高坝洲电厂机组水导瓦楔子板磨损及老化问题处理

吴盼盼，王 新

(湖北清江水电开发有限责任公司，湖北 宜昌 443000)

高坝洲电厂是清江流域三级电站的最下游一级电站，属于低水头轴流转浆式电厂，现装机容量3×9 MW，最大工作水头40 m，最小工作水头22.1 m，水轮发电机型号为SF84—48/9500，额定转速125 r/min。由四川德阳东方电机厂制造，结构采用具有一个上导轴承的的半伞式结构，水导轴承位于支持盖内，共安装有10块巴氏合金瓦，采用楔子板支撑调整方式，楔子板斜度比为1∶20，设计瓦的间隙为单边0.20 mm[1]，结构如图1所示。

1 水导瓦现状与问题分析

1.1 存在的主要问题

高坝洲电厂水导瓦楔子板经长时间运行后，楔子

板已出现磨损及老化现象，严重威胁机组安全运行。

1.2 解决问题的主要方法和措施

1)加设紫铜垫。在瓦顶头的底部和楔子板背面加设紫铜垫，以便补偿调整量。但可能由于加垫太多，出现类似弹簧的结构作用，机组会随着负荷的变化，导致每块瓦的间隙发生变化，还可能随着紫铜垫的破损，水导瓦间隙增大，机组摆度、振动也增大；另外楔子板背面加垫，也容易导致顶头对瓦的周向限位失去作用，使瓦在周向发生位移，出现瓦的偏磨和对固定楔槽限位边进行撞击[2]。

2)重新加工水导瓦楔子板12件，其中2件作为备品，并在机组大修期间进行整体更换；以保证楔子板和固定楔槽紧密贴合，消除加垫造成的弹簧问题，保证楔子板的周向限位问题。

从电站实际情况出发，考虑运行可靠性，维护便捷性，最后决定采用方案2)，重新加工水导楔子板作为备件。

2 水导瓦新楔子板加工计算

2.1 厚度测量情况

水导轴承共有10块水导瓦，对新楔子板进行了底部最大厚度测量，测得新楔子板底部最大厚度均为41.5 mm。图纸设计值为41.5±0.1 mm。

用游标卡尺测量10块旧楔子板底部最大厚度，测量数据见表1，新旧楔子板厚度显著不同。

表1 新旧楔子板底部最大厚度 mm

从表1中可以看出，6、7、8、9号楔子板底部厚度新旧比较接近外，其他楔子板新旧间均存在明显差异，厚度差别在0.02～3.54 mm之间。

2.2 确定楔子板可调整量

将新旧楔子板在自由状态分别调整到最高位置和最低位置，测得楔子板可调整的肩高值如表2。

表2 新旧楔子板可调整范围 mm

从表2中可以看出，新旧楔子板肩高可调整范围非常接近，可以认为新旧一致，肩高可调整范围为30～120 mm，除去靠近极限位置5 mm，可认为楔子板可调整的肩高范围为35～115 mm(中间值75 mm)，对应间隙为零时楔子板肩高可调整范围为31～111 mm(瓦间隙对应4 mm高度)。

2.3 新楔子板预装、测肩高

在当前轴位下，将水导瓦用顶丝抱死，再将新楔子板打紧，测得间隙为零时新楔子板左右肩高如表3。

表3 零间隙时新楔子板肩高 mm

8号楔子板肩高在31～111 mm以内，但3号距离极端值较小，为增加调整余量，此次一同加工。所以6、7、8号新楔子板可正常安装，其他7块楔子需要对其进行加工处理。

2.4 新楔子板加工量

楔子板可调整的肩高范围为35～115 mm(中间值75 mm)，所以瓦间隙调整后楔子板肩高为75 mm时，楔子板上下可调整余量最大。查阅以往2号机瓦间隙调整后的肩高数据，算得2号机水导楔子板肩高平均值为80 mm左右，在可调整范围的中间靠上位置。参考3号机楔子板加工经验，建议此次加工以楔子板肩高在85 mm为基准，计算得到新楔子板加工量见表4。

表4 新楔子板需加工量 mm

所以，新楔子板应加工厚度分别为1号1.85 mm；2号4.13 mm；3号1.19 mm；4号3.68 mm；5号2.73 mm；9号1.97 mm；10号2.44 mm。

2.5 楔子板两端螺孔扩孔

楔子板加工后，左右两端螺孔会沿瓦的方向平移，楔子板往上提也会有同样效果，会导致紧固螺杆与螺孔靠死，楔子板倾斜，瓦间隙不准，所以此次加工还需将两端螺孔往图中方向扩孔8 mm[3]，如图2所示。

图2 扩孔方向示意图

3 结 语

通过本次新楔子板加工处理，消除了旧楔子板的磨损及老化现象，保障了机组安全稳定运行。检修后的水导瓦间隙分配更加准确，机组运行情况得到了良好改善，水导油温和瓦温均正常。已控制在满足机组正常运行要求范围内。