HL240-WJ-71型水輪機的大修

   時間:2014-03-11 15:06:21
HL240-WJ-71型水輪機的大修簡介
    驛馬河水電站位於黑龍江省尚志縣慶陽鎮驛馬河村,上游集雨面積為465km2,設計水頭21m,流量14.3m3/s,總裝機3×500kW+1×200kW,年……
HL240-WJ-71型水輪機的大修正文
  驛馬河水電站位於黑龍江省尚志縣慶陽鎮驛馬河村,上游集雨面積為465km2,設計水頭21m,流量14.3m3/s,總裝機3×500kW+1×200kW,年發電量650萬kW·h左右。
驛馬河水電站在1972年興建,1982年進行機組安裝,由於安裝的技術力量弱,量具和專用工具也不全,且4號水輪機(HL240-WJ-71型)存在著質量問題,在安裝4號水輪機的過程中沒能達到設計要求。經過多種方法調試,在1985年勉強達到發電運行,但軸瓦溫度一直偏高。1987年春,機組軸瓦溫度突然升高不能運行。
驛馬河水電站4號水輪機由於軸瓦基架不平,位置不正等多種原因,造成三道軸瓦溫度高,當時盲目只對三道軸瓦進行了調整、刮研。由於技術水平低使三道軸瓦在調整刮研過程中超線報廢。后又經多個廠家進行維修,始終沒能恢復生產,從1987年至1999年期間,用去大修資金10多萬元,間接損失達20多萬元。由黑龍江省水利沖填處派有關專家和技術人員到水電站對機組進行了全面的檢查,發現如下問題:①安裝工藝和工人的技術水平偏低;②三道瓦基架不水平,推力瓦冷油時油管失靈,「三角式半強力」甩油環丟失,水冷卻器水路存在一定的問題;③轉輪迷宮式密封裝置磨損過大且超限,三道軸瓦甩油環存在不同程度的磨損,有的油環已超差。針對以上幾個問題,確定該機組僅需資金5萬元的大修方案,現將大修的過程介紹如下。

1 安裝過程中的主要方法

1)首先確定主軸垂直度,主軸垂直關鍵在安裝大飛輪法蘭(法蘭盤與大飛輪接觸面和止口由哈爾濱電機廠重新加工校正),只有保證軸的垂直度才能給下一步安裝找正奠定良好的基礎。在安裝上嚴格按照組裝的程序進行,使法蘭與飛輪連接處的止口各接觸面達到全部接觸,每個螺栓緊度均勻有力。

2)用水輪機轉輪四周密封間隙來調整徑向推力軸承(水導)機架和徑向軸承(中導和后導)機架的水平度,將每個機架底部試加、減薄銅墊(間隙比較大時可加鐵墊)調平,再用框式水平儀複查水平度。在轉輪四周密封間隙應均勻的前提下,均勻地擰緊機架底腳螺栓后,使轉輪四周密封間隙不變,使框式水準儀水平度不變。3個軸瓦兩側間隙均勻不變,這樣才能達到設計和安裝要求。

2 刮瓦時應注意的幾個方面

1)刮瓦時首先應注意3個軸頸的水平度要求,3個軸頸處用框型水平儀(精度為
0.02mm/m)複查軸頸處水平情況,徑向推力軸徑應向蝸殼方向高0.06mm~0.08mm,徑向軸徑(中導)處應向蝸殼方向高0.04mm~0.06mm,徑向軸承(后導)處應向勵磁機方向高0.04mm~0.08mm為妥。

取出3個軸承的下軸瓦,通過接觸點來確定軸承的同心度,如果接觸點靠單邊,表示軸承在水平方向不同心,可根據靠單邊的接觸點情況,如果過大,可鬆開軸承機架螺栓,調整軸承機架的左右位置(本機機架沒有定位銷);如果小,可通過刮瓦進行調整;如果接觸點明而粗,表示該軸承所處位置偏高,可鬆開軸承機架螺栓採取撤墊或刮瓦的方法解決。經過多次刮瓦達到3個軸承的下瓦接觸點明亮度相似,亮點分佈均勻。在刮三支點瓦時一定要細心和耐心,多觀察瓦的接觸點的情況,否則3個支架軸瓦就不會平衡,刮出的瓦就達不到要求。

2)下軸瓦刮瓦時,從中部到兩端接觸角逐步增加,即軸瓦中部接觸角度約在85°左右,在由中部向上逐步擴大接觸角度約170°左右,距軸瓦兩端部單邊接觸面寬25mm左右。這樣刮瓦的優點是刮瓦比較簡單,接觸面積少,進油效果好,使軸瓦的溫度容易保持長久。

3)軸瓦刮好后,根據安裝軸瓦間隙的要求,將軸承蓋兩邊平均加上適當的銅墊,在將0.5mm熔斷絲放在軸頸上,裝上軸瓦和軸承蓋,均勻扳緊軸承蓋螺栓,將熔斷絲壓扁,取出後用百分尺量出厚度(間隙),通過幾次反覆,最後確定所需銅墊的厚度,達到設備所需要的軸瓦間隙。

3 水輪機組軸瓦過熱的主要原因

1)機組在運行過程中徑向推力軸承潤滑油過熱,上、下層油不流通,溫度始終降不下。我們根據卧式徑向推力軸承潤滑油的原理,反覆檢查后發現,冷卻進油管上部距離大推力盤外圓面的間隙過大,在冷油進油管上部應加橡膠密封墊(原來就有,但圖紙沒有標出此墊),然後又對冷卻水路進行了重新設計調整才達到將油冷卻的作用。通過以上調整,使機油循環暢通,水冷卻效果好,這樣才使油溫保持正常。

2)在大修的過程中,軸承瓦溫始終降不下來。為此,我們對大的方面進行了調整,而小的細節不能忽略,比如,轉輪迷宮式密封式裝置磨損過大(可使機組主軸前後移動),造成軸瓦溫升高;再有甩油環磨損和三角式半強力甩油環丟失,都直接影響軸瓦進油,也是造成油溫過高的主要原因。這些我們都按照圖紙要求進行了逐件的更換和調整。

3)從1999年6月9日上午8∶30開始運行至10∶30,由於瓦溫上升停機檢查,發現軸瓦面出現研瓦的現象。

進一步精刮瓦和調整瓦基架后,在11日開始運行,運行到100h瓦溫保持正常,達到了72h驗收標準,這樣,就證明了整套設備安裝正確。但是運行到了270h后瓦溫又升高,又出現了研瓦現象。綜上所述,設備安裝正確,問題就在軸瓦的巴氏合金使用不符合要求所造成。最後我們採用了ZChSnSb11-6巴氏合金后運行狀態良好


以上溫度運轉了100h后,進行超負荷試驗、飛車試驗等,結果運行狀態良好,達到驗收標準。
驛馬河水電站在2000年上半年豐水期,4號機組運行1250h,發電達50多萬kW·h,收入近10萬元,實現利潤5萬元,效果顯著。

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