貴州烏江水電開發有限責任公司洪家渡發電廠 貴州 畢節 551501
洪家渡發電廠從提高設備安全可靠性的實際出發,結合2014年底1#機發現的“#1機水導#7瓦溫最高達60.4℃”這一重大缺陷,以解決機組實際問題為目標,從部門、班組抽調青年成立創新創效小組,成員共計7人,全部為35歲及以下,經過小組成員的共同努力成功處理了#1機水導瓦溫偏高問題。具體情況如下:
洪家渡發電廠共裝機3臺(混流式機組),單臺容量為200MW,總容量為600MW,水輪機型號為HLS166-LJ-424,設計水頭為135m,最大水頭為164m,最小水頭為90m,額定出力為204.1MW,設計流量為164.1m3/s,額定轉速為200r/min,飛逸轉速為385r/min。
2.1 原因分析 經小組分析,可能造成水導軸瓦與軸領摩擦力大的主要原因有四個方面:
(1)發電機的磁拉力不平衡,致使機組旋轉中心線不垂直,迫使大軸朝絕部軸承的方向偏離。
(2)推力軸承受力不平衡,致使機組旋轉中心線不垂直,迫使大軸朝絕部軸承的方向偏離;
(3)水輪機的水力不平衡,致使水導受力過大或不均勻,造成水導瓦溫偏高;
(4)機組軸線不滿足要求;
(5)各軸承瓦間隙設置不合理。
2.2 原因查找
2.2.1 發電機的磁拉力不平衡 磁拉力不平衡主要是由于發電機空氣間隙值不均勻造成,對2014年#1機大修精定中心后的空氣間隙值進行了計算分析,如表1所示:

表1 空氣間隙值計算結果
由上表數據看出:最大間隙、最小間隙與平均間隙之差均小于平均間隙值的8%,空氣間隙滿足要求,再者,若存在發電機磁拉力不平衡,首先影響的是上導和下導,然而上導和下導并不存在溫度偏高的現象,故可以排除發電機磁拉力不平衡的因素。
2.2.2 推力軸承受力不平衡 洪家渡機組推力軸承為彈性油箱結構,因機組轉動部分受力全部由鏡板傳遞,鏡板水平水平情況決定了機組軸線的垂直情況,鏡板水平如表二所示。

表2 #1機大修盤車記錄(第2圈)
標準要求鏡板水平應≤0.02mm/m,鏡板外徑為2.5m,由以上數據看出,鏡板水平滿足要求,推力軸承受力不平衡的因素也可以排除。
(1)增加水導瓦單邊間隙至:0.24mm,即水導瓦每塊增加0.02mm的瓦間隙利用#1機組檢修時間,水導油槽排油,拆除了水導油槽蓋板,取下每塊水導瓦間隙調整墊筒,按1:50計算,將墊筒減少1mm后重新裝復水導瓦鍥子板,恢復水導油槽。
(2)減少下導瓦單邊間隙為:0.25mm,即下導每塊瓦減少0.03mm的瓦間隙,上導軸承瓦間隙不變在#1機組檢修時間,下導油槽排油,拆除了下導油槽蓋板,取下每塊下導瓦間隙調整墊片,將每塊下導瓦墊片增加0.03mm,恢復下導油槽。
(3)檢查水導油槽冷卻器進、出油管在#1機組檢修時間,水導油槽排油,拆除了水導油槽底板,對水導冷卻器進、出油管進行了檢查,未發現明顯異常。
4.1 經濟效益及計算依據[單位:萬元(人民幣)] 洪家渡發電廠“水輪發電機組水導瓦溫偏高原因分析及處理”,達到了預期的效果,減少了因此而帶來的維護成本共計28.6萬元:其中減少改造冷卻器的費用12萬元(根據3家提供的報價);每年減少開機時監盤人員的維護成本15萬元:按利用小時4000小時算,可以減少人工監盤成本4000小時,折算成工資:4000÷8×300=15萬元;每年可減少因此增加的油化驗費用:按每月化驗1次計算,除去正常化驗的4次,每年需要多化驗8次,每次化驗費用2000計算,每年可節約1.6萬元。
4.2 安全效益 洪家渡發電廠#1機水導瓦溫偏高處理,消除了機組因水導瓦溫過高而導致的并發問題,如油質劣化、溫度過高報警等,嚴重時可能會導致機組停機的安全隱患。
4.3 社會效益 #1機水導瓦溫偏高原因分析及處理創新創效小組,由7名成員組成,全部為35歲及以下青年組成,通過此次“提質增效、青創先鋒”主題實踐活動,進一步激發我廠廣大職工參與創新創效工作的熱情,使大家掌握了處理機組重大缺陷的一般方法,也培養了我廠青年發現問題、分析問題、解決問題的能力,更重要的是提高了青年職工對提質增效、精益管理工作的認識,進一步樹立了青年職工對創新創效的信心。洪家渡針對#1機水導瓦溫偏高原因分析及處理方法,可在各水力發電廠進行推廣。
4.4 環境效益 通過開展#1機水導瓦溫偏高原因分析及處理,切實落地創新創效工作,青年職工從身邊事做起,通過小組成員一系列的資料收集、現狀調查、分析討論工作,找到了解決#1機水導瓦溫偏高問題的最好辦法,改變了以往調整瓦間隙的傳統方法,體現了青年職工敢于嘗試和創新的特點,對我廠青年職工產生了極大的觸動。
綜上所述,在#1機啟動試驗階段,我們進行了機組空轉試驗2小時,#1機組各軸承瓦溫情況看(見下表):水導平均瓦溫47.25℃與最高油溫43.6℃相差3.65℃,下導平均瓦溫40.25℃與最高油溫36.4℃相差3.85℃,由此數據可以看出下導瓦與水導瓦受力相對均勻;最高瓦溫:水導49.9℃,下導45.4℃,瓦溫處于較低的狀態,達到了降低水導瓦溫和增加下導瓦溫的目的。