驿马河水电站位于黑龙江省尚志县庆阳镇驿马河村,上游集雨面积为465km2,设计水头21m,流量14.3m3/s,总装机3×500kW+1×200kW,年发电量650万kW·h左右。 驿马河水电站在1972年兴建,1982年进行机组安装,由于安装的技术力量弱,量具和专用工具也不全,且4号水轮机(HL240-WJ-71型)存在着质量问题,在安装4号水轮机的过程中没能达到设计要求。经过多种方法调试,在1985年勉强达到发电运行,但轴瓦温度一直偏高。1987年春,机组轴瓦温度突然升高不能运行。 驿马河水电站4号水轮机由于轴瓦基架不平,位置不正等多种原因,造成三道轴瓦温度高,当时盲目只对三道轴瓦进行了调整、刮研。由于技术水平低使三道轴瓦在调整刮研过程中超线报废。后又经多个厂家进行维修,始终没能恢复生产,从1987年至1999年期间,用去大修资金10多万元,间接损失达20多万元。由黑龙江省水利冲填处派有关专家和技术人员到水电站对机组进行了全面的检查,发现如下问题:①安装工艺和工人的技术水平偏低;②三道瓦基架不水平,推力瓦冷油时油管失灵,“三角式半强力”甩油环丢失,水冷却器水路存在一定的问题;③转轮迷宫式密封装置磨损过大且超限,三道轴瓦甩油环存在不同程度的磨损,有的油环已超差。针对以上几个问题,确定该机组仅需资金5万元的大修方案,现将大修的过程介绍如下。
1 安装过程中的主要方法
1)首先确定主轴垂直度,主轴垂直关键在安装大飞轮法兰(法兰盘与大飞轮接触面和止口由哈尔滨电机厂重新加工校正),只有保证轴的垂直度才能给下一步安装找正奠定良好的基础。在安装上严格按照组装的程序进行,使法兰与飞轮连接处的止口各接触面达到全部接触,每个螺栓紧度均匀有力。
2)用水轮机转轮四周密封间隙来调整径向推力轴承(水导)机架和径向轴承(中导和后导)机架的水平度,将每个机架底部试加、减薄铜垫(间隙比较大时可加铁垫)调平,再用框式水平仪复查水平度。在转轮四周密封间隙应均匀的前提下,均匀地拧紧机架底脚螺栓后,使转轮四周密封间隙不变,使框式水准仪水平度不变。3个轴瓦两侧间隙均匀不变,这样才能达到设计和安装要求。
2 刮瓦时应注意的几个方面
1)刮瓦时首先应注意3个轴颈的水平度要求,3个轴颈处用框型水平仪(精度为 0.02mm/m)复查轴颈处水平情况,径向推力轴径应向蜗壳方向高0.06mm~0.08mm,径向轴径(中导)处应向蜗壳方向高0.04mm~0.06mm,径向轴承(后导)处应向励磁机方向高0.04mm~0.08mm为妥。
取出3个轴承的下轴瓦,通过接触点来确定轴承的同心度,如果接触点靠单边,表示轴承在水平方向不同心,可根据靠单边的接触点情况,如果过大,可松开轴承机架螺栓,调整轴承机架的左右位置(本机机架没有定位销);如果小,可通过刮瓦进行调整;如果接触点明而粗,表示该轴承所处位置偏高,可松开轴承机架螺栓采取撤垫或刮瓦的方法解决。经过多次刮瓦达到3个轴承的下瓦接触点明亮度相似,亮点分布均匀。在刮三支点瓦时一定要细心和耐心,多观察瓦的接触点的情况,否则3个支架轴瓦就不会平衡,刮出的瓦就达不到要求。
2)下轴瓦刮瓦时,从中部到两端接触角逐步增加,即轴瓦中部接触角度约在85°左右,在由中部向上逐步扩大接触角度约170°左右,距轴瓦两端部单边接触面宽25mm左右。这样刮瓦的优点是刮瓦比较简单,接触面积少,进油效果好,使轴瓦的温度容易保持长久。
3)轴瓦刮好后,根据安装轴瓦间隙的要求,将轴承盖两边平均加上适当的铜垫,在将0.5mm熔断丝放在轴颈上,装上轴瓦和轴承盖,均匀扳紧轴承盖螺栓,将熔断丝压扁,取出后用百分尺量出厚度(间隙),通过几次反复,最后确定所需铜垫的厚度,达到设备所需要的轴瓦间隙。
3 水轮机组轴瓦过热的主要原因
1)机组在运行过程中径向推力轴承润滑油过热,上、下层油不流通,温度始终降不下。我们根据卧式径向推力轴承润滑油的原理,反复检查后发现,冷却进油管上部距离大推力盘外圆面的间隙过大,在冷油进油管上部应加橡胶密封垫(原来就有,但图纸没有标出此垫),然后又对冷却水路进行了重新设计调整才达到将油冷却的作用。通过以上调整,使机油循环畅通,水冷却效果好,这样才使油温保持正常。
2)在大修的过程中,轴承瓦温始终降不下来。为此,我们对大的方面进行了调整,而小的细节不能忽略,比如,转轮迷宫式密封式装置磨损过大(可使机组主轴前后移动),造成轴瓦温升高;再有甩油环磨损和三角式半强力甩油环丢失,都直接影响轴瓦进油,也是造成油温过高的主要原因。这些我们都按照图纸要求进行了逐件的更换和调整。
3)从1999年6月9日上午8∶30开始运行至10∶30,由于瓦温上升停机检查,发现轴瓦面出现研瓦的现象。
进一步精刮瓦和调整瓦基架后,在11日开始运行,运行到100h瓦温保持正常,达到了72h验收标准,这样,就证明了整套设备安装正确。但是运行到了270h后瓦温又升高,又出现了研瓦现象。综上所述,设备安装正确,问题就在轴瓦的巴氏合金使用不符合要求所造成。最后我们采用了ZChSnSb11-6巴氏合金后运行状态良好 以上温度运转了100h后,进行超负荷试验、飞车试验等,结果运行状态良好,达到验收标准。 驿马河水电站在2000年上半年丰水期,4号机组运行1250h,发电达50多万kW·h,收入近10万元,实现利润5万元,效果显著。
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