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      某大型水電站機(jī)組首次開機(jī)中下導(dǎo)瓦溫異常原因分析及處理

      2017-09-30 14:53:49田冰王繼承賈康王永洪田志剛
      科技視界 2017年13期
      關(guān)鍵詞:瓦溫分析處理

      田冰+王繼承+賈康+王永洪+田志剛

      【摘 要】某大型水電站8號(hào)機(jī)組在機(jī)組安裝后首次開機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)下導(dǎo)瓦溫異常攀升,為避免出現(xiàn)燒瓦等惡劣影響,緊急停機(jī)檢查,在逐步分析排除瓦間隙、吸油效果、冷卻效果等因素后,確定了下導(dǎo)瓦溫異常的主要原因,并通過分解處理油槽內(nèi)擋油筒間隙,解決了問題,為后期機(jī)組安裝提供了借鑒和寶貴經(jīng)驗(yàn)。

      【關(guān)鍵詞】大型水電站;下導(dǎo);瓦溫;內(nèi)擋油筒;分析處理

      0 概述

      某大型水電站發(fā)電機(jī)組為立軸半傘式布置,下導(dǎo)軸承位于下機(jī)架內(nèi),采用透平油自循環(huán)冷卻潤滑方式,軸瓦共12塊,瓦面為巴氏合金材質(zhì)。下導(dǎo)瓦設(shè)計(jì)間隙為0.43mm±0.02mm,采用“支撐筋板+平鍵”的支撐結(jié)構(gòu),現(xiàn)場整體盤車合格后根據(jù)支撐環(huán)板與瓦背精加工面的實(shí)測距離確定平鍵機(jī)加工厚度。軸瓦支撐點(diǎn)偏向出油側(cè),使運(yùn)行時(shí)瓦面進(jìn)油側(cè)間隙大于出油側(cè),更利于油膜的形成。

      下導(dǎo)軸瓦與下端軸運(yùn)行時(shí)磨損產(chǎn)生的熱量通過透平油介質(zhì)釋放。軸瓦下方安裝有泵環(huán),泵環(huán)與軸領(lǐng)下端面形成3.5mm間隙,在額定轉(zhuǎn)速下依靠間隙泵效應(yīng)為油槽內(nèi)部油循環(huán)提供動(dòng)力,熱油在循環(huán)過程中經(jīng)下腔6臺(tái)油冷卻器冷卻降溫。

      下導(dǎo)油槽內(nèi)擋油筒上根據(jù)現(xiàn)場預(yù)裝情況焊接一圈環(huán)板,環(huán)板上端面與軸頸端面形成3mm間隙,立面與軸頸立面形成5mm間隙。在機(jī)組運(yùn)行時(shí)共同形成一個(gè)間隙泵,防止下導(dǎo)甩油和油霧從內(nèi)擋油筒溢出。

      1 問題描述

      1.1 首次開機(jī)情況

      11月03日15:29,#8機(jī)組首次開機(jī)運(yùn)行試驗(yàn),#8機(jī)下導(dǎo)軸瓦初始溫度為22.4℃。開機(jī)運(yùn)行后下導(dǎo)瓦溫迅速攀升,15:56下導(dǎo)軸瓦溫度已達(dá)到60℃ ,相對于上導(dǎo)、水導(dǎo)瓦溫升溫明顯。下導(dǎo)瓦溫報(bào)警溫度為70℃,為防止#8機(jī)組下導(dǎo)瓦溫繼續(xù)升高導(dǎo)致燒瓦,手動(dòng)緊急停機(jī)。

      1.2 首次處理情況

      根據(jù)以往溫升試驗(yàn)出現(xiàn)的類似情況,初步判斷可能原因是下導(dǎo)瓦間隙偏小、進(jìn)油邊吸油效果差,導(dǎo)致油膜厚度過小從而無法起到預(yù)期的冷卻效果,初步對下導(dǎo)瓦做了如下處理。

      1.2.1 放大瓦間隙:

      復(fù)測12塊下導(dǎo)瓦間隙,,按照要求通過重新加工下導(dǎo)瓦背鍵厚度對其進(jìn)行放大,使瓦背鍵對面總間隙達(dá)到設(shè)計(jì)允許值的最大值,即0.86mm~0.88mm。

      2.2.2 加大進(jìn)油邊倒角:

      經(jīng)檢查,下導(dǎo)瓦進(jìn)油邊倒角與圖紙實(shí)際值相比偏小,用刮刀及油石打磨進(jìn)油邊至一定斜度,使下導(dǎo)瓦吸油效果更好 。

      1.3 第二次溫升情況

      11月5日17:53,#8機(jī)組第二次開機(jī)考驗(yàn)瓦溫,18:22分左右,#8機(jī)組下導(dǎo)平均瓦溫已升至60℃以上,與首次開機(jī)無明顯改善,為避免燒瓦事故,手動(dòng)停機(jī)。

      2 原因分析

      通過上述兩次開機(jī)情況判斷,下導(dǎo)瓦面間隙并非瓦溫升高的主要原因,必然有未發(fā)現(xiàn)的因素推升了瓦溫。推升瓦溫的主要因素還有:油槽內(nèi)油循環(huán)受阻、油冷卻器堵塞、未知熱源等。

      為徹底排查原因,決定再次分解油槽進(jìn)行全面檢查 ,檢查項(xiàng)目和依據(jù)主要有:

      2.1 下導(dǎo)軸領(lǐng)與內(nèi)擋油筒環(huán)板端面3mm間隙檢查:

      若此處無間隙或因波浪度產(chǎn)生刮擦,則可能形成新的異常熱源,熱量將通過軸領(lǐng)傳遞給下導(dǎo)瓦導(dǎo)致溫升。

      2.2 下導(dǎo)軸領(lǐng)與內(nèi)擋油筒環(huán)板立面5mm間隙檢查:

      原因同上。

      2.3 下導(dǎo)軸領(lǐng)與泵環(huán)3.5mm間隙檢查:

      此間隙是間隙泵的通道,要求在3.0~3.5mm之間,決定了冷卻循環(huán)油量,是影響下導(dǎo)瓦冷卻效果的關(guān)鍵因素。

      2.4 下導(dǎo)油冷卻器上側(cè)擋板至擋油板5mm間隙檢查:

      此間隙大小決定了油循環(huán)過程中通過冷卻器的油量,要求不得超過5mm,若間隙過大將造成大量熱油未通過冷卻器即參與循環(huán),使其對瓦面冷卻效果降低。

      2.5 下導(dǎo)6臺(tái)冷卻器全面檢查打壓:

      若冷卻器堵塞將導(dǎo)致冷卻效率大幅降低。

      3 檢查及處理措施

      3.1 冷卻器檢查及打壓

      拆卸下導(dǎo)油槽6臺(tái)冷卻器,用內(nèi)窺鏡從冷卻器進(jìn)、出水管伸入內(nèi)部檢查,未發(fā)現(xiàn)堵塞或雜物情況。

      在回裝冷卻器前,用1.0MPa水壓對其進(jìn)行打壓試驗(yàn),保壓30min,試驗(yàn)無明顯壓降或漏點(diǎn)。

      3.2 泵環(huán)間隙檢查

      用塞尺檢查下導(dǎo)瓦下方泵環(huán)間隙,平均間隙為3.5mm,滿足設(shè)計(jì)要求。

      3.3 內(nèi)擋油筒間隙檢查及處理

      將下導(dǎo)油槽下油盤連同內(nèi)擋油筒拆卸,平穩(wěn)落在水發(fā)連軸法蘭面上,檢測發(fā)現(xiàn)內(nèi)擋油筒環(huán)板已發(fā)生摩擦損壞,端面被磨掉約1.5mm厚度,四條組合縫均張開3~5mm,且組合縫處立面有明顯磨損痕跡。

      根據(jù)上述現(xiàn)象,初步推斷出下導(dǎo)瓦溫升高原因:內(nèi)擋油筒環(huán)板安裝位置過高,占據(jù)了3mm間隙并與軸領(lǐng)發(fā)生接觸,運(yùn)行過程中產(chǎn)生摩擦生熱,熱量通過軸領(lǐng)傳到至下導(dǎo)瓦面,導(dǎo)致瓦面溫度升高;而立面5mm間隙是由于內(nèi)擋油筒被擠壓變形外擴(kuò),導(dǎo)致環(huán)板立面與軸領(lǐng)摩擦所致,是次生現(xiàn)象。

      為準(zhǔn)確分析磨損情況,對內(nèi)擋油筒環(huán)板3mm間隙進(jìn)行了返點(diǎn)測量。用合像水平儀調(diào)整下油盤至水平放置,將水準(zhǔn)儀架設(shè)在下機(jī)架上,利用鋼板尺讀數(shù),測量返點(diǎn)。

      4 結(jié)論

      11月8日10:35,第三次開機(jī)考驗(yàn)瓦溫,溫升數(shù)據(jù)良好,下導(dǎo)瓦溫升高的根本問題已解決。

      通過上述檢查分析,下導(dǎo)瓦溫升高是下列原因疊加的結(jié)果:

      (1)供貨的內(nèi)擋油筒環(huán)板比圖紙?jiān)O(shè)計(jì)高出8mm左右;

      (2)機(jī)電安裝期間,在確定內(nèi)擋油筒環(huán)板安裝高度時(shí),使用了內(nèi)擋油筒頂部端面作為基準(zhǔn)面進(jìn)行返點(diǎn),將誤差傳遞給了環(huán)板,造成環(huán)板安裝偏高約8mm;

      (3)在使用水準(zhǔn)儀返點(diǎn)復(fù)測環(huán)板端面間隙時(shí),計(jì)算中的負(fù)號(hào)被忽略,誤以為滿足要求,錯(cuò)過了最后的糾正時(shí)機(jī)。

      5 結(jié)束語

      在解決8號(hào)機(jī)組下導(dǎo)瓦溫異常問題過程中,反復(fù)通過推敲試驗(yàn)排除可能原因,運(yùn)用綜合分析和數(shù)據(jù)處理,確定問題關(guān)鍵在于內(nèi)擋油筒環(huán)板的摩擦,并通過重新調(diào)整安裝徹底解決問題,達(dá)到預(yù)期目的,也為后續(xù)機(jī)組安裝及檢修工作提供經(jīng)驗(yàn)。

      【參考文獻(xiàn)】

      [1]李凌華.水電廠機(jī)組下導(dǎo)瓦溫過高處理[J].云南電力技術(shù),2010(2).

      [2]張光宇.十三陵蓄能電廠2#機(jī)下導(dǎo)瓦瓦溫異常升高分析和處理[J].水利電力科技,2012(9).

      [責(zé)任編輯:朱麗娜]endprint

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