東薩宏電站65MW燈泡貫流式機組推力軸承瓦溫異常處理技術

摘要：老撾東薩宏電站安裝了4臺65 MW燈泡貫流式水輪發電機組，該機組水頭低、轉速低、體積大、重量大，在運行階段的瓦溫數值關系到機組的安全運行和使用壽命。該電站在機組全部按照標準要求安裝完成后，進入調試階段出現了4臺機組正推力瓦溫差值都偏大的情況，經過一系列調查推斷、反復論證后，最終找到了瓦溫異常的原因，成功制定并實施了有針對性的處理方案，瓦溫異常問題得到了有效解決。

關鍵詞：東薩宏電站;65 MW貫流式機組;瓦溫異常;處理技術

1 工程概況

東薩宏電站位于老撾占巴塞省境內，該電站安裝了4臺65 MW燈泡貫流式發電機組，為目前全亞洲單機容量最大的機組，額定轉速為83 r/min，正推力瓦推力負荷為694 t。正推力瓦為彈性油箱結構，軸承潤滑油利用重力供給，由閥門分配流量，每塊推力瓦由一根噴油管給推力瓦和鏡板提供潤滑油。

2 瓦溫異常說明

2.1? ? 機組推導組合軸承

機組推導組合軸承簡圖如圖1所示。

2.2? ? 瓦溫異常簡述

（1）電站在4臺機組調試階段，先后發現1#～4#單臺機組正推力瓦溫最大差值達到10 ℃以上，在空載瓦溫試驗時，通過2#機組推力瓦溫監測圖觀察正推力瓦溫發現，最低的CT153正推力瓦溫度為35.7 ℃，最高的CT161正推力瓦溫度為49.1 ℃，瓦溫偏差13.4 ℃。其余機組在空載瓦溫試驗時同樣出現類似推力瓦溫相差較大的情況。

（2）現以4號機組帶勵磁前后的瓦溫對比進行說明。4號機組在空載瓦溫試驗時，也就是帶勵磁試驗前，最低的CT161正推力瓦溫為30.2 ℃，最高的CT156正推力瓦溫為40.6 ℃，瓦溫偏差10.4 ℃，超出偏差范圍要求。在4號機組帶勵磁試驗時，最低的CT161正推力瓦溫為32.4 ℃，最高的CT152/CT153正推力瓦溫為37.3 ℃，瓦溫偏差4.9 ℃，符合相關要求。對比可知，4號機組正推力瓦溫受力在磁拉力作用下發生較大變化，瓦溫偏差值由帶勵磁試驗前的10.4 ℃下降到帶勵磁試驗后的4.9 ℃，變化明顯。

（3）機組在進入滿負荷試驗后，正推力瓦溫最大值為68 ℃，接近停機瓦溫值75 ℃。

3 原因分析

3.1? ? 安裝因素

根據各臺機組空載狀態下的數值，考慮貫流式機組結構特點，若主軸安裝調整不當，或軸承支架垂直度不滿足要求，都可能造成正向推力瓦受力不均衡，造成運行時瓦溫偏差較大。針對安裝因素進行調查分析得出，主軸安裝符合要求，正推力瓦彈性油箱結構有1.5 mm的調節量，滿足各正推力瓦的受力均衡要求，可排除安裝因素造成的瓦溫異常。

3.2? ? 機組受力因素

根據各機組空載與勵磁狀態下的數值對比，以4號機組為例，機組在空載和勵磁試驗下所受的水推力并未發生較大變化，可知勵磁狀態下的正推力瓦溫偏差值明顯變小。分析得出，機組在帶滿負荷時水推力負荷會達到最大，彈性油箱受力將達到設計受力狀態，正推力瓦溫偏差會變得更小。所以機組的磁拉力和水推力負荷對瓦溫的影響很明顯，是瓦溫異常的主要原因。

3.3? ? 設計供油量不足

將設計的潤滑油供油總量加大后，瓦溫整體降低2～3 ℃，但推力瓦溫偏差值未發生明顯變化。嘗試將各個軸承的供油比例重新分配后，正推力瓦溫和偏差值亦未發生明顯變化。所以供油量不是正推力瓦溫偏差大的主因。

3.4? ? 冷卻水因素

我們在分析是否因油冷卻水流量不足導致瓦溫異常時，經過加大冷卻水流量觀察瓦溫，4臺機組正推力瓦溫無明顯變化，檢查潤滑油熱交換器也并未發現異常，所以排除冷卻水因素。

3.5? ? 供油管路因素

若個別推力瓦供油管路破損，造成潤滑油沒有噴射到鏡板上，也可能造成瓦溫偏差較大的情況，所以拆去軸承密封蓋進行檢查發現，所有管路連接良好，無破損。經噴油試驗觀察發現，上部推力瓦的噴油管噴油量明顯少于底部噴油管，這是因為噴油管上的噴油孔數量過多，上部噴油管無法正常噴油，由此確定這是影響瓦溫偏差大的主要原因。

3.6? ? 原因總結

我們在經過嚴謹的觀察對比，反復試驗后，雖然以上各因素都有可能導致瓦溫偏差較大，但是除噴油管問題和磁拉力、水推力影響外，其余因素的影響都很小。磁拉力和水推力是無法改變的，而且隨著磁拉力和水推力的作用，正推力瓦的瓦溫偏差實際是向好的趨勢發展，不必采取處理措施。所以只要解決噴油管噴油不均問題，正推力瓦溫偏差值大的問題將會得到很大改善。

4 處理措施

4.1? ? 噴油軟管改造

2號機組技改：拆除下部推力瓦的噴油軟管，在軟管的不銹鋼接頭處焊接節流板，以達到改善噴油量的目的。按照軟管不銹鋼接頭尺寸加工的節流板，在焊接過程中，為保護軟管，將軟管置于水中冷卻進行接頭處節流板的焊接工作。改造完成后機組進行噴油試驗，上部正推力瓦噴油管噴油量明顯增加。在機組進入滿負荷運行后，推力瓦溫變化明顯，最小正推力瓦溫為59.2 ℃，最大正推力瓦溫為63.3 ℃，其偏差減小到4.1 ℃，符合要求。

4.2? ? 噴油管改造

1號機組技改：對正向推力瓦的噴油管（圖2）進行處理，即采用氬弧焊對左半部分噴油孔進行封焊。對比機組滿負荷運行下正推力瓦溫的情況，根據圖3改造前瓦溫可知，1號機組最低正推力瓦溫為58.4 ℃，最高正推力瓦溫為67.2 ℃，偏差8.8 ℃，瓦溫整體偏高。改造后瓦溫如圖4所示， 1號機組最低正推力瓦溫為55.2 ℃，最高正推力瓦溫為61.2 ℃，偏差6 ℃，瓦溫整體溫度下降明顯。改造后瓦溫的整體平均溫度以及瓦溫偏差值都得到了明顯改善。

5 結語

本文針對東薩宏電站正推力瓦溫數值偏差大的異?，F象進行了一系列的分析、試驗，掌握了貫流式機組正推力瓦溫度偏差大產生的原因，并提出了解決辦法，希望此處理辦法和經驗能給相關人員在處理類似問題上提供一些參考。

[參考文獻]

[1] 燈泡貫流式水輪發電機組啟動試驗規程：DL/T 827—2014[S].

[2] 水輪發電機組安裝技術規范：GB/T 8564—2003[S].

收稿日期：2020-07-07

作者簡介：張瑜（1974—），男，重慶市人，高級工程師，從事工程施工技術與管理工作。