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2012-06-21
作者(zhě):勞西岑
(海南省(shěng)儋州鬆濤水利工程(chéng)管(guǎn)理局)
立式水輪發電機組基本上都(dōu)采用滑動軸承(chéng),軸(zhóu)承瓦大多數是(shì)巴氏合金瓦,軸承在發電機組(zǔ)中承(chéng)受轉動係統的徑向(xiàng)力和軸(zhóu)向力,對保證機組轉動係統空間位置(zhì)穩定而不發生位移,起著決定(dìng)性作用。軸承是構成發電機組(zǔ)不可缺少的部件,但它並非是生產、傳遞、轉換能量的部件,如果說更換軸承(chéng)瓦能提高發電(diàn)機組的效率,或許不少讀者會有質疑。確實,發電(diàn)機組的軸承瓦因磨損、燒壞或(huò)其它原因而更換同一類型的軸瓦,發電效率是不會有什麽改變的,但是如果更換的是新型材(cái)料製成的彈性金屬塑料瓦,由於兩種瓦(wǎ)的物理性(xìng)質不同磨擦力不同,提高機組發電效率是(shì)明擺的事實。
1 實例(lì)
海(hǎi)南鬆濤工管局南豐水電站是鬆濤水庫出庫(kù)口電站,裝機3台總容量25MW,其中3#機是擴建機組,水輪機為HLA244-LJ-165,發電機為SF-5000/20-3250,額(é)定功率5MW。該機組自1994年7月13日投產發電起就發現機(jī)組(zǔ)下導瓦(巴氏(shì)合金瓦)溫度過高,滿(mǎn)負荷(hé)下運行經常發預告(gào)信號,溫度經常(cháng)維持在60℃以上,Z高曾經達66℃。盡管機組檢修安裝完(wán)全符合技術規定,且對(duì)軸(zhóu)承的冷卻供水管進行改進,但軸承運(yùn)行溫度過高的現象仍無法消除,電站幾經探討(tǎo)終於在2005年與我(wǒ)國北方某光電技術有限公司訂購了新型材料製作的(de)改進型彈性金屬塑料瓦(wǎ),並於2005年11月底把(bǎ)3#機組上、下導(dǎo)、推力、水導的巴氏合金瓦全部更換為新型塑料瓦,機組換(huàn)瓦後(hòu)的運行效果令人相當滿意。表1~3是3#機組更換(huàn)軸(zhóu)承瓦後與換瓦前近似工況下(xià),機組(zǔ)運行出(chū)力、溫度、擺(bǎi)度測量的比較表(biǎo)。
表1 軸瓦Z高溫度對(duì)比
表2 機組在相近工況下(xià)的出力對比
表3 機組在相同出力(5000kW)下擺度、振(zhèn)動對比
2 分析
由表1~3的數據比較可知,在基本相同的工況下,換瓦(wǎ)後機組的軸承瓦溫下降明(míng)顯,降幅17~22℃。運行穩定性提高,擺度減小0.01~0.02mm,振動減少0.01mm。發(fā)電出力增加150~170kW,表明發電機效率提高。更換軸(zhóu)承瓦為何發電機(jī)效率會提高呢?原來彈性金屬塑料瓦是由氟(fú)塑料經(jīng)彈性金(jīn)屬絲複合鑲嵌、釺焊在鋼瓦基上形成(chéng)的複合軸承瓦,它的摩擦係數為0.04~0.08,而巴氏合金瓦的摩擦(cā)係數為0.15~0.20,在相同壓(yā)力下,摩擦(cā)係數小摩擦力也小。由於機械損耗摩擦力減少,在(zài)其它條件不變的情況下,相當於(yú)輸出(chū)功(gōng)率(lǜ)增加,因此發電(diàn)機組的效率提高。
3 結論
從南豐電(diàn)站(zhàn)3#機更換軸承瓦後的發電運行(háng)結(jié)果看,塑料瓦有不少優點:
·降低軸承(chéng)溫度;
·提高運(yùn)行穩定性;
·提高發電效率;
·減輕檢修工作強度,因為它無需研刮(guā)軸瓦等。
這裏麵提高發電效率Z值(zhí)得我們重視,因為同一台發電機組,在同一水頭,同導葉開度(即過水流量相同)的工況下,機組的發電出力增加了150~170kW,即該(gāi)發電機組發電效率約提高3%,表明水能源的利用(yòng)率提高了。從經濟(jì)上看,一年發電運行以6720h計,可增加(jiā)發電量約1008MWh,以上網電(diàn)價0.25元/kWh計,可(kě)增收約25萬元,而更換塑料瓦(wǎ)約花費13萬元,當年(nián)收益約12萬元。由此可知立(lì)式水輪發電機組更(gèng)換新型彈性金屬塑料瓦可提高機組發電效率,應是中小(xiǎo)型水電站挖潛增效的一條捷徑(jìng)。