劉金（jīn）華1 李誌紅2 梁興（xìng）2
（1.廣東粵電（diàn）新豐江發電公司電力檢修安（ān）裝分（fèn）公司，廣東河源 517000；2.南昌（chāng）工程學院，南昌 330099）
摘 要：本文闡述了燈泡貫流式水輪發電機組軸承對（duì）於安全運行的重要性，介紹（shào）了蓬辣灘水電站#2機（jī）組軸承溫度過高的原因和處（chù）理措施，提供了大量真實的測量數據，通（tōng）過對處（chù）理結果的分析，旨在為類似機型的同類問題解決提（tí）供借鑒和參（cān）考。
關鍵（jiàn）詞：燈泡（pào）貫流機組（zǔ）；軸承；溫（wēn）度
1 前言
蓬辣灘水電（diàn）站位於廣東省梅州市大（dà）埔縣三河（hé）鎮（zhèn），是梅江幹流下（xià）遊的一個（gè）低水頭閘壩式徑流電站，主要向梅州（zhōu）地區地方電網供電。電站以（yǐ）發電為主，兼顧航運。裝有4台11MW的燈泡（pào）貫流式水（shuǐ）輪發電（diàn）機組，水輪機的型號為GZ（k239323）---WP---440，額（é）定功率為（wéi）11.4MW，額定流（liú）量為152m3/s，額定轉速為115.38rpm，額（é）定（dìng）水頭為8.2m；發電機的型號為SFWG---J11---52/5100，額定功率為11MW，額定電壓為6.3kv，額（é）定電流為1120A，采用帶（dài）冷卻套強製風冷的冷卻方式。設計年（nián）利用小時數為3829h，年平均發電量1.69億kw·h。電站（zhàn）主體工（gōng）程（chéng）於99年12月18日正（zhèng）式動工（gōng），02年7月#1機組投產（chǎn）發電（diàn），03年5月全部機組投產發電。本（běn）文（wén）簡單介（jiè）紹#2機組大修過程中成功處理軸承溫度（dù）過高的措施和步驟，為解決同類問題提供參考。
2 問題的引出
2.1 蓬辣灘機組軸承結構
軸承，作為（wéi）轉動（dòng）部分（主軸，轉子和轉輪）的主要（yào）支撐，對於機組的安（ān）全穩定運行起著非常重要的作用。燈泡貫流式機組因其自身的結構型式和獨有（yǒu）的特點，軸承的結構有別於其他形式的水輪發電機組。蓬辣灘機組軸係采用雙支點雙（shuāng）懸臂式結構，即在（zài）水輪機轉輪上遊側布置水導軸承和（hé）在發電機轉子（zǐ）的下遊側布置發導軸承，水輪機轉輪和發電（diàn）機轉（zhuǎn）子均為懸臂結構。此支撐方式結構（gòu）簡單（dān）、可靠，性價比高，安裝檢修方便，易（yì）於運行維護。
2.2 蓬辣灘#2機組運行中存在的問（wèn）題
2.2.1 #2機組自（zì）02年9月（yuè）投產發電以來（lái）未進行（háng）過大修，至2009年6月累計發電2.89萬小時，02年機組徑向軸承發生過燒瓦（wǎ）事故，自03年以（yǐ）來，正推力軸（zhóu）承溫度一直偏高（gāo），經常達到廠家設計報警溫度（52℃）。
2.2.2 2009年#2機組小修時曾對推力瓦間隙進行（háng）調整並更換了2塊已變色的推力瓦，其後又在機組組合軸（zhóu）承回油管處加（jiā）裝了一個冷卻水箱，效果沒有什麽變化。但自運行至今，其（qí）瓦溫仍整體較高，穩定後瓦溫經常（cháng）在報（bào）警值以上。正推瓦溫廠（chǎng）家設計Z高瓦溫是65℃，在運行（háng）過程中當（dāng）溫度高（gāo）於（yú）52℃，瓦溫會明顯快速升高，如果不能及時停機，就會造成燒瓦的危險。因此，綜合各（gè）方麵（miàn）的因素，考慮將軸（zhóu）瓦報警溫度設定為52℃。處理正推瓦（wǎ）溫度過高（達到了報警溫度）以及徑向軸承溫度、水導軸承溫度和反推瓦（wǎ）溫度偏高的問題是2009年10月大（dà）修的重點。
3 #2機組溫度過高原因分析及處理
3.1 機組軸（zhóu）線檢測
通過（guò）對（duì）機組軸線檢（jiǎn）測，發現機組軸線（xiàn）偏移，在水（shuǐ）導下傘型架處加銅墊和打磨進行水導處高低的調整，使機組的軸線高低符合要求。軸線（xiàn）稍偏斜不進行調整，隻要求調整徑向軸承或（huò）水導軸承（chéng）與大軸（zhóu）軸線吻合就（jiù）行了。
3.2 軸承與主軸的（de）同心度檢測與調整
軸線調整符合要（yào）求後（hòu）（軸線調（diào）整後要重新測量水導和徑向軸承的間隙重點是組合麵以下，作（zuò）為分析用），拉出水導和徑向軸承，在（zài）檢修場地（dì）重新組合測量軸承的內徑，把軸承的內徑和大軸（zhóu）直徑相（xiàng）比較使之符（fú）合（hé）要求。檢查瓦麵磨損情況進行（háng）修刮挑花（huā），並結合拆前測量的數據進行綜合分析。
出現上圖（圖一）掛角的現象，在水導和徑向軸（zhóu）承球麵自動調整不過來，則在水導傘（sǎn）型架豎直結合麵處加銅墊進行調整和在反推座後調整墊上加銅墊進行徑向軸承的調整，具體加墊的厚度（dù）和加（jiā）墊的方（fāng）向應根（gēn）據實際的測量數值根據相似三角形計算進行確定，使徑向和水導的中心線和（hé）大軸的軸線吻合。注意：在調整徑向軸承（chéng）後（hòu），應在每塊反推瓦處測量鏡板到反推座的（de）距（jù）離，來磨反推瓦後的橡膠墊使之滿足在鏡板（bǎn）靠緊反推瓦時正下方的那塊反（fǎn）推瓦與鏡板有0.1mm的間隙。
3.3 空氣間隙調整
在水導和徑向瓦間隙調（diào）整到符合要求後，來進行（háng）吊裝定子，並調整空氣間（jiān）隙使之達到均勻，進而減少外力作用到組合軸承上對組合軸（zhóu）承溫度產生影響。
3.4 鏡板的檢查研磨（mó）、正推瓦與鏡板的間（jiān）隙調整和其他影響因素的（de）處理（lǐ）調整正（zhèng）推瓦（wǎ）與鏡（jìng）板的間隙，是滿足在開機運行過程中全（quán）部瓦均勻受力，主要測量（liàng）調整抗重板與（yǔ）抗重柱的間隙，來反映正推瓦與鏡板的間隙。先把主軸向上（shàng）遊頂，使反推瓦與鏡板全部接觸，用300N的力矩扳手進行壓鉛法測量抗重塊與抗重柱之間的間隙大小，要求間隙值是0.5mm。對小於0.5mm的應在調整環後加銅墊（diàn），對大於0.5mm的（de）應磨（mó）調整環。注意：在對小於（yú）0.5mm的進行加墊處理（lǐ）時如果壓鉛後鉛片的厚度是大於0.1mm或遠遠小（xiǎo）於0.5mm，此時壓出來的並不是真實值（zhí），真實間隙比這還（hái）要小或者（zhě）調整環太薄可能沒有間隙。所以在每一（yī）次加（jiā）墊後都應該進行（háng）壓鉛測量間隙，直到測量的值符合要求；
（1）對鏡板的波浪度大、凸凹條紋嚴重（chóng）、有磨痕和油蝕應進行鏡板的研磨處理，使之達到要求的光潔度；
（2）更換組合軸承端蓋與大軸的（de）密（mì）封環，密（mì）封環上的銅環由於磨損（sǔn）造成漏（lòu）油量過大，要更換密封環上麵鑲嵌的密封銅環，主軸的直徑Ф750-0.10mm則密封環上鑲嵌的銅環內徑應為Ф750+0.02--Ф750+0.05mm，安裝時使配合間隙均勻，減少漏油量，提（tí）高散熱的作用；
（3）檢查油冷（lěng）卻器，如果（guǒ）進出的潤滑（huá）、冷卻油溫（wēn）度過高也不能更多的帶走熱量，應檢查油冷卻器的（de）情（qíng）況，是不是冷卻水不暢通或冷卻器內壁有汙垢。冷卻效果不好的應進行更換，使進入組合軸承和水（shuǐ）導軸承（chéng）的（de）油溫在（zài）符合要（yào）求的較低的溫度範圍內，從而加大散熱量。
3.5 通過上麵分析的（de）原因和（hé）采取的具體措施，檢修前後數據對比如下：
表（一）：機組徑向軸承間隙對比（單位：1/100 mm）
注：徑向（xiàng）軸（zhóu）承（chéng）是通過在反推座後加墊校正得到的，徑向軸承的間隙標準值是（shì）0.55—0.68mm。
表（二）：機組水導軸承間（jiān）隙對比（單位：1/100 mm）
表（三）：調整前後空氣間隙對比（單位：mm）
注：檢修前的數據是通過塞尺（chǐ）測量的，誤差（chà）大（dà），不能準確的顯示空氣間隙的情況，但是（shì）從數據上可以（yǐ）看出，空氣間隙不均勻；檢修後的數據是用做的專用工具測（cè）量的，誤差比較小。在定子圓（yuán）度的範圍內盡量調整空氣間隙均勻。
表（四）：正推瓦壓鉛法間（jiān）隙測量調整（單位：1/100 mm）
注：壓鉛測量抗重柱與抗重壓板（bǎn）之間的距離，其（qí）中規（guī）定值是0.5mm；上表中測量值大於規定值的是“+”號，應把調整墊（diàn）車磨去測量值與規定值之差。測量值小於規定值的是（shì）“-”號，應在調整墊後加銅片，理（lǐ）論上（shàng）加測量（liàng）值與規定值之差，但是在實際（jì）操作中應對每次加墊後都要壓鉛測量。其（qí）中（zhōng）8、12號與規定值很近沒有做處理。
通過對以上存在問題的部位所進行的處理和調整，#2機組（zǔ）在與（yǔ）原相同工況下運行時，各處溫度都得到了明顯的降低，具體數據如下表：
表（五）：軸承溫度（單位：℃）
注：修前（qián）的溫度是在10月份測量的，修後的溫度是在1月份測量的，室溫10月份>1月份約4度。
4 數據測（cè）量時應注意的（de）問題
為了（le）使機組軸承溫度過高處（chù）理工作取得成效，在數據測量時應注意以下二個問題：
（1）在進行問題討論前先測出水導軸承間隙、徑（jìng）向軸承間隙、發電機的空（kōng）氣間隙和四個槳葉在水平和豎直方向的槳葉間隙，注意前三個（gè）間隙上下遊側都要測量，水導和徑向間隙（xì）測量8個點（diǎn），空氣間隙每個磁極都要測量；
（2）在拆出鏡板前應先用框型水平（píng）儀（yí）測量一下鏡板的垂直度以便（biàn）以後進行數據（jù）比較，在拆出鏡板和（hé）水導上（shàng）半部分後，由於沒有投徑（jìng）向（xiàng）處的檢修頂和水導處（chù）的千斤頂，此時分別在水導和鏡板處測量大軸的水（shuǐ）平度（dù）（如果不能同時拆出也可在一個地方測量）。在機組設計時由於用於抵消部分開機（jī）過程中向下遊的衝力和減少正推抗重塊（kuài）的受力，水導瓦處比徑向瓦處偏高幾十個絲。由於不同機組鏡板到水導處的長度不同（tóng），不（bú）同機組偏高的高（gāo）度也不盡相同，但是反映到鏡板上時，鏡板與反推座的距離正下方比（bǐ）正上方大0.1mm也就是鏡板有0.1mm的傾斜度，這就要求正（zhèng）下方那塊反推（tuī）瓦（wǎ）與鏡板有0.1mm的間隙，向上依次漸變。
5 結束語
蓬辣灘#2機組問題（tí）處理後，機組各部軸承溫度比改造前降低11～21.30度，效果明顯，說明（míng）處理方法正確、措施有效。軸承溫度（dù）的（de）大大降低提高了水輪發電機組的運行質量和可（kě）靠性，降低了頻繁開機對機組的（de）危害，保證了機組的發電時間，提高了電站的（de）經濟效益。
參考文獻
[1]沙錫林.《貫流式水（shuǐ）電站》.北京：中國水利水電出版社，1999.
[2]劉國選.《燈泡貫流（liú）式水輪發電機組運行（háng）與檢修》.北京：中國（guó）水利（lì）水電出版社，2006.
