南椏河發(fā)電廠40MW水輪發(fā)電機(jī)組彈性金屬塑料瓦研制運(yùn)行報(bào)告
2012-06-11哈爾濱伊高光電技術(shù)有限公司
一、概述南椏河發(fā)電廠系大渡河中游右岸的支流——南椏河六級(jí)電站中的第三級(jí)，位于四川省西南部的石棉縣境內(nèi)。電站裝機(jī)容量120MW(為三臺(tái)40MW機(jī)組)，水輪機(jī)的型號(hào)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(fā)電機(jī)螺拴法蘭聯(lián)接，其水輪發(fā)電機(jī)組軸承設(shè)有三導(dǎo)(即分塊式上、下導(dǎo)及筒式水導(dǎo)瓦)和推力軸承。水輪機(jī)的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)年平均發(fā)電量為6.53億KW.h。
二、改造前運(yùn)行情況
本電站于1983年3月建成投產(chǎn)發(fā)電。投產(chǎn)發(fā)電以來(lái)，三臺(tái)機(jī)組在運(yùn)行中均存在導(dǎo)軸承擺度過(guò)大、瓦溫偏高，長(zhǎng)期影響機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的問(wèn)題。特別是2號(hào)機(jī)組，由于發(fā)電機(jī)大軸推力頭軸頸處存在一定的彎度，經(jīng)配重后基本能保持機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，但在運(yùn)行中上導(dǎo)軸承擺度仍較大(0.60mm)，且濕度偏高達(dá)57℃，特別是在夏季，由于再受環(huán)境濕度的影響，上導(dǎo)瓦溫常超過(guò)報(bào)警溫度60℃度，經(jīng)常被迫限負(fù)荷運(yùn)行和停機(jī)調(diào)整瓦間隙來(lái)維持振擺使其瓦溫不超過(guò)報(bào)警溫度。在過(guò)去的運(yùn)行中也多次出現(xiàn)因軸電流和瓦少油而燒毀瓦的事故，不但影響機(jī)組發(fā)電量和廠的經(jīng)濟(jì)效益，且嚴(yán)重危及機(jī)組的安全運(yùn)行。
為解決機(jī)組在運(yùn)行中常發(fā)生瓦溫偏高、軸電流和軸承少油而導(dǎo)致燒瓦事故的問(wèn)題。廠從1993年開(kāi)始，逐步在三臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組推力軸承中應(yīng)用彈性金屬塑料瓦，取得了成功，為下一步機(jī)組導(dǎo)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(jīng)驗(yàn)。
廠經(jīng)過(guò)考察后研究決定，1998年由(中日合資)哈爾濱伊高光電技術(shù)有限公司提供導(dǎo)軸承全彈性金屬塑料瓦，首先在2號(hào)機(jī)組進(jìn)行試驗(yàn)，利用2號(hào)機(jī)組在98年2月7日至99年1月19日的大修期間，將機(jī)組原上導(dǎo)、下導(dǎo)和水導(dǎo)的巴氏合金瓦均改為彈性金屬塑料瓦。
三、改造后運(yùn)行情況
在2號(hào)機(jī)組大修完畢經(jīng)充分準(zhǔn)備后，于1999年1月19日開(kāi)始啟動(dòng)試運(yùn)行。在啟動(dòng)過(guò)程中運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)組經(jīng)過(guò)不同工況(空載和分別帶10、20、30、40MW負(fù)荷)的試運(yùn)行，各部軸承溫度相當(dāng)穩(wěn)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(dǎo)瓦溫下降12℃，下導(dǎo)瓦溫下降7℃；水導(dǎo)瓦沮下降4攝氏度(與1號(hào)、3號(hào)機(jī)組巴氏合金瓦相比，上導(dǎo)瓦溫下降近9℃，下導(dǎo)瓦溫下降近10℃，水導(dǎo)瓦溫下降近2℃)；運(yùn)行中人為感覺(jué)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(dǎo)下降0.20—0.30(原0.40—0.60)mm、下導(dǎo)下降0.10--0.15(原0.30--0.45)mm.這樣就徹底地解決了2號(hào)機(jī)組在運(yùn)行中上導(dǎo)瓦溫較高，擺度偏大的老問(wèn)題。
在去年汛期，因頂蓋均壓排水管漏水,曾兩次導(dǎo)致其水導(dǎo)軸承大量進(jìn)一步水(近80％水)，可以說(shuō)水導(dǎo)瓦幾乎是在水中運(yùn)行，停機(jī)打開(kāi)水導(dǎo)軸承瓦檢查，其瓦面均無(wú)磨損現(xiàn)象，也隨即對(duì)上、下導(dǎo)軸瓦進(jìn)行了全面檢查，均完好無(wú)損。在運(yùn)行中，各軸承的擺度(小于規(guī)程規(guī)定的允許值)一直比較穩(wěn)定。到現(xiàn)在(2001年12月)過(guò)三年的運(yùn)行，從未出現(xiàn)過(guò)因軸承擺度過(guò)大、軸電流或少油而引起瓦溫過(guò)高導(dǎo)致燒瓦停機(jī)檢修影響發(fā)電的事故，確保了機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
運(yùn)行實(shí)踐結(jié)果表明，與原巴氏合金瓦比較，瓦不用定期研刮，降低運(yùn)行維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)免維護(hù)士；原來(lái)機(jī)組振動(dòng)、擺度超標(biāo)的問(wèn)題已基本消除，有效減輕了機(jī)組的振、擺度；解決了高水頭、高轉(zhuǎn)速機(jī)組巴氏合金瓦運(yùn)行中常發(fā)生瓦溫過(guò)高、少油或軸電流而導(dǎo)致燒瓦的事故，提高了機(jī)組安全生產(chǎn)和運(yùn)行效益水平。
四、結(jié)論
試運(yùn)行結(jié)果表明，我廠對(duì)2號(hào)機(jī)組各導(dǎo)軸承改造成全彈性金屬塑料瓦后進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)取得了成功，經(jīng)過(guò)三年的運(yùn)行實(shí)踐證明，彈性金屬塑料瓦完全可以應(yīng)用于水輪發(fā)電機(jī)組各導(dǎo)軸瓦，并且運(yùn)行性能優(yōu)于巴氏合金瓦，對(duì)提高水頭、高轉(zhuǎn)速機(jī)組的穩(wěn)定性很有好處；該技術(shù)改造方案、性能及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是先進(jìn)的均達(dá)到了合同要求，也達(dá)到了預(yù)期的目的；其各主要參數(shù)均能保證機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，具有推廣使用價(jià)值。