摘要：在水轮发电机组运行过程中，会出现下导轴承温度过高的情况，进而影响水轮发电机组的正常运转，对水电厂的生产活动造成不良影响。本文主要以某水电厂一发电机组的下导轴承瓦为对象，对其瓦温过高情况进行了原因分析，并根据实际情况提出了相应的解决对策，以处理发电机组下导轴承的瓦温过高问题。
关键词：水轮发电机组；下导轴承；瓦温偏高
某水电厂共安装有四台水轮发电机组，其年发电量可高达25亿kW•h，是其所处城市正常生活生产的重要支撑。在每一台水轮发电机组的推力轴承下方，均安装有十二块下导轴承，具体位置在下机架中心体中，其采用自循环结构，利用稀油进行润滑，属于油浸分块瓦式样。在下导轴承的瓦面上覆盖有一层合金，其温度最高为65℃。第一台水轮发电机组于2008年6月份正式投入运行，开始进行发电。
1.首台投入运行机组的下导轴承瓦温
1.1首次检修概况
该水电厂于2011年4月对水轮发电机组进行了检修，发现首台投入运行的水轮发电机组的上导轴领发生了位置偏移，在检修效果不甚理想之后，将上导轴领送回工厂进行了返修。在对轴领返回工厂进行修理之前，下导轴承的瓦温在水轮发电机组运行过程中的温度处于48℃~52℃，在返修之后，下导轴承的瓦温的运行温度处于51℃~56℃范围内，且水轮发电机组在运行过程中发生的振动摆度没有发生太过明显的超标。在返回工厂进行修复期间，对轴线使用盘车进行了核查，并按照设计值对各个导轴承瓦的单边间隙进行了整定，即水导轴承的0.22mm单边间隙，上导轴承和下导轴承0.20mm的单边间隙。
1.2二次检修概况
2012年进行水轮发电机组检修时，考虑到首台投入运行的水轮发电机组在之前检修过程中存在的问题，以及检修结束之后水轮发电机组的下导轴承温度在机组运行过程中发生的升高现象。技术人员根据实际情况做出了一定的调整，即适当增大了下导轴承以及上导轴承的单边间隙，使其由原先的0.2mm增大为0.22mm。在经过单边间隙的调整之后，发现水轮发电机组在运行过程中起振动摆度处于正常的范围之内。
1.3三次检修概况
2013年对首台投入生产运行的水轮发电机组进行检修时，对水导轴承、上导轴承和下导轴承的单边间隙按照0.22mm进行了整定。通过测定，发现水轮发电机组在空载运行的情况下，下导轴承的瓦温处于比较稳定的状态，没有明显的异常状况发生。但是在重新投入生产进行负载运行之后，发现各个下导轴承的瓦温一直处于57℃~60℃之间，10#轴瓦的运行温度甚至高达60.08℃，超过60℃的报警值。
2.下导轴承瓦温过高的原因
2.1首次瓦温过高的原因分析
第一次对水轮发电机组进行检修之后，下导轴承的瓦温出现了一定幅度的上升。这一瓦温上升现象的出现主要是因为发现轴领出现偏移后，进行返修时，因为同设计值相比，上导轴承和下导轴承的单边间隙发生了较大的偏差，这一偏差很可能是因为在设备安装过程中的人为因素所引起的。在对此情况进行解决时，以设计值为依据，对各个导轴承的单边间隙进行一定的整定，与检修之前相比，实际的单边间隙发生了比较大的缩小，进而引起了下导轴承瓦温的升高。
2.2二次和三次检修瓦温过高的原因分析
在进行第二次和第三次水轮机组检修时，水导轴承、上导轴承以及下导轴承的单边间隙均处于一致的状况。通过调查发现，该水轮发电机组中所使用的下导轴承瓦块在运送导施工场地过程中发生过一起车祸，瓦面因此出现了一定程度的破损，在施工现场，由于条件有限，进行瓦面修复时，使用了电烙补焊的方法，这一过程对下导轴承瓦块的运行性能产生了一定的不良影响。通过对水轮发电机组的整体情况进行分析，发现该发电机组的供水管路运行正常，技术供水的压力参数处于正常水平范围，导轴承的测温系统的运行也处于正常范围。在此前提情况下，该水轮发电机组的下导轴承瓦温自运行以来逐渐升高，并最终超过报警界限，初步分析其发生可能是因为轴瓦表面的质量问题、生产运行过程中产生的磨损以及对导轴承的单边间隙进行的调整所引起的。
3.解决措施
2014年对首台投入生产运行的水轮发电机组进行检修时，检修人员对下导轴承的瓦面弧度进行了检查，发现其并没有明显的磨损现象。利用盘车对该台水轮发电机组进行了检查，检查结果表明，虽然该台水轮发电机组的轴线有出现一定的曲折现象，但是没有超标。
在上述检查基础上，检修人员对该水轮发电机组中各个导轴承的单边间隙进行了重新计算，具体计算过程中运用到了Auto CAD软件以及Excel工作表。首先，以水导轴承的净摆度的数据为根据，在Excel中利用图表功能绘制出了水导轴承的摆度曲线。水导轴承的净摆度数据如表1所示。
表1
其次，在Auto CAD软件中画圆，以点O作为圆心，水导轴承0.22mm的设计间隙加上轴领870mm作为半径大小。将圆进行8等分，并对其进行逆时针方向的编号。再以O为圆心进行画圆，其半径为下导轴承的净全摆度的最大值与水导轴承之间距离的1/2长度。水导轴承的最大摆度方向和此圆会产生一个交点M。再以水导轴承的轴领大小作为半径大小，以交点M作为圆心进行画圆。对圆O再次进行等分，将其分成10点，测量圆M和十个点之间的垂直距离，所得数据即为对应点所代表的水导轴承瓦应有的单边间隙大小。根据上述的方法，即可对水轮发电机组中的各个导轴的单边间隙数值进行计算。
4.解决效果
根据上述解决措施对该水轮发电机组中各个导轴承的单边间隙进行计算并恢复之后，开机对其进行试验，发现水轮发电机组的下导轴承瓦的温度处于一个比较稳定的范围。试验过程中，该水轮发电机组的下导轴瓦的温度出现十分明显的降低，最高的轴瓦温度是48.97℃，其中发生过温度超过警报界限的10#下导轴承瓦的温度也出现了显著的降低，其温度为44.89℃。之后该水轮发电机组进行了负载运行，连续运行12小时之后，下导轴承瓦温的最大数值是50.98℃。由此可见，经过处理之后，该水轮发电机组的下导轴承的瓦温产生了比较明显的下降。
结束语
在该水电厂的众多水轮发电机组运行过程中，其中一台水轮发电机组的下导轴承瓦出现了逐年温度上升的情况，并最终发生了瓦温超过警报界限温度的情况。为了解决这一问题，技术人员在充分了解该水轮发电机组中各个系统的运行情况的基础上，系统分析了该水轮发电机组的三次检修过程，对水轮发电机组的下导轴承瓦温度过高现象的发生原因进行了初步分析，在此基础上提出了相应的解决措施。通过对其进行实际实施，并加以试验，发现水轮发电机组的下导轴承瓦温产生了明显的下降，并稳定控制在51℃以下，成功解决了下导轴承瓦温过高的问题。
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论文作者:孙浩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
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