某水電站機組下導(dǎo)油槽密封蓋甩油及

1設(shè)備概述

某水電站采用立軸混流式水輪發(fā)電機組,機組額定轉(zhuǎn)速428.6r/min。水輪機型號為HLA855-LJ-196,額定出力45.36Mw:發(fā)電機型號為sF44-14/4450,額定容量44Mw。水輪發(fā)電機組由福建南電股份有限公司制造,水輪機進(jìn)水閥型號為2500YYZ-3,由湖北洪城機械股份有限公司制造:調(diào)速器型號為ZFL-100/F,由南京南瑞集團(tuán)制造:主變壓器型號為ssP10-63000/110,由新疆特種變壓器廠股份有限公司制造:設(shè)備的安裝調(diào)試由中國水電十一局機電安裝分局負(fù)責(zé)。

2機組下導(dǎo)油槽密封蓋用油及油霧外溢情況介紹

水電站3號機組下導(dǎo)油槽油位以下導(dǎo)瓦抗重球面支柱中心線處為準(zhǔn),機組運行中下導(dǎo)油槽密封蓋與下導(dǎo)滑轉(zhuǎn)子之間的間隙處油霧外溢甩出情況較為嚴(yán)重,現(xiàn)對下導(dǎo)油槽密封蓋甩油及油霧外溢情況介紹如下:

(1)機組運行環(huán)境惡劣,影響了機組的壽命,導(dǎo)致設(shè)備易損壞。

(2)發(fā)電機風(fēng)洞內(nèi)下機架基礎(chǔ)層混凝土地面、下風(fēng)洞蓋板、下機架、水車室、空氣冷卻器、定子線棒等處空氣中充滿油霧,油霧凝結(jié)在風(fēng)洞地面、轉(zhuǎn)子、下機架、下風(fēng)洞蓋板、空氣冷卻器銅片上,油霧冷卻后變成油珠掉落到下風(fēng)洞蓋板上。同時,下風(fēng)洞蓋板上甩出來的油和油霧滴到下層水車室,也造成水車室內(nèi)設(shè)備及腳踏板上產(chǎn)生積油。

(3)機組下導(dǎo)油槽油霧外溢和甩油造成油槽油位處于下降趨勢,機組運行一段時間后,需對機組停機進(jìn)行下導(dǎo)油槽透平油增補。

3機組下導(dǎo)油槽密封蓋用油及油霧溢流堆積對機組金屬部分的危害

(1)3號水輪發(fā)電機機組運行環(huán)境惡劣,發(fā)電機風(fēng)洞內(nèi)、下風(fēng)洞蓋板、下導(dǎo)油槽、下機架、水車室、空冷器、定子線棒等處空氣中充滿油霧,油霧凝結(jié)在下風(fēng)洞蓋板、定轉(zhuǎn)子、下機架、空冷器冷卻銅片上,油珠掉落到下風(fēng)洞蓋板形成風(fēng)洞內(nèi)地面積油。

(2)3號水輪發(fā)電機機組下風(fēng)洞蓋板的積油滴到下層水導(dǎo)和水車室內(nèi),也會造成水車室內(nèi)設(shè)備及腳踏板上產(chǎn)生積油,威脅當(dāng)值運行巡檢和檢修人員的人身安全。

(3)3號水輪發(fā)電機機組油霧造成下導(dǎo)油槽油位下降,機組運行一段時間停機后報下導(dǎo)油槽油位低開不了機,需對下導(dǎo)油槽增補透平油后才能開機。所以,我們在水車室看到的很多油污油滴是下導(dǎo)油槽甩油或油霧凝結(jié)成油珠掉落到了下導(dǎo)油槽、水輪機控制環(huán)、調(diào)速器控制臂、下端軸、水車室,造成了大面積積油,污染環(huán)境和水質(zhì)。

4機組下導(dǎo)油槽密封蓋用油及油霧外溢調(diào)查情況

(1)油盆蓋密封不良。傳統(tǒng)油盆蓋采用羊毛氈迷宮式密封,運行一段時間后,羊毛氈硬化,產(chǎn)生間隙。另外,隨著軸承溫度的升高,油槽內(nèi)的油和空氣體積逐漸膨脹,從而產(chǎn)生一個內(nèi)壓。在內(nèi)壓的作用下,油槽內(nèi)的油霧隨著高速旋轉(zhuǎn)的主軸爬升被甩出,蓋板上雖有兩道迷宮密封,但兩道密封很窄并靠在一起,密封效果較差。在傳統(tǒng)油盆蓋上沒有平衡壓力的冷凝呼吸器,導(dǎo)致甩油和大量油霧漏出。

(2)機組下導(dǎo)油槽一個月需補油5~6桶(大概50~60kg),停機狀態(tài)時下導(dǎo)油位在170mm左右,當(dāng)機組開機旋轉(zhuǎn)后,立即升至260~280mm,上升幅度較大,雖然判斷為假油位,但波動幅度太大,故認(rèn)為是不正?，F(xiàn)象。

(3)根據(jù)現(xiàn)場運行主任介紹,機組安裝結(jié)束后,2號機組下導(dǎo)就有甩油現(xiàn)象,1號、3號機組當(dāng)時并沒有甩油現(xiàn)象。后對2號機組加裝了擋油環(huán),2號機組再沒有出現(xiàn)甩油現(xiàn)象。在2013年1號機組A級檢修、2014年3號機組A級檢修時,分別對1號、3號機組加裝了擋油環(huán),反而出現(xiàn)了甩油現(xiàn)象,最后研究決定拆除1號、3號機組的擋油環(huán),之后1號機組不再有甩油現(xiàn)象,但3號機組一直有甩油現(xiàn)象直到現(xiàn)在。擋油環(huán)在圖紙上并未體現(xiàn)出來,也說明了2號機組是由于安裝完畢后存在甩油現(xiàn)象,技術(shù)部門和檢修部門經(jīng)研究討論才決定了加裝擋油環(huán)。

5機組下導(dǎo)油槽密封蓋用油及油霧外溢原因分析

(1)沒有安裝穩(wěn)油板。穩(wěn)油板的作用是將潤滑油蕩起的油浪、飛濺形成的大量霧狀油珠很好地壓制下去,使?jié)櫥头€(wěn)定在一定高度,從而防止甩油現(xiàn)象。

(2)油盆迷宮密封蓋密封不好。機組采用傳統(tǒng)羊毛氈迷宮式密封,運行摩擦一段時間后,羊毛氈硬化產(chǎn)生間隙。另外,隨著軸承和潤滑油溫度的升高,透平油在高溫及高速旋轉(zhuǎn)運行下形成了高壓、高溫油霧,油霧外溢,油槽內(nèi)的空氣和油也就跟著逐漸膨脹,從而產(chǎn)生內(nèi)壓,在內(nèi)壓的作用下,油槽內(nèi)的油浪及油霧隨著高速旋轉(zhuǎn)的下導(dǎo)滑轉(zhuǎn)子從密封蓋與滑轉(zhuǎn)子之間的間隙被甩出。

6采取的措施及方案

(1)加裝穩(wěn)油板,控制潤滑油油浪高度,使?jié)櫥捅３衷谝欢ǜ叨冗\行。穩(wěn)油板采用5~10mm厚耐油環(huán)氧樹脂板材質(zhì),穩(wěn)油板必須有一定的強度。沿滑轉(zhuǎn)子圓周分2瓣或4瓣以方便安裝,根據(jù)油槽內(nèi)壁最大直徑外徑小于2mm,根據(jù)下導(dǎo)滑轉(zhuǎn)子最大直徑內(nèi)徑小于1mm。穩(wěn)油板水平安裝,其高度要求高于下導(dǎo)瓦測溫電阻、熱油測溫電阻、下導(dǎo)瓦壓板等部件。在油槽內(nèi)下導(dǎo)瓦壓板之間的平面焊接提前加工準(zhǔn)備好的鐵塊,鐵塊上要鉆直徑20mm的螺紋內(nèi)孔用來固定穩(wěn)油板。同時也對3號機組下導(dǎo)油槽加裝擋油環(huán),但必須測量出2號機組擋油環(huán)的實際安裝位置,才能確定3號機組的安裝位置,需要的材料費用為2000~5000元。

(2)更換最新一代下導(dǎo)油槽接觸式油擋,需要的材料費用為60000~70000元。

(3)機組下導(dǎo)油槽加裝油霧收集裝置,需要的材料費用為5000~10000元。

7結(jié)語

對3號機組的技術(shù)改造并未達(dá)到防止甩油目的,但甩油量比以前有所降低。2017年6月對3號機組進(jìn)行C級檢修時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點接地缺陷,對3號機組進(jìn)行了擴大型B級檢修,將3號機組的軸線控制到0.10mm范圍內(nèi)。根據(jù)廠家圖紙,下導(dǎo)軸瓦間隙在0.15~0.20mm范圍內(nèi),我們根據(jù)盤車數(shù)據(jù)按照最小間隙調(diào)整下導(dǎo)軸瓦間隙(0.15mm),機組開機前將油位補至280mm,下導(dǎo)瓦運行后最高溫度為52℃,經(jīng)過25天運行下導(dǎo)油槽油位降至220mm,補油50kg左右。因此為機組搶修后第一次補油,無法判斷甩油時間延長是更換毛氈的原因還是機組檢修的原因。