水轮发电机组水导瓦温偏高原因分析与处理

贵州乌江水电开发有限责任公司洪家渡发电厂 贵州 毕节 551501

前言

洪家渡发电厂从提高设备安全可靠性的实际出发，结合2014年底1#机发现的“#1机水导#7瓦温最高达60.4℃”这一重大缺陷，以解决机组实际问题为目标，从部门、班组抽调青年成立创新创效小组，成员共计7人，全部为35岁及以下，经过小组成员的共同努力成功处理了#1机水导瓦温偏高问题。具体情况如下:

1 概述

洪家渡发电厂共装机3台(混流式机组)，单台容量为200MW，总容量为600MW，水轮机型号为HLS166-LJ-424，设计水头为135m，最大水头为164m，最小水头为90m，额定出力为204.1MW，设计流量为164.1m3/s，额定转速为200r/min，飞逸转速为385r/min。

2 原因分析与查找

2.1 原因分析 经小组分析，可能造成水导轴瓦与轴领摩擦力大的主要原因有四个方面:

(1)发电机的磁拉力不平衡，致使机组旋转中心线不垂直，迫使大轴朝绝部轴承的方向偏离。

(2)推力轴承受力不平衡，致使机组旋转中心线不垂直，迫使大轴朝绝部轴承的方向偏离；

(3)水轮机的水力不平衡，致使水导受力过大或不均匀，造成水导瓦温偏高；

(4)机组轴线不满足要求；

(5)各轴承瓦间隙设置不合理。

2.2 原因查找

2.2.1 发电机的磁拉力不平衡 磁拉力不平衡主要是由于发电机空气间隙值不均匀造成，对2014年#1机大修精定中心后的空气间隙值进行了计算分析，如表1所示:

表1 空气间隙值计算结果

由上表数据看出:最大间隙、最小间隙与平均间隙之差均小于平均间隙值的8%，空气间隙满足要求，再者，若存在发电机磁拉力不平衡，首先影响的是上导和下导，然而上导和下导并不存在温度偏高的现象，故可以排除发电机磁拉力不平衡的因素。

2.2.2 推力轴承受力不平衡 洪家渡机组推力轴承为弹性油箱结构，因机组转动部分受力全部由镜板传递，镜板水平水平情况决定了机组轴线的垂直情况，镜板水平如表二所示。

表2 #1机大修盘车记录(第2圈)

标准要求镜板水平应≤0.02mm/m，镜板外径为2.5m，由以上数据看出，镜板水平满足要求，推力轴承受力不平衡的因素也可以排除。

3 处理措施

(1)增加水导瓦单边间隙至:0.24mm，即水导瓦每块增加0.02mm的瓦间隙利用#1机组检修时间，水导油槽排油，拆除了水导油槽盖板，取下每块水导瓦间隙调整垫筒，按1:50计算，将垫筒减少1mm后重新装复水导瓦锲子板，恢复水导油槽。

(2)减少下导瓦单边间隙为:0.25mm，即下导每块瓦减少0.03mm的瓦间隙，上导轴承瓦间隙不变在#1机组检修时间，下导油槽排油，拆除了下导油槽盖板，取下每块下导瓦间隙调整垫片，将每块下导瓦垫片增加0.03mm，恢复下导油槽。

(3)检查水导油槽冷却器进、出油管在#1机组检修时间，水导油槽排油，拆除了水导油槽底板，对水导冷却器进、出油管进行了检查，未发现明显异常。

4 效益分析

4.1 经济效益及计算依据[单位:万元(人民币)] 洪家渡发电厂“水轮发电机组水导瓦温偏高原因分析及处理”，达到了预期的效果，减少了因此而带来的维护成本共计28.6万元:其中减少改造冷却器的费用12万元(根据3家提供的报价)；每年减少开机时监盘人员的维护成本15万元:按利用小时4000小时算，可以减少人工监盘成本4000小时，折算成工资:4000÷8×300=15万元；每年可减少因此增加的油化验费用:按每月化验1次计算，除去正常化验的4次，每年需要多化验8次，每次化验费用2000计算，每年可节约1.6万元。

4.2 安全效益 洪家渡发电厂#1机水导瓦温偏高处理，消除了机组因水导瓦温过高而导致的并发问题，如油质劣化、温度过高报警等，严重时可能会导致机组停机的安全隐患。

4.3 社会效益 #1机水导瓦温偏高原因分析及处理创新创效小组，由7名成员组成，全部为35岁及以下青年组成，通过此次“提质增效、青创先锋”主题实践活动，进一步激发我厂广大职工参与创新创效工作的热情，使大家掌握了处理机组重大缺陷的一般方法，也培养了我厂青年发现问题、分析问题、解决问题的能力，更重要的是提高了青年职工对提质增效、精益管理工作的认识，进一步树立了青年职工对创新创效的信心。洪家渡针对#1机水导瓦温偏高原因分析及处理方法，可在各水力发电厂进行推广。

4.4 环境效益 通过开展#1机水导瓦温偏高原因分析及处理，切实落地创新创效工作，青年职工从身边事做起，通过小组成员一系列的资料收集、现状调查、分析讨论工作，找到了解决#1机水导瓦温偏高问题的最好办法，改变了以往调整瓦间隙的传统方法，体现了青年职工敢于尝试和创新的特点，对我厂青年职工产生了极大的触动。

结语

综上所述，在#1机启动试验阶段，我们进行了机组空转试验2小时，#1机组各轴承瓦温情况看(见下表):水导平均瓦温47.25℃与最高油温43.6℃相差3.65℃，下导平均瓦温40.25℃与最高油温36.4℃相差3.85℃，由此数据可以看出下导瓦与水导瓦受力相对均匀；最高瓦温:水导49.9℃，下导45.4℃，瓦温处于较低的状态，达到了降低水导瓦温和增加下导瓦温的目的。