(广东粤电枫树坝发电公司 广东河源 517300)
摘要:枫树坝电厂2号机组水导旋转油盆一直存在不同程度的甩油现象,这期间采取了各种处理措施,甩油现象得到了一定遏制。本文阐述了枫树坝电厂2号机组水导旋转油盆甩油现象的分析和处理过程。
关键词:水电厂;水导轴承;旋转油盆;甩油;分析;处理
1 基本情况
枫树坝电厂是一座以防洪、供水、灌溉为主并兼顾发电航运的综合利用的水利枢纽工程。水库集雨面积5150平方公里,总库容19.32亿立方米,正常蓄水位166米,相应库容15.35亿立米,死水位128米,有效库容12.5亿立方米,属不完全年调节水库。厂房为坝内式厂房,有两台混流式水轮发电机组,总装机容量20万千瓦(2×100MW),多年平均发电量约5.1亿千瓦时。水轮机型号:HLA835g-LJ-419;额定转速:136r/min;额定出力:100MW;额定水头:61m;最大水头:77m;最小水头:49m;飞逸转速:280 r/min。
2号机水导轴承油盆结构特点:筒式瓦结构,油盆分为上油盆(固定式两瓣,带冷却器)和下油盆(两瓣,随大轴旋转也称旋转油盆),油盆直径1643mm,水导瓦润滑方式为旋转产生动压力头经轴承内油路及瓦内油沟上行,经挡油筒和挡油板后到上油盆冷却,上油盆高于233mm的冷却油经回油管进入旋转油盆,如此反复循环。
枫树坝电厂在2010年B级检修中进行了旋转油盆的密封结构改造,主要改造对象是油盆盖(含密封结构)和密封轴套。油盆盖为哈尔滨通能公司接触式密封,为双层密封板结构,密封板与轴套通过弹簧无间隙接触,设计运行时密封板为前进1mm和后退2.5mm。轴套为分半结构,采用沉头内六螺丝联接组圆;轴套外径为1235mm。现场安装时原轴套上部与水导轴承的联接由紧定螺钉加下部点焊加端面螺钉联接固定方式,与水导箍合面局部存0.1-0.2mm间隙,上端焊M16螺母用螺钉压紧定位。
2 旋转油盆甩油原因分析
从2011—2016年枫电两台机组水导油盆加油情况(表1)可看出,1号机组水导油盆加油量多年较平均,而2号机组水导油盆甩油严重,之后经过不断检修处理,甩油现象不断得到遏制,可在2016年甩油现象突然加重。
改造后旋转油盆主要的密封有:①卡环与大轴接合面;②旋转油盆底部与卡环接合面;③旋转油盆组合面;④旋转油盆与油盆盖接合面;⑤旋转油盆盖组合面;⑥旋转油盆盖与水导瓦轴套接触面;⑦水导轴承轴套与水导瓦接合面。
针对旋转油盆甩油现象,我们分析存在以下几种情况:
2.1 接合面渗漏
接合面密封不严,当机组停机或运行时水导油容易从①②③④⑤处渗漏,油位下降;⑦这处密封是旋转油盆盖密封改造后,为配合接触式密封,增加了水导瓦轴套,轴套底部与水导瓦接合密封渗漏,运行时油位升高,油从轴套底部进入内腔再从上部甩出。
2.2 接触式密封卡阻
旋转油盆接触式密封即是⑥处,它是双层密封板结构,油盆旋转时可自动补偿与轴套之间的间隙,接触式密封滑块行程是0~2.5mm。安装时对旋转油盆盖与水导瓦轴套间隙进行调整,当密封滑块自身卡阻不灵活时,轴套与油盆盖之间间隙变大,造成油甩出。
2.3 水导轴承轴套和旋转油盆盖同心度偏差
如果旋转油盆盖和水导瓦轴套不同心,会造成滑块卡阻或不能贴合轴套,密封效果降低,事实上旋转油盆盖安装后,由于空间原因,并不能测出中心,加上油盆盖圆周螺栓固定,造成中心径向无法位移调整,所以滑块是有可能在不理想的行程中运行的。如果轴套和油盆盖都与水导瓦同心,那么油盆盖与轴套之间的距离是均匀的,是滑块最理想的运行环境。
2.4 水导轴承轴套圆度偏差
如果轴套不圆,滑块与轴套箍合时会存在间隙,也是造成甩油的因素,需重新测量轴套圆度,并控制检修质量 。
3 旋转油盆甩油检修处理
翻阅检修记录可知:2011年#2机加油量为128Kg,针对这甩油情况,对旋转油盆盖的两道接触式密封中间加一道羊毛毡密封,羊毛毡可补偿同心度和圆度偏差造成的间隙,阻挡透平油甩出,但效果不明显,2012年油盆加油量为80Kg,仍出现甩油想象。2012年#2机组B修,对水导旋转油盆盖的两道接触式密封滑块拆出进行清洗处理,调整密封滑块弹簧弹性,运行后甩油不严重。2015年#2机组A修,对水导轴承进行解体检修,运行至2016年4月份后开始甩油严重。对此,我们针对甩油现象对各部件进行拆解组合处理,处理的过程如下:
3.1 检查甩油位置:在水导轴承和油盆吊出和分解过程中仔细观察每一道密封有无渗油,结果发现旋转油盆盖上有大量油迹,旋转油盆下部没有发现油迹,水导轴套分解后其内腔无藏油,所以初步可判断旋转油盆盖与水导瓦轴套接触面处甩油。
3.2 水导轴承轴套和旋转油盆盖圆度和安装同心度检查:旋转油盆盖未分解前,测量旋转油盆盖与水导轴承轴套之间的间隙;水导轴承整体吊起和油盆分解后,轴套和油盆等分8点,做好记号,用外径千分尺测量直径,对称最大直径与最小直径之差应小于0.02mm,结果发现油盆盖安装后的+Y和-Y方向偏差2mm。+X和-X方向偏差约1mm,造成了长约500mm长间隙为0.2~0.8mm的间隙带。当油盆盖同机组大轴一起旋转时,因密封板前进1mm和后退值2.5mm补偿值不足以补偿安装造成的回转中心偏差而产生了密封间隙,油雾在此间隙形成的负压区被快速甩离,所以油迹集中在油盆盖上。
3.3 依次在卡环、旋转油盆组合后进行煤油渗漏试验4小时,底部有渗漏则需分解重新组合处理,确认不漏后再对水导四个组合缝进行煤油渗漏试验4小时,轴承底部如有渗漏则要分解重新密封或机加工组合面。
3.4 更换油盆盖与旋转油盆的密封盘根,调整油盆盖安装回装中心,取消止口硅胶,将油盆盖固定密封滑块的内圈与轴套间隙偏差调整,Y方向由2.0mm减小为1.2mm,X方向由1mm减小为0.5mm;更换新的密封板,将密封滑块前进值期调整为1.5,后退值仍保持2.5mm,增大密封弹性补偿量。
3.5 回装完毕后,在机组运行24小时后,测量水导油盆油位,考虑油温和测量位置不同造成误差,发现油位无明显变化。不过旋转油盆甩油现象是否得到遏制在短时间无法体现出来。
3.6 在经过近一年的运行甩油现象仍未得到很好的遏制,针对这种现象,我们采取旋转油盆盖更换改造方法:将原油盆盖上的两道密封板结构更改为一道密封板和一道固定风叶,借此风叶达到平衡水导轴承旋转油盆在运行中产生的负压,使得透平油失去上升压力,从而改善甩油现象,在之后一年多的油位监测下旋转油盆甩油现象得到了极大的遏制。
4结束语
枫树坝电厂#2机组水导轴承旋转油盆在处理后,甩油现象得到了良好的遏制效果,说明方法正确,措施有效,不仅提高了机组安全水平和经济效益,还为今后其它机组类似问题的处理积累了经验。
作者简介
刘鹏(1990~),男,广东河源人,本科学历,学士学位,2014年7月参加工作,主要从事水电机械检修工作。
论文作者:刘鹏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/26
标签:轴套论文; 机组论文; 间隙论文; 轴承论文; 现象论文; 组合论文; 上油论文; 《电力设备》2019年第7期论文;