水輪發(fā)電機(jī)組水導(dǎo)瓦溫偏高原因分析與處理

貴州烏江水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司洪家渡發(fā)電廠 貴州 畢節(jié) 551501

前言

洪家渡發(fā)電廠從提高設(shè)備安全可靠性的實(shí)際出發(fā)，結(jié)合2014年底1#機(jī)發(fā)現(xiàn)的“#1機(jī)水導(dǎo)#7瓦溫最高達(dá)60.4℃”這一重大缺陷，以解決機(jī)組實(shí)際問(wèn)題為目標(biāo)，從部門(mén)、班組抽調(diào)青年成立創(chuàng)新創(chuàng)效小組，成員共計(jì)7人，全部為35歲及以下，經(jīng)過(guò)小組成員的共同努力成功處理了#1機(jī)水導(dǎo)瓦溫偏高問(wèn)題。具體情況如下:

1 概述

洪家渡發(fā)電廠共裝機(jī)3臺(tái)(混流式機(jī)組)，單臺(tái)容量為200MW，總?cè)萘繛?00MW，水輪機(jī)型號(hào)為HLS166-LJ-424，設(shè)計(jì)水頭為135m，最大水頭為164m，最小水頭為90m，額定出力為204.1MW，設(shè)計(jì)流量為164.1m3/s，額定轉(zhuǎn)速為200r/min，飛逸轉(zhuǎn)速為385r/min。

2 原因分析與查找

2.1 原因分析 經(jīng)小組分析，可能造成水導(dǎo)軸瓦與軸領(lǐng)摩擦力大的主要原因有四個(gè)方面:

(1)發(fā)電機(jī)的磁拉力不平衡，致使機(jī)組旋轉(zhuǎn)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(jī)組旋轉(zhuǎn)中心線不垂直，迫使大軸朝絕部軸承的方向偏離；

(3)水輪機(jī)的水力不平衡，致使水導(dǎo)受力過(guò)大或不均勻，造成水導(dǎo)瓦溫偏高；

(4)機(jī)組軸線不滿足要求；

(5)各軸承瓦間隙設(shè)置不合理。

2.2 原因查找

2.2.1 發(fā)電機(jī)的磁拉力不平衡 磁拉力不平衡主要是由于發(fā)電機(jī)空氣間隙值不均勻造成，對(duì)2014年#1機(jī)大修精定中心后的空氣間隙值進(jìn)行了計(jì)算分析，如表1所示:

表1 空氣間隙值計(jì)算結(jié)果

由上表數(shù)據(jù)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(fā)電機(jī)磁拉力不平衡，首先影響的是上導(dǎo)和下導(dǎo)，然而上導(dǎo)和下導(dǎo)并不存在溫度偏高的現(xiàn)象，故可以排除發(fā)電機(jī)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(jī)組推力軸承為彈性油箱結(jié)構(gòu)，因機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分受力全部由鏡板傳遞，鏡板水平水平情況決定了機(jī)組軸線的垂直情況，鏡板水平如表二所示。

表2 #1機(jī)大修盤(pán)車(chē)記錄(第2圈)

標(biāo)準(zhǔn)要求鏡板水平應(yīng)≤0.02mm/m，鏡板外徑為2.5m，由以上數(shù)據(jù)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。

3 處理措施

(1)增加水導(dǎo)瓦單邊間隙至:0.24mm，即水導(dǎo)瓦每塊增加0.02mm的瓦間隙利用#1機(jī)組檢修時(shí)間，水導(dǎo)油槽排油，拆除了水導(dǎo)油槽蓋板，取下每塊水導(dǎo)瓦間隙調(diào)整墊筒，按1:50計(jì)算，將墊筒減少1mm后重新裝復(fù)水導(dǎo)瓦鍥子板，恢復(fù)水導(dǎo)油槽。

(2)減少下導(dǎo)瓦單邊間隙為:0.25mm，即下導(dǎo)每塊瓦減少0.03mm的瓦間隙，上導(dǎo)軸承瓦間隙不變?cè)?1機(jī)組檢修時(shí)間，下導(dǎo)油槽排油，拆除了下導(dǎo)油槽蓋板，取下每塊下導(dǎo)瓦間隙調(diào)整墊片，將每塊下導(dǎo)瓦墊片增加0.03mm，恢復(fù)下導(dǎo)油槽。

(3)檢查水導(dǎo)油槽冷卻器進(jìn)、出油管在#1機(jī)組檢修時(shí)間，水導(dǎo)油槽排油，拆除了水導(dǎo)油槽底板，對(duì)水導(dǎo)冷卻器進(jìn)、出油管進(jìn)行了檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。

4 效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益及計(jì)算依據(jù)[單位:萬(wàn)元(人民幣)] 洪家渡發(fā)電廠“水輪發(fā)電機(jī)組水導(dǎo)瓦溫偏高原因分析及處理”，達(dá)到了預(yù)期的效果，減少了因此而帶來(lái)的維護(hù)成本共計(jì)28.6萬(wàn)元:其中減少改造冷卻器的費(fèi)用12萬(wàn)元(根據(jù)3家提供的報(bào)價(jià))；每年減少開(kāi)機(jī)時(shí)監(jiān)盤(pán)人員的維護(hù)成本15萬(wàn)元:按利用小時(shí)4000小時(shí)算，可以減少人工監(jiān)盤(pán)成本4000小時(shí)，折算成工資:4000÷8×300=15萬(wàn)元；每年可減少因此增加的油化驗(yàn)費(fèi)用:按每月化驗(yàn)1次計(jì)算，除去正常化驗(yàn)的4次，每年需要多化驗(yàn)8次，每次化驗(yàn)費(fèi)用2000計(jì)算，每年可節(jié)約1.6萬(wàn)元。

4.2 安全效益 洪家渡發(fā)電廠#1機(jī)水導(dǎo)瓦溫偏高處理，消除了機(jī)組因水導(dǎo)瓦溫過(guò)高而導(dǎo)致的并發(fā)問(wèn)題，如油質(zhì)劣化、溫度過(guò)高報(bào)警等，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)的安全隱患。

4.3 社會(huì)效益 #1機(jī)水導(dǎo)瓦溫偏高原因分析及處理創(chuàng)新創(chuàng)效小組，由7名成員組成，全部為35歲及以下青年組成，通過(guò)此次“提質(zhì)增效、青創(chuàng)先鋒”主題實(shí)踐活動(dòng)，進(jìn)一步激發(fā)我廠廣大職工參與創(chuàng)新創(chuàng)效工作的熱情，使大家掌握了處理機(jī)組重大缺陷的一般方法，也培養(yǎng)了我廠青年發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，更重要的是提高了青年職工對(duì)提質(zhì)增效、精益管理工作的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步樹(shù)立了青年職工對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)效的信心。洪家渡針對(duì)#1機(jī)水導(dǎo)瓦溫偏高原因分析及處理方法，可在各水力發(fā)電廠進(jìn)行推廣。

4.4 環(huán)境效益 通過(guò)開(kāi)展#1機(jī)水導(dǎo)瓦溫偏高原因分析及處理，切實(shí)落地創(chuàng)新創(chuàng)效工作，青年職工從身邊事做起，通過(guò)小組成員一系列的資料收集、現(xiàn)狀調(diào)查、分析討論工作，找到了解決#1機(jī)水導(dǎo)瓦溫偏高問(wèn)題的最好辦法，改變了以往調(diào)整瓦間隙的傳統(tǒng)方法，體現(xiàn)了青年職工敢于嘗試和創(chuàng)新的特點(diǎn)，對(duì)我廠青年職工產(chǎn)生了極大的觸動(dòng)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在#1機(jī)啟動(dòng)試驗(yàn)階段，我們進(jìn)行了機(jī)組空轉(zhuǎn)試驗(yàn)2小時(shí)，#1機(jī)組各軸承瓦溫情況看(見(jiàn)下表):水導(dǎo)平均瓦溫47.25℃與最高油溫43.6℃相差3.65℃，下導(dǎo)平均瓦溫40.25℃與最高油溫36.4℃相差3.85℃，由此數(shù)據(jù)可以看出下導(dǎo)瓦與水導(dǎo)瓦受力相對(duì)均勻；最高瓦溫:水導(dǎo)49.9℃，下導(dǎo)45.4℃，瓦溫處于較低的狀態(tài)，達(dá)到了降低水導(dǎo)瓦溫和增加下導(dǎo)瓦溫的目的。