降低臥式水輪發(fā)電機組軸承溫度的一些方法
1 電站概況
廣東省高州市格蒼水力發(fā)電廠是一座徑流式電站,集雨面積39.6km2,裝機容量2800kW,其中一臺800kW,另一臺2000kW。水輪機的型號分別為:HLA218-WJ-60和HL160-WJ-71;發(fā)電機型號分別為:SFW800-6/1180和SFW2000-6/1430。兩臺水輪發(fā)電機組均為重慶水輪機廠的產(chǎn)品,屬兩支點結(jié)構(gòu),推力軸承設(shè)在靠永磁機一側(cè),改變了傳統(tǒng)的設(shè)置,即推力軸承在發(fā)電機與水輪機之間。兩臺機組均在1991年9月投入運行。直到1998年元月長達七年的時間里,機組的軸承均處于超高溫運行狀態(tài),有時高達73℃,而被迫停機,為此也曾多次造成燒瓦事故。經(jīng)本廠技術(shù)人員、主管局工程師及鄰近兄弟電站的無數(shù)次處理,仍收效甚微。后來經(jīng)過廠方王守忠工程師和作者的大力參與,對軸承循環(huán)油路及冷卻系統(tǒng)進行改造,溫度已明顯降低,取得了圓滿成功。
2 存在的缺陷
在以往的檢修過程中,我們對主軸的水平度、同心度、光潔度及瓦面的研刮都嚴格按照廠方及有關(guān)規(guī)程的要求去處理。冷卻水的水質(zhì)、水壓也符合標準,但溫度就是降不下來。最后,在1997年12月,廠方王守忠工程師來到現(xiàn)場指導(dǎo)、考察,發(fā)現(xiàn)主推力軸承在內(nèi)部的設(shè)計上存在著一些問題:1.冷卻器容量太小,未能及時帶走軸承內(nèi)部的大量余熱,造成溫度升高。2.推力盤主鏡板的垂直度不夠,其中有一臺機組主要是因為推力頭松動所致。有些地方高出0.5mm,有的地方卻低陷0.15mm,造成推力瓦面有些地方受力過重,而有些地方根本不受力,從而使受力面的溫度經(jīng)過一定時間的運轉(zhuǎn)摩擦后,溫度逐漸升高,最終導(dǎo)致燒瓦事故。3.推力軸承沒有專門設(shè)置冷卻油泵,冷卻油的循環(huán)主要靠光滑完整的推力球的高速旋轉(zhuǎn)而帶上一部分冷油,未能產(chǎn)生溫度降低的效果。4.上、下軸瓦的進油孔過小,使冷油的流通大大受阻,故也不能起到降溫效果。
3 改進措施
針對存在的4個主要缺點,我們采取了相應(yīng)的措施:1.在軸承內(nèi)空閑的位置加裝冷卻器,冷卻器由空心銅管制成,而且在銅管外邊用車床加工成螺紋狀,便于散熱。2.對于推力頭松動,因為現(xiàn)場處理較為困難,我們連同主軸一起送回廠家修理。修理后的鏡板垂直度最大相差在±0.05mm以內(nèi),這使推力瓦受力均勻。3.因沒有專門的油泵,我們在推力球的外側(cè)加工了四個對稱的湯匙狀的小孔,旋轉(zhuǎn)起來把大量的冷油從下面帶上來,冷卻效果大為改善。4.上、下軸瓦的進油孔由原來的10mm改鉆為14mm,使帶上來的冷油更加暢通無阻。
4 結(jié)束語
經(jīng)過一系列的改造和兩年多來的運行,證明軸承溫度始終在允許溫度以下,使得這項技術(shù)改造取得了成效,提高了安全生產(chǎn)水平,增加了經(jīng)濟效益,創(chuàng)造了社會價值。