石板水电厂10 MW机组水导轴承技术改造(1)
2016-05-24 01:03
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摘 要:分析了石板水电厂10 MW机组水导轴承运行温度过高的原因。对高水头机组，因设计结构紧凑原因，使得水轮机稀油筒式瓦体外循环冷却效果不理想，因此，对在实际运行工况中如何增加水导瓦的上油量，加强油循环，增强油冷却器冷却效果提出了解决办法及今后在设计中应注意的问题。 关键词:水导轴承；油循环；温度；石板水电厂ぁ1简介 石板水电厂10 MW机组为悬式结构，属高水头水轮机组，在水导轴承结构设计上非常紧凑。该机组从1996年10月投产以来，发电运行一直不太正常。当处理完有关设备缺陷后，该机组水导轴承运行温度长期居高不下，机组带不满负荷。当机组负荷在6~9 MW之间时，水导轴承温度一直在65~69℃之间徘徊，且水导轴承温度经常超过70℃而引起事故停机，并发生多次烧毁水导轴瓦事故，既影响机组正常运行创效益，又存在严重的安全事故隐患。几年来，该机组累计经济损失达500多万元之巨（按同期市场可比电价0.287元/kW·h估算），因此，对水导轴承存在的问题进行技术改造已迫在眉睫。2设备运行分析 据这几年的运行情况观察分析，发现水导轴承仅有的一根回油管在回油未满时，两块水导瓦温偏差5℃以上（最大7℃），甩油溢流板把和法兰等机械零件朝上且不平，阻挡了油循环，使部分油飞溅进入回油管。由于挡油圈与大轴间隙最大为12 mm,最小相对边为4 mm左右，因而使部分油流从溢流板回流至挡油圈与大轴之间的间隙中，致使上油池外壁近1/2有单边发热现象，手摸有烫的感觉，温度大大地超过另一边油池外壁。上述现象的发生，说明了
上油量不够，一个回油孔回油效果较差及上油池有回油区域存在，使油循环不良。另外，由于油冷却器容量不够等原因，也使热油无法充分冷却(见图1)。3技术数据简要分析论证 石板水电厂10 MW机组采用L睺SA32水轮机油作为机组润滑油。水导轴承的轴领D=450 mm,总间隙0.20～0.31 mm，机组水导轴承在轴上研瓦的间隙都控制在0.28 mm（以下计算都以δ=0.28 mm为基准），水导轴承高L=360 mm，挡油圈高獺=285 mm，转速N=600r/min，油冷却器冷却铜管φ19/φ17分2排8根均匀布置在直径D1=800 mm内，进出水分水箱共长L1=300 mm。3.1机组摩擦功发热量验算 公式
ц=πND/60；φ=δ/D。式中δ为轴瓦间隙；K为间隙比沙麦尔德系数。K经计算查表取K为1.4；ц为圆周速度；L为轴承高度；δ为计算间隙0.28 mm；D为水导轴直径；η为运行粘度系数；LTSA32水轮机油η为60℃时摩擦运行粘度系数为0.001 55 kg·s/m2，将以上数值代入公式进行验算得发热量功率为：お
3.2冷却器冷却铜管验算 按经验统计公式：水轮机稀油筒式轴承管内流速为1.2～1.5 m/s，冷却铜管φ19/φ17每kW功取1～2 m。当取2 m进行验算，则L2=2 W=21.867 m；取1 m验算,L2=10.9335猰，油冷却器冷却铜管取L3=8(πD1-L1)=17.706 m。因该机结构设计紧凑，水车室较狭小，散热条件差，取大值时，油冷却器冷却容量略显不够。3.3上油量验算 (1)设计进油孔φ18 mm，实际加工为φ16 mm，现场改为φ17.5 mm。在其它参数不变的情况下，过油断面积减少为λ1=πd12/πd22=1.06倍； (2)原设计上油升角为80°，改为60°，按公式计算下流油量：お
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水轮机调速器真机仿真试验技术在水电厂的应用
