三峽中下游水電站哈電水導(dǎo)軸承安裝調(diào)試

三峽中下游水電站哈電水導(dǎo)軸承安裝調(diào)試

1電機(jī)組概況三峽水庫是水庫后的車間。有三個(gè)車站：左、右和右的地下站。現(xiàn)有32臺(tái)機(jī)組，最大容量700mw。其中左電廠14臺(tái)，右電廠12臺(tái)，地下6臺(tái)，總安裝量22400mw。其中,右岸電站由哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司(以下簡稱哈電)供貨4臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)組,安裝在三峽右岸廠房23、24、25和26號(hào)機(jī)坑,右岸地下電站供貨2臺(tái),本文將主要介紹哈電右岸機(jī)組水導(dǎo)軸承安裝及調(diào)試的一些特點(diǎn)。2水導(dǎo)外循環(huán)、分塊瓦結(jié)構(gòu)三峽右岸電站水輪機(jī)為低轉(zhuǎn)速、中水頭、巨型立軸混流式水輪機(jī),水輪機(jī)與半傘式發(fā)電機(jī)相連。水輪機(jī)主要參數(shù)見表1,水導(dǎo)軸承主要尺寸和參數(shù)見表2。哈電水輪機(jī)水導(dǎo)軸承采用無軸領(lǐng)、水導(dǎo)外循環(huán)、分塊瓦結(jié)構(gòu),并采取迷宮密封和甩環(huán)消除從軸承逸出的油氣和甩油。主要由水導(dǎo)瓦、上油箱、下油箱、頂蓋上的主油箱及潤滑冷卻系統(tǒng)等組成。水導(dǎo)瓦為巴氏合金分塊瓦(12塊瓦),水導(dǎo)外循環(huán)系統(tǒng)有兩臺(tái)油泵、雙過濾器、油管路及其自動(dòng)化元件組成,每臺(tái)油泵都能保證軸承供油量,可自動(dòng)輪換作為主泵啟動(dòng)運(yùn)行。雙過濾器運(yùn)行時(shí)一臺(tái)運(yùn)行,一臺(tái)備用,過濾器堵塞時(shí)有壓力開關(guān)發(fā)信號(hào),這時(shí)需手動(dòng)切換至備用過濾器。冷卻系統(tǒng)由3臺(tái)熱交換器、水管路及其自動(dòng)化元件組成,并放在機(jī)坑里襯凹坑內(nèi)。哈電機(jī)組水導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)如圖1所示。3水導(dǎo)軸的安裝和調(diào)試特點(diǎn)3.1安裝時(shí)保證設(shè)計(jì)間隙區(qū)別于水導(dǎo)內(nèi)循環(huán)機(jī)組,在水導(dǎo)外循環(huán)的三峽機(jī)組中,水導(dǎo)軸承系統(tǒng)中設(shè)置了迷宮密封。迷宮密封即迷宮環(huán),也叫油封,是為了防止油從軸承箱泄漏。在左岸ALSTOM集團(tuán)機(jī)組安裝時(shí),由于迷宮環(huán)直徑大,鋼板薄,材料剛強(qiáng)度不高,組裝后很容易變形,在實(shí)際安裝過程中,要保證設(shè)計(jì)間隙是一件很困難的事情。針對(duì)左岸ALSTOM集團(tuán)機(jī)組迷宮環(huán)易變形這一顯著特點(diǎn),在右岸哈電機(jī)組的安裝過程中,采取了迷宮環(huán)在安裝間進(jìn)行預(yù)裝的措施。主要方法為:安裝間將軸承支架翻轉(zhuǎn),將迷宮環(huán)下蓋用螺栓把在軸承支架上作為工作平臺(tái),然后調(diào)平,吊迷宮環(huán)到下蓋上進(jìn)行組裝,用內(nèi)徑千分尺進(jìn)行測量,檢查絕對(duì)值及圓度,如不合格,對(duì)合縫面進(jìn)行適當(dāng)修磨,也可個(gè)別點(diǎn)對(duì)鎢金面進(jìn)行研刮,保證其絕對(duì)值及圓度滿足設(shè)計(jì)要求。最終保證與主軸間隙在0.4～0.78mm。針對(duì)迷宮環(huán)易變形這一特點(diǎn),建議一方面增加安裝中預(yù)裝這一控制環(huán)節(jié),另一方面在以后的設(shè)計(jì)中,建議改變其合縫面螺栓和銷釘?shù)奈恢?增加其固定強(qiáng)度,并建議選用剛度更強(qiáng)的材料,從加工制造方面,應(yīng)注意機(jī)床卡具等對(duì)它的塑性變形影響,保證其在自由狀態(tài)下進(jìn)行加工。3.2降壓機(jī)過程中救濟(jì)區(qū)別于常規(guī)機(jī)組的擋油環(huán)結(jié)構(gòu),三峽機(jī)組采用的是甩環(huán)結(jié)構(gòu),目的是為了防止油槽內(nèi)的油沿大軸向外甩油。哈電右岸機(jī)組甩環(huán)采用的是鋁合金材料、盤根密封、鋼球定位結(jié)構(gòu),在右岸首臺(tái)機(jī)調(diào)試時(shí),在下甩環(huán)處出現(xiàn)了沿主軸爬油現(xiàn)象。停機(jī)對(duì)下甩環(huán)組合螺栓進(jìn)行緊固,同時(shí)檢查甩環(huán)與主軸間隙合格,開機(jī)后仍存在爬油現(xiàn)象。給調(diào)試工作造成了一定的影響。分析判斷認(rèn)為,甩環(huán)為鋁合金材料,易變形,在機(jī)組運(yùn)行時(shí),受離心力影響,很容易與主軸出現(xiàn)間隙,導(dǎo)致油從甩環(huán)處沿主軸爬出。針對(duì)這一問題,現(xiàn)場對(duì)包括26#機(jī)在內(nèi)的右岸哈電機(jī)組采取了以下控制措施:在下甩環(huán)裝配處的上平面與內(nèi)孔接合處打磨4×45°倒角,在下甩環(huán)合縫面處打磨2×45°倒角,然后在倒角處涂L518膠,等膠干后,再涂上一層耐油漆。后經(jīng)過運(yùn)行檢驗(yàn),證明該措施效果良好。在以后的設(shè)計(jì)中,建議甩環(huán)采用鋼板材料,將能夠更好地控制其變形,避免爬油現(xiàn)象的發(fā)生。3.3哈電的先進(jìn)設(shè)計(jì)特點(diǎn)水導(dǎo)瓦間隙調(diào)整是在機(jī)組擺度與中心調(diào)整完成后進(jìn)行的。盤車完成后,用楔子板在軸線方向塞緊下止漏環(huán),上部抱緊發(fā)電機(jī)下導(dǎo)瓦,使轉(zhuǎn)動(dòng)部分不能隨意移動(dòng)。ALSTOM水導(dǎo)瓦間隙調(diào)整是調(diào)整螺栓+鎖緊螺母結(jié)構(gòu)(圖2),哈電結(jié)構(gòu)是調(diào)整螺栓+套管結(jié)構(gòu)(圖3)。套管結(jié)構(gòu)是哈電水導(dǎo)分塊瓦設(shè)計(jì)常見的調(diào)整結(jié)構(gòu),在三峽機(jī)組設(shè)計(jì)中,哈電仍然采用這一成熟結(jié)構(gòu),這一特點(diǎn)是調(diào)整水導(dǎo)瓦間隙簡單、準(zhǔn)確。哈電水導(dǎo)瓦調(diào)整方法:首先進(jìn)行抱水導(dǎo)瓦,清洗4塊水導(dǎo)瓦將瓦與軸的間隙調(diào)為0mm,抱瓦時(shí)用百分表進(jìn)行監(jiān)測。然后調(diào)節(jié)12塊水導(dǎo)瓦與軸的間隙為0.30±0.05mm。遵循先軸線方向?qū)ΨQ調(diào),再依次對(duì)稱調(diào)的原則。調(diào)整方法為:調(diào)整楔板上升數(shù)值為15mm,同時(shí)用深度尺測量調(diào)整前后的調(diào)整楔上端與導(dǎo)軸承支撐的變化距離,此距離即為套管加工的厚度。“套管”結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在三峽機(jī)組調(diào)試中得以體現(xiàn),例如在三峽右岸哈電機(jī)組調(diào)試過程中,出現(xiàn)了個(gè)別水導(dǎo)瓦瓦溫過高或瓦溫差過高的現(xiàn)象,這時(shí)需要對(duì)水導(dǎo)瓦間隙進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,現(xiàn)場經(jīng)過計(jì)算后,加工出所需要的套管厚度,然后進(jìn)行更換,更換時(shí)也只需打開上油箱蓋的窗口即可,即對(duì)瓦間隙進(jìn)行了調(diào)整,最終達(dá)到了預(yù)期的目的。而已投運(yùn)的三峽右岸26#,25#,24#機(jī)在700MW負(fù)荷下,運(yùn)行的水導(dǎo)平均瓦溫都在51℃左右,水導(dǎo)擺度在0.05mm左右,均滿足設(shè)計(jì)要求。3.4前懸環(huán)劑與常規(guī)機(jī)組不同的是三峽右岸機(jī)組采用的是水導(dǎo)外循環(huán)潤滑冷卻系統(tǒng),水導(dǎo)外循環(huán)潤滑冷卻系統(tǒng)的特點(diǎn)是,減小了機(jī)組的體積,易于機(jī)組的安裝、檢修。調(diào)試時(shí)需對(duì)管路、泵、過濾器、冷卻器等進(jìn)行檢查、調(diào)試。哈電機(jī)組在三峽右岸電站調(diào)試過程中主要的檢查項(xiàng)目和存在的問題:(1)雙筒油過濾器濾芯:雙筒油過濾器設(shè)在頂蓋外油箱和水導(dǎo)上油箱之間,運(yùn)行時(shí)主要起過濾油的作用,且一組運(yùn)行、一組備用,可以進(jìn)行人工切換。機(jī)組在過速試驗(yàn)后,在機(jī)組安裝過程濾芯清洗的基礎(chǔ)上,需要特別對(duì)過濾器的濾芯清洗,去除雜質(zhì)。(2)管路流量下降問題:在三峽右岸24#機(jī)啟動(dòng)試運(yùn)行時(shí),水導(dǎo)外循環(huán)管路出口流量突然出現(xiàn)明顯下降(流量降至設(shè)計(jì)值一半左右),造成水導(dǎo)瓦溫很快升高。在停機(jī)檢查后,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行一臺(tái)泵時(shí),觀察另一臺(tái)非運(yùn)行泵(此時(shí)該泵為備用泵),發(fā)現(xiàn)該泵有反轉(zhuǎn)現(xiàn)象,判斷問題出現(xiàn)在油管路上,后檢查發(fā)現(xiàn)油管路上的止回閥存在問題,此時(shí),止回閥已經(jīng)不能止油,導(dǎo)致管路分流、流量下降,止回閥更換后問題得以解決。(3)冷卻器問題:與常規(guī)機(jī)組不同的是水導(dǎo)冷卻器是放置在機(jī)坑里襯上,設(shè)計(jì)有三組冷卻器,其中二組冷卻器運(yùn)行,一組備用。而在哈電三峽右岸機(jī)組運(yùn)行時(shí)需要三組冷卻器投運(yùn),否則水導(dǎo)瓦溫將偏高,現(xiàn)場經(jīng)過分析后認(rèn)為水導(dǎo)上油箱油位過高,在水導(dǎo)瓦上部形成循環(huán)的熱油死區(qū),不利于油循環(huán),造成在兩組冷卻器投運(yùn)下,水導(dǎo)瓦溫偏高現(xiàn)象。在后序的三峽地下電站設(shè)計(jì)中,建議止回閥選用更可靠的結(jié)構(gòu)形式,例如彈簧復(fù)位結(jié)構(gòu)。而對(duì)于造成在兩組冷卻器投運(yùn)下,水導(dǎo)瓦溫偏高現(xiàn)象,建議適當(dāng)減低水導(dǎo)上油箱油位,改變水導(dǎo)油循環(huán)效果。4哈電:技術(shù)轉(zhuǎn)讓—結(jié)語本文介紹了三峽右岸哈電機(jī)組水導(dǎo)軸承安裝及調(diào)試過程中的一些顯著特點(diǎn),目前,哈電已有3臺(tái)三峽