機組發電量和廠的經濟效益，且嚴重危及機組的安全運行。
為解決機組在運行中常發生瓦溫偏高、軸電流和軸承少油而導致燒瓦事故的問題。廠從1993年開始，逐步在三臺水輪發電機組推力軸承中應用彈性金屬塑料瓦，取得了成功，為下一步機組導軸承由巴氏合金瓦均改為全彈性金屬塑料瓦的研制積累了寶貴的經驗。
廠經過考察后研究決定，1998年由(中日合資)哈爾濱伊高光電技術有限公司提供導軸承全彈性金屬塑料瓦，首先在2號機組進行試驗，利用2號機組在98年2月7日至99年1月19日的大修期間，將機組原上導、下導和水導的巴氏合金瓦均改為彈性金屬塑料瓦。
三、改造后運行情況
在2號機組大修完畢經充分準備后，于1999年1月19日開始啟動試運行。在啟動過程中運行平穩，機組經過不同工況(空載和分別帶10、20、30、40MW負荷)的試運行，各部軸承溫度相當穩定，與原巴氏合金瓦相比，各部軸瓦溫度有不同程度的下降，上導瓦溫下降12℃，下導瓦溫下降7℃；水導瓦沮下降4攝氏度(與1號、3號機組巴氏合金瓦相比，上導瓦溫下降近9℃，下導瓦溫下降近10℃，水導瓦溫下降近2℃)；運行中人為感覺噪聲明顯降低，各部軸承的擺度值與改造前相比均有不同程度的下降；上導下降0.20—0.30(原0.40—0.60)mm、下導下降0.10--0.15(原0.30--0.45)mm.這樣就徹底地解決了2號機組在運行中上導瓦溫較高，擺度偏大的老問題。
在去年汛期，因頂蓋均壓排水管漏水,曾兩次導致其水導軸承大量進一步水(近80％水)，可以說水導瓦幾乎是在水中運行，停機打開水導軸承瓦檢查，其瓦面均無磨損現象，也隨即對上、下導軸瓦進行了全面檢查，均完好無損。在運行中，各軸承的擺度(小于規程規定的允許值)一直比較穩定。到現在(2001年12月)過三年的運行，從未出現過因軸承擺度過大、軸電流或少油而引起瓦溫過高導致燒瓦停機檢修影響發電的事故，確保了機組的安全、經濟運行。
運行實踐結果表明，與原巴氏合金瓦比較，瓦不用定期研刮，降低運行維護成本，實現免維護士；原來機組振動、擺度超標的問題已基本消除，有效減輕了機組的振、擺度；解決了高水頭、高轉速機組巴氏合金瓦運行中常發生瓦溫過高、少油或軸電流而導致燒瓦的事故，提高了機組安全生產和運行效益水平。
四、結論
試運行結果表明，我廠對2號機組各導軸承改造成全彈性金屬塑料瓦后進行應用試驗取得了成功，經過三年的運行實踐證明，彈性金屬塑料瓦完全可以應用于水輪發電機組各導軸瓦，并且運行性能優于巴氏合金瓦，對提高水頭、高轉速機組的穩定性很有好處；該技術改造方案、性能及各項技術指標是先進的均達到了合同要求，也達到了預期的目的；其各主要參數均能保證機組的安全、經濟運行，具有推廣使用價值。