杨东河电厂水导轴承甩油处理方法

邹龙军，熊志，林华

（1.重庆三峡水利电力建设有限公司；2.重庆三峡水利发电有限公司，重庆 400000）

1 设备概况

杨东河水电站，位于磨刀溪流域重庆市石柱县黄水镇枫香坝木乡化郎坪和湖北省利川市建南镇太阳坪交界处。装机2×24MW，水轮机为立轴混流式水轮机，型号为HL84-LJ-155，额定水头390m，设计流量7、326m3/s，额定转速为750r/min，机组的水导轴承采用稀油自润滑循环方式巴氏合金筒式导轴承，轴瓦周向分为四段抛物线轨迹瓦面。主轴旋转时与瓦面间形成稳定的油楔，运行中从上油箱流经轴瓦进入下油箱（转动油盆）的热油由毕托管泵入外冷却器，冷却后以重力自流流入轴承上油箱，上油箱配有一个油位信号计，具有高低油位接点报警功能。在轴瓦内设有2 只铂热电阻测温装置及报警点，在油槽上设有铂热电阻监测油温。润滑油采用L-STA-46 号汽轮机油，在连续运转条件下，冷却水最高温度25℃时，轴瓦及油的最高设计温度不超过65℃，水导轴承结构如图1 所示。

图1

2 水导甩油的基本情况

自2011 年12 月该电站机组投产以来，两台机组水导油盆油位出现不同程度的下降，水导温度逐渐升高，检查发现顶盖排水有油滴出现，由于水导排水直接进入厂内集水井，在集水井水面有明显透平油。给油盆补足油后，运行100 小时左右，又会出现油位过低，需要不断重复的补油。油盆甩油导致油位过低，严重影响机组的安全稳定运行，由于油进入集水井，通过水泵排入河道，导致河流水质污染而引起环保污染。2015 年检查发现，转动油盆止漏环梳齿积油，在止漏环梳齿开回油孔；2016 年检查发现转动油盒盖与大轴间隙不均以至抱水导时，瓦背与转动油盒盖产生摩擦，甩油日趋严重，逐合瓦将水导瓦背车一刀（最多处转100s）；2017 年，考虑到转力油盆内部有负压，检修时在水导瓦垂直钻孔，对转动油盆内部补气。每年检修查找均无得到有效处理，给机组的正常运行构成了威胁，同时也增加了维护成本。

3 甩油原因检查分析

水导轴承润滑油为自循环形式，油盆固定在主轴上并随之高速转动，当主轴高速旋转时，润滑油自动地在油盆、冷却器、上油箱之间进行循环。转动油盆内的油由于旋转而产生动压头通过毕托管导向冷却器，冷却后经上油箱、轴承体并润滑轴瓦表面后流回油盆。检查、分析水导轴承润滑油自循环的线路，可以判断油箱油位降低的主要原因就是转动油盆甩油。

2018 年，杨东河电厂对机组水导甩油，进行了四次以上专门停机检查甩油原因和处理。进行了以下检查处理：

（1）检查水导转动油盆的密封，工艺和所用的密封材料都符合要求，煤油渗漏试验按标准进行了4h，检查油盆各把合面没有发现渗漏现象，所以排除了转动油盆渗漏的可能性。

（2）甩油盆与导轴瓦之间是两道迷宫密封，甩油从密封间隙之间甩出来的，在油盆盖与到上油盆底子之间增加一道梳齿密封，如图2，通过运行，甩油现象仍然存在。

图2

（3）停机后，检查甩油盆油位刚好浸没毕托管口，运行中，也能满足上油量，排除毕托管导致的下油盆油位高的原因。

（4）检查甩油盆盖与上油盆底子之间距离小，约30mm，运行时，边缘有明显的气流向外，分析认为是间隙小，形成泵效应，油盆盖与轴瓦之间形成真空，导致油盆的油经过间隙向外排除。

（5）由于没有油盆检修数据，没有进行间隙数据测量，按照加工定位记号进行安装。运行中，存在油盆盖与轴瓦有偏心磨损的现象。在拆卸过程中，对每个部位进行数据测量。测量轴瓦内径与外径的同心度、与轴瓦座子的垂直度，测量甩油盆盆壁与大轴的同轴度、油盆盖与大轴的同轴度。油盆壁与大轴同轴度相对值(mm)+Y11.79:+X11.55:_Y11.95:_X11.94。油盆盖与大轴同轴度相对值（mm）+Y78.83;+X79.54;-Y79.95;-X80.02。

存在油盆壁、油盆盖与大轴偏心有0.5mm 以上。间隙偏大，单边间隙在1mm 以上。通过以上现象与检查分析判断出：甩油盆与大轴的不同心，甩油盆与上油盆之间距离小，形成真空效应，将油经油盆盖与大轴间隙吸出甩到外面。

4 转动油盆甩油的解决方案

原因泵吸效应，根据机械密封结构及原理，分析从以下方面进行了解决：

（1）校核轴瓦的同心度和垂直度，以轴瓦内径为基准，校核轴瓦外圆、轴瓦座子，通过车床进行处理。

（2）以校核后的轴瓦外径为基准，确定甩油盆盖子孔径。根据密封间隙越小，漏油量越小的原理，考虑水导摆度值，确定比水导摆度值大0.1mm 确定甩油盆孔径。

（3）根据密封原理，密封轴向距离长短对密封效果影响大，原甩油盆密封轴向距离为40mm，只有两道密封，密封距离短。在甩油盆盖与上油盆底子之间增加一道梳齿密封，由于上油盆底子与甩油盆的同心度无法保证，也无法测量数据，梳齿深度无法再加深，故梳齿密封不考虑改动。确定在轴向增加密封距离到100mm，设置5 道密封，通过增加密封距离和密封齿数，达到减压和增加阻力，实现减小漏油目的。

图3

（4）对甩油盆及盖子同心度进行校核处理。以甩油盆与大轴安装位置尺寸为基准，校核甩油盆及盖子，确保同心度在0.1mm 内。

（5）在甩油盆与上油盆之间，增设3 个直径30 的补风管，破坏之间的真空效应。

5 结语

该电站自机组转动油盆改造后，再没有发生过水导轴承油位过低现象，改善了机组的运行条件，减轻了运行维护人员的工作量，为机组安全、经济运行提供了有力的保障。