红河南沙水电厂1撑机下导瓦温过高处理论文

　　摘要：南沙水电厂总装机150MW，单机容量50MW，半伞式混流式发电机组。由天津天重重型发电设备有限公司制造生产。1样机投产发电后，下导瓦一直在5962。C高温运行，这不仅危及导瓦，还进一步危及滑转子。主要原因是下导、推力共箱油箱内热冷油循环不畅，导致冷油不能进入下导瓦。本文分析了致使瓦温过高的原因，并介绍了南沙水电厂下导瓦温过高的处理方法。
　　关键词：南沙电厂；下导瓦温；过高处理
　　一、前言
　　南沙水电厂1撑机组自07年12月份投运以来，由于下导瓦温过高，我厂先后对其进行了两次技术改造，但降温效果却一直不理想，直至09年3月份在1｝｝机组B级检修完成后，这一问题才得以解决。
　　1撑机组在72小时试运行时由于下导瓦温过高造成了一次事故停机，72小时试运行后有多次由于下导瓦温过高造成了一次事故停机，并且在环境温度只有220C的情况下：机组带20MW负荷时下导瓦温为620C：机组带26MW负荷时下导瓦温度达630C。机组带50MW负荷时下导瓦温度达690C。这极大的威胁着机组的安全稳定运行，下导瓦长期在高温情况下运行，极易发生烧瓦事件’甚至烧毁下导滑转子。
　　开始之初，机组厂家分析认为是安装单位对上导、下导间隙值调整不正确，要求重新调整导瓦间隙值。根据其要求将上导瓦间隙值由15pm调整为20pm，下导瓦间隙值由20Lun调整为25Iun，开机试验，在相同负荷和相同环境温度下，下导瓦温度依然居高不下。由此推断，下导瓦温过高的原因不是由于导瓦间隙值过小引起的。
　　二、下导瓦温过高原因分析
　　经过多次实验分析，下导瓦温过高是以下几个原因造成的：下导轴承、推力轴承共用一个油槽，轴承油冷却采用镜板泵外循环冷却方式，设四台冷却器。（见图1，推力、下导轴承结构图）。轴瓦冷却油循环路线为：冷却后的润滑油经输油管路、喷头直接喷在推力瓦上（推力瓦冷却），然后经过推力头上的7个cP20孔到达下导瓦（下导瓦冷却）；推力瓦热油经镜板、集油槽回到油冷却器，下导瓦热油经集油槽上的12个镜板、集油槽回油冷却器。
　　图1推力、下导轴承结构图
　　从下导瓦冷却油的循环路线可见，下导瓦的油循环有着以下几个的问题：
　　a）挡油筒与推力头的间隙过小，推力头的7个q）20孔的开孔方向欠妥。这种结构将导致下导瓦冷却油直接从集油槽的12个q）60回到下腔，不利于下导冷却。
　　b）下导瓦的冷却油源为冷却过推力瓦的热油，油温难以满足对下导瓦冷却的要求。
　　c）下导、推力油槽整个透平油循环线路中存在死油区。
　　我们在机组运行期间对下导相关部位的温度进行了测量和记录。温度测量记录表（测量点一镜板以上油温、测点二：集油槽温度、测点三：镜板以下油温）
　　测量点温度28。326。125
　　备注
　　测量时，机组带20MW负荷，油冷却器冷油油温为21，热油为25，下导瓦温最高62。2，推力瓦温最高为35。9。
　　测点一：镜板以上油温约为28。3。；
　　测点二：集油槽温度约为26。1；
　　测点三：镜板以下油温约为25。
　　由此可见，油冷却系统冷却效果良好，但下导瓦28。3的热油没有顺利的回到油冷却器（冷却器回油温度为25），油循环不畅存在死油区。
　　三、下导瓦温过高处理方案
　　对于我厂下导瓦温度过高的处理有过两个方案。当我们分析得出下导瓦温过高时由于冷、热油在油箱内交换不足，冷油不能顺利到达下导瓦，而是停留在推力瓦上。对此，首先想到的方法是增强油循环，即在油循环系统的热油管侧上增加一台管道泵，加大热油出油量的同时加大冷油进油量，并加大油压，试图将冷油经12个q）60通孔进入推力油槽，再进入下导瓦。同时，也可以加快与热油的交换速度，从而使下导瓦温得到大幅的下降。
　　按这一思路对冷却油循环系统进行了施工。在四台冷却器中对称布置两台的出油侧各加一台管道泵。完成后，记录开机前的瓦温为42。开机后，下导瓦温上升为48，但推力瓦温不变，维持在39左右。机组并网加负荷至25MW，下导瓦温上升至59，此时同时投入两台管道泵（冷却器在运行中），5分钟后发现温度上升至65，推力瓦温也上升到了45。立即停止试验。
　　我们再次分析，在油循环系统的热油管侧上增加管道泵以图加大热油出油量的同时加大冷油进油量，将冷油经12个q）60通孔进入推力油槽，再进入下导瓦。这个思路四正确的，但为何在应用中，瓦温不降反而上升了呢？原因在于，在油循环系统加了管道泵后，加大热油出油量，也就是增大了油的运动速度，油在高速运动中，自身温度增高，也就出现了油温不降还升现象，从而导致下导瓦温、推力瓦温比投入管道泵前还要高。这次试验的失败，也让我们得到了更确切的结论：下导瓦温过高是由于热、冷油在油箱内未进行完全交换。要解决这个问题，就只有从油的循环路线上想办法，也就是加大推力头7个｛D20孔的孔径，或者再增加7个甚至更多个数的q）20孔。同时还要加大集油槽上12个q）60的孔径，或者再增加12个甚至更多个数的q｝60孔，以增加油的循环能力。无疑这种方法在现场时很难实现的，需要将整个下导轴承（滑转子与发电机轴热套而成）、油箱等大小部件拆除返回厂家才能处理。
　　在经过多次论证并与厂家沟通后，决定采用一种更为简单的方法：既然冷油不能从油箱内部很好的进入下导瓦进行冷却，那就直接将冷油从外部直接送到下导瓦。见图2所示。从图中可以看出，油系统这样改造后，冷油的运行路线就是总油由一路分成两路：一路由推力瓦下部进入，供推力瓦冷却，一路由油箱上部进入，供下导瓦冷却。同时，为保证每一块下导瓦都能均匀得到冷却，在下导瓦上增加一路环管及喷淋头，可确保冷油能均匀的直接喷淋在下导瓦上。
　　具体做法是，将新增设的喷淋环管进油口，与原冷却环路的冷油管进行焊接，并在焊接出口上方装设管道阀以调节喷淋环管的喷油量。而喷淋头以一定角度将冷却油喷射在下导瓦推力头，起到直接冷却下导瓦降低瓦温作用。
　　这一方案得到一致认可后，由天重厂家计算下导瓦的冷却所需进油量及设计加工新增喷淋环管。并于2009年3月底安装完成。完成后，开机试验，记录开机前下导瓦温为42（我厂所在地环境温度较高），开机后下导瓦温为45，推力瓦温为45。并网带50MW负荷连续72小时后下导瓦温稳定在57，推力瓦温与改造前相同。
　　四、结论
　　我厂在解决完成l撑机下导瓦温过高的问题后，相继对2、3机进行了同样的处理。处理后，推力瓦温稳定、下导瓦温稳定并保持在57。在经过近一年的运行证明，我们的思路是正确的，方法也是得当的。