長河壩水電站3號機組水導油霧治理

王濤

摘 要：針對長河壩3號機組水導軸承油盆蓋油霧嚴重問題，從水導軸承油霧產生的原因及油霧外溢途徑分析，通過對水導軸承加裝穩油板及油霧收集裝置等措施，徹底解決了水導軸承油霧外溢的難題，最終取得了理想的效果。

關鍵詞：長河壩水電站;水導軸承油霧;產生原因;外溢途徑

1 概述

長河壩水電站位于甘孜藏族自治州康定縣境內，為大渡河干流水電梯級開發的第10級電站。長河壩水庫正常蓄水位1690.00m，死水位1650.00m，具有季調節能力，電站總裝機容量2600MW，采用地下廠房開發布置方式，廠房內安裝4臺650MW的水輪發電機組。長河壩1-4號機組自投產以來，水導軸承均存在不同程度的油霧外溢現象，其中3號機組最為明顯，在機組運行期間油霧隨著機組的旋轉造成水輪機頂蓋、水導油盆蓋、水車室踏板及里襯等部位均存在大量的油跡，水導軸承油霧不僅要消耗大量的潤滑油，而且還嚴重影響水車室的環境，降低水車室內傳感器等自動化設備的使用壽命，頻繁的滲漏也使檢修工作任務加重，油霧擴散至頂蓋外側自流排水溝流入滲漏集水井，還會增加環保風險，增添集水井油污清理工作;積聚后造成地面濕滑，威脅運維人員行走時的安全，嚴重危及機組的安全可靠運行，同時對電站的安全文明生產帶來嚴重影響。

2 油霧產生原因

水輪發電機組在高速旋轉時，在離心力的作用下軸領附近會產生負壓，油流會由壓力高部位向負壓部位持續流動，引起油槽內油流波動、翻騰，隨著油槽內溫度逐漸升高，油進而產生霧化;當油槽內部壓力積累到一定程度時，油霧便會從各密封部位、轉動與固定部件間隙部位溢出，隨著主軸旋轉造成的空氣流動，擴散至水車室內各個部位。

3 油霧外溢途徑分析

3.1 油槽蓋與油槽組合面、油槽蓋分瓣面之間溢出

油槽蓋與油槽組合面密封不嚴、油槽密封蓋分瓣組合面密封不嚴等也可能造成油霧從此溢出;檢修期間已對油槽蓋及油槽密封蓋密封拆除檢查，密封無損壞，且此部位若密封不到位，會存在明顯的漏油現象，目前已對該部位密封進行更換，檢查無漏油，排查此外溢途徑。

3.2 油盆蓋與大軸非接觸式密封甩油

根據水導軸承的結構特點，機組運行過程中甩油一般分為兩種情況。

一是透平油從機組大軸軸領內側的內油盆溢出，流至主軸密封水箱及頂蓋上，這種甩油稱之為內甩油。另一種情況是油盆蓋之間的間隙或油盆蓋板密封甩向油盆外部，稱為外甩油。

軸承內甩油一般原因為機組運行時，內油盆形成局部負壓，使油溢出或內油盆由于制造、安裝原因產生不同程度的偏心，形成油泵效應，造成透平油上溢。而長河壩機組水導軸承平壓孔的合理設計，以及在檢修中檢查油槽下部無油霧現象，排查此外溢途徑。

軸承外甩油的主要原因是由于主軸軸領的高速旋轉，造成軸承油槽內油面波動加劇，從而產生大量油泡。當這些油泡破裂時，也會形成很多油霧。另外，隨著軸承溫度的升高，使油槽內的油和空氣體積逐漸膨脹，從而產生一個內壓，在內壓的作用下，油槽內的油霧隨氣體從軸承蓋板縫隙或者主軸與油槽蓋板間隙處逸出，導致水車室內有大量油污。

長河壩水導軸承油盆蓋與大軸間為雙層銅板密封環，一種非接觸密封，密封裝配在油盆蓋上，且該處密封間隙較大。該處密封表現不盡人意，所有機組均不同程度的發生油霧從該間隙處甩出，油霧長時間積聚成油滴在水導油盆蓋等區域，污染水導油盆及頂蓋。導致水導軸承油盆存在外甩油現象。

4 處理思路及方法

對于水導軸承油霧外溢的處理采用降低油面波動和油霧吸收相結合的方式，一方面在油槽內部增加一套擋油裝置降低油面波動，以減少油霧產生，一方面補充吸油霧裝置吸收產生的油霧。

4.1 加裝穩油裝置

新裝擋油裝置由穩油板以及擋油支架組成，各分為兩瓣，由螺栓把合。擋油支架需在軸承體上鉆孔并攻出M12的螺栓孔以固定支架，穩油板由螺栓與擋油支架把和固定，穩油裝置高度180mm，有效限制油面波動。同時穩油板上均分設置10個Φ60的通孔，在一定程度上減小油盆內負壓。

4.2 加裝油霧收集裝置

油霧收集裝置內設風機與吸油棉，通過風機將油槽內油霧收集到吸油棉上，待油霧聚集成油滴冷卻后滴落回油槽內，避免損失透平油。在油槽蓋上對稱開兩個通孔，將油霧收集裝置加裝在通孔之上，通孔直徑100mm，大大增強油霧收集裝置除油霧能力。

5 結語

本文對長河壩水導軸承油霧產生的途徑進行分析探討，并對油槽內部加裝穩油裝置，油槽蓋上部設置油霧收集裝置，采用防外溢、外收集相結合的治理方式，有效處理了油霧外溢問題。經過改造后，長河壩3號機運行至今，水車室油霧現象已經明顯減少，油槽蓋上無油滴出現，水導軸承油霧問題已得到初步成效，后續還需進一步觀察，針對出現的問題不斷完善，達到徹底治理的效果。水輪發電機組水導軸承油霧治理問題還需行業人員共同探索研究，及早將這一共性難題解決，保證機組的安全穩定運行。

參考文獻：

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