东萨宏电站65 MW灯泡贯流式机组推力轴承瓦温异常处理技术

摘

要：老挝东萨宏电站安装了4台65MW灯泡贯流式水轮发电机组，该机组水头低、转速低、体积大、重量大，在运行阶段的瓦温数值关系到机组的安全运行和使用寿命。该电站在机组全部按照标准要求安装完成后，进入调试阶段出现了4台机组正推力瓦温差值都偏大的情况，经过一系列调查推断、反复论证后，最终找到了瓦温异常的原因，成功制定并实施了有针对性的处理方案，瓦温异常问题得到了有效解决。关键词：东萨宏电站；65MW贯流式机组；瓦温异常；处理技术

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工程概况东萨宏电站位于老挝占巴塞省境内，该电站安装了4台65MW灯泡贯流式发电机组，为目前全亚洲单机容量最大的机组，额定转速为83r/min，正推力瓦推力负荷为694t。正推力瓦为弹性油箱结构，轴承润滑油利用重力供给，由阀门分配流量，每块推力瓦由一根喷油管给推力瓦和镜板提供润滑油。2

瓦温异常说明2.1

机组推导组合轴承机组推导组合轴承简图如图1所示。2.2

瓦温异常简述（1）电站在4台机组调试阶段，先后发现1#～4#单台机组正推力瓦温最大差值达到10℃以上，在空载瓦温试验时，通过2#机组推力瓦温监测图观察正推力瓦温发现，最低的CT153正推力瓦温度为35.7℃，最高的CT161正推力瓦温度为49.1℃，瓦温偏差13.4℃。其余机组在空载瓦温试验时同样出现类似推力瓦温相差较大的情况。（2）现以4号机组带励磁前后的瓦温对比进行说明。4号机组在空载瓦温试验时，也就是带励磁试验前，最低的CT161正推力瓦温为30.2℃，最高的CT156正推力瓦温为40.6℃，瓦温偏差10.4℃，超出偏差范围要求。在4号机组带励磁试验时，最低的CT161正推力瓦温为32.4℃，最高的CT152/CT153正推力瓦温为37.3℃，瓦温偏差4.9℃，符合相关要求。对比可知，4号机组正推力瓦温受力在磁拉力作用下发生较大变化，瓦温偏差值由带励磁试验前的10.4℃下降到带励磁试验后的4.9℃，变化明显。（3）机组在进入满负荷试验后，正推力瓦温最大值为68℃，接近停机瓦温值75℃。

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原因分析3.1

安装因素根据各台机组空载状态下的数值，考虑贯流式机组结构特点，若主轴安装调整不当，或轴承支架垂直度不满足要求，都可能造成正向推力瓦受力不均衡，造成运行时瓦温偏差较大。针对安装因素进行调查分析得出，主轴安装符合要求，正推力瓦弹性油箱结构有1.5mm的调节量，满足各正推力瓦的受力均衡要求，可排除安装因素造成的瓦温异常。3.2

机组受力因素根据各机组空载与励磁状态下的数值对比，以4号机组为例，机组在空载和励磁试验下所受的水推力并未发生较大变化，可知励磁状态下的正推力瓦温偏差值明显变小。分析得出，机组在带满负荷时水推力负荷会达到最大，弹性油箱受力将达到设计受力状态，正推力瓦温偏差会变得更小。所以机组的磁拉力和水推力负荷对瓦温的影响很明显，是瓦温异常的主要原因。3.3

设计供油量不足将设计的润滑油供油总量加大后，瓦温整体降低2～3℃，但推力瓦温偏差值未发生明显变化。尝试将各个轴承的供油比例重新分配后，正推力瓦温和偏差值亦未发生明显变化。所以供油量不是正推力瓦温偏差大的主因。3.4

冷却水因素我们在分析是否因油冷却水流量不足导致瓦温异常时，经过加大冷却水流量观察瓦温，4台机组正推力瓦温无明显变化，检查润滑油热交换器也并未发现异常，所以排除冷却水因素。3.5

供油管路因素若个别推力瓦供油管路破损，造成润滑油没有喷射到镜板上，也可能造成瓦温偏差较大的情况，所以拆去轴承密封盖进行检查发现，所有管路连接良好，无破损。经喷油试验观察发现，上部推力瓦的喷油管喷油量明显少于底部喷油管，这是因为喷油管上的喷油孔数量过多，上部喷油管无法正常喷油，由此确定这是影响瓦温偏差大的主要原因。3.6

原因总结我们在经过严谨的观察对比，反复试验后，虽然以上各因素都有可能导致瓦温偏差较大，但是除喷油管问题和磁拉力、水推力影响外，其余因素的影响都很小。磁拉力和水推力是无法改变的，而且随着磁拉力和水推力的作用，正推力瓦的瓦温偏差实际是向好的趋势发展，不必采取处理措施。所以只要解决喷油管喷油不均问题，正推力瓦温偏差值大的问题将会得到很大改善。4

处理措施4.1

喷油软管改造2号机组技改：拆除下部推力瓦的喷油软管，在软管的不锈钢接头处焊接节流板，以达到改善喷油量的目的。按照软管不锈钢接头尺寸加工的节流板，在焊接过程中，为保护软管，将软管置于水中冷却进行接头处节流板的焊接工作。改造完成后机组进行喷油试验，上部正推力瓦喷油管喷油量明显增加。在机组进入满负荷运行后，推力瓦温变化明显，最小正推力瓦温为59.2℃，最大正推力瓦温为63.3℃，其偏差减小到4.1℃，符合要求。4.2

喷油管改造1号机组技改：对正向推力瓦的喷油管如图2所示进行处理，即采用氩弧焊对红色部分喷油孔进行封焊。对比机组满负荷运行下正推力瓦温的情况，根据图3改造前瓦温可知，1号机组最低正推力瓦温为58.4℃，最高正推力瓦温为67.2℃，偏差8.8℃，瓦温整体偏高。改造后瓦温如图4所示，1号机组最低正推力瓦温为55.2℃，最高正推力瓦温为61.2℃，偏差6℃，瓦温整体温度下降明显。改造后瓦温的整体平均温度以及瓦温偏差值