青居水電站2號機組水導軸承燒瓦處理

周 亞，羅云江

（四川華能嘉陵江水電有限責任公司，四川 南充 637000)

青居水電站2號機組水導軸承燒瓦處理

周 亞，羅云江

（四川華能嘉陵江水電有限責任公司，四川 南充 637000)

介紹青居水電站2號機組水導軸承燒瓦后的處理過程：進行機組拆機檢查；對燒損的水導軸瓦采用非常規的修復方式；通過對水導軸瓦修復后的數據分析，確定加工水導軸承法蘭面，使大軸與水導軸瓦間隙符合設計要求；調整扇形板的高度，使機組軸線符合設計要求；檢查機組間隙合格后，恢復青居水電站2號機組發電。

青居水電站；水導軸承燒瓦；非常規的修復方式；調整；處理

1 引言

青居水電站位于四川省南充市高坪區青居鎮，是嘉陵江干流蒼溪縣至合川縣河段十三級開發中的第十個梯級電站。電站主要經營水力發電，兼顧航運。該電站為貫流式機組,裝機容量為4×34 MW，機組結構詳見圖1。

圖1 青居水電站水輪發電機組剖面圖

該機組導軸承由水導軸承、組合軸承（發導軸承以及正、反推力軸承）組成，水導軸承由上下兩塊巴氏合金瓦構成，材料代號Q235-A+Zchsnsb11-6，其水導軸承結構詳見圖2。軸承潤滑方式為大循環模式，油牌號為汽輪機L-TSA 68。青居2號機組主要參數見表1。

2 水導軸承燒瓦過程溫升情況

2016年07月13日11∶55，雷雨天氣致使青居水電站機組400 V系統失電，機組自用電斷電，機組潤滑油中斷，導致2號機組的水導軸瓦溫度異常升高（由12∶10的53.59℃到12∶19的79.62℃）。水導軸瓦溫升情況見圖3。

圖2 水導軸承剖面圖

3 水導軸承燒瓦處理方案

檢查水導軸瓦間隙、主軸中心、槳葉與轉輪室的間隙以及水導軸承瓦面等，發現水導瓦間隙、主軸中心與槳葉與轉輪室間隙值未達到設計要求，水導軸承瓦面磨損嚴重；由于制造新水導軸承周期較長，為保證青居水電站2號機組在豐水期盡快恢復發電，確定對現有的水導軸承進行修復處理，對磨損水導軸瓦進行表面拋光以及對水導軸瓦進行刮瓦處理，直到滿足設計要求；加工水導軸承分半組合法蘭面，使大軸與水導軸瓦間隙符合設計要求；水導軸瓦經檢查合格后，對水導軸承進行回裝，調整扇形板高度，使機組軸線位置符合設計要求；在機組回裝后，對水導軸瓦間隙、主軸中心、槳葉與轉輪室的間隙、主軸高壓頂起的高度等進行檢查；機組投運后，對水導瓦瓦溫及機組振擺等進行跟蹤監測與分析，并確定2號機組能安全可靠的長期運行。

表1 青居水電站水輪發電機主要參數

圖3 青居2號機組水導軸瓦溫升曲線

3.1 拆機檢查

（1）水導軸瓦間隙檢查：水導軸瓦間隙最上端為0.86 mm,左右為0.2 mm，往下依次遞減，與安裝相比總間隙增大0.2 mm。檢查數據詳見表2（水導軸瓦間隙設計值為0.62±0.056 mm）。

（2）主軸中心檢查：內導水環處的主軸中心與安裝位置相比下降0.2 mm，左右無明顯變化，檢查數據詳見表2。

（3）槳葉與轉輪室的間隙檢查：槳葉上下端間隙與安裝位置相比下降0.4 mm，檢查數據詳見表2（槳葉與轉輪室設計間隙值為3.60+0.6mm）。

（4）高壓裝置投入時主軸頂起高度：水導處為0.16 mm.受油器處為0.12 mm，其說明受損的水導軸瓦瓦面平整。

（5）水導軸承瓦面檢查。水導軸承瓦面磨損面約85%，底部最深處約0.2 mm，整個瓦面仍較光滑，無溝槽、起碴現象。

3.2 對受損的水導軸瓦修復

水導軸瓦修復工藝要求：①軸頸表面應光亮，無毛刺、銹斑。②軸瓦研刮后，瓦面接觸應均勻；軸瓦每平方厘米面積上至少有一個接觸點；每塊瓦的局部不接觸面積不應大于5%，其總和不應超過軸瓦總面積的15%。

表2 機組拆機的檢查 單位：mm

水導軸瓦的修復過程：首先去除巴氏合金氧化層，然后進行反復地研磨，直至達到設計要求；其次處理水導軸瓦潤滑油的進油邊與高壓頂起的進油口；再者刮削瓦面高點，使水導軸瓦與主軸接觸面及下半部分間隙滿足設計要求；最后刮瓦破點。

3.3 水導軸承法蘭面加工

對修復后的水導軸承進行回裝，檢查水導軸瓦間隙：最上端0.9 mm，左右0.2 mm，往下依次遞減。為保證水導軸瓦間隙達到設計要求，決定對水導軸承分半組合法蘭面進行鏜銑加工，加工量為0.3 mm，重新配置錐銷孔。處理后對水導軸瓦進行研磨，使水導軸承各部間隙符合設計要求。

3.4 調整扇形板高度

（1）回裝后水導軸瓦間隙檢查：最上端為0.68 mm，左右為0.22 mm，往下依次遞減。

（2）回裝后主軸中心檢查：內導環處的主軸中心與安裝位置相比下降0.2 mm。

（3）回裝后槳葉間隙檢查：槳葉上下端隙與安裝位置相比下降0.4 mm，左右無明顯變化。

綜上，決定在扇形板下加0.2 mm墊子，恢復機組的安裝位置，詳見表3。

3.5 水導軸承的回裝檢查

水導軸承回裝后對機組的水導軸瓦間隙、槳葉與轉輪室間隙、主軸中心與高壓裝置投入時主軸頂起高度進行檢查（表3），均符合設計要求。

表3 機組投運前的檢查 單位：mm

3.6 機組投運后的跟蹤監測

經過水導軸承回裝后間隙檢查，達到機組的設計要求；然后先讓機組空轉1 h，監測機組各部溫度、振動與擺度；各項指標均合格后，進行機組并網運行，監測機組的運行指標均符合相關要求，2號機組水導軸承處理前后溫度記錄以及振擺記錄詳見表4、5，確定2號機組能安全可靠地長期運行。

4 結束語

青居水電站2號機組開機并網實驗后運行正常，經過近1年的運行檢驗，機組的水導軸瓦瓦溫正常，其他部位的溫度均正常，機組的振動與擺度均在運行規定的范圍內，達到“機組安全穩定，豐水期盡快恢復發電”的預期效果。在2017年小修過程中，檢查水導軸瓦間隙、機組中心線以及槳葉與轉輪室間隙值均符合設計要求。

表4 2號機組水導軸承處理前后溫度記錄表 單位：℃

表5 2號機組水導軸承處理前后振擺記錄表 單位：μm

由此可見，青居水電站2號機組水導軸承燒瓦處理過程是成功的，不僅提高了水導軸瓦的重復利用率，節省了更換軸瓦的資金，而且大大縮減了機組因水導軸瓦燒損導致無法運行的時間，增加了機組的效益。同時對其他貫流式水電站出現類似問題具有重要的借鑒意義。

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[6]青居電站水輪機廠家設計圖紙[Z].

TV738

B

1672-5387（2017）08-0072-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.08.021

2017-06-21

周 亞（1991-），男，助理工程師，從事機械檢修與運行維護工作。