东侯峪水电站1 号机组检修调整
2013-07-31郝金贵段红波曹显勇
郝金贵 段红波 曹显勇
(邢台县水力发电总站,河北 邢台 054001)
1 基本情况
东侯峪水电站位于邢台县西黄村镇东侯峪村南的野沟门北灌区桩号3 +540 陡坡处,装机2 ×220kW+1 ×55kW。其中1 ~2 号机组水轮机型号为ZD560-LJ-60。该电站于1997 年8 月开工,1998 年12 月投产发电。电站投运后,1 号水轮机组的推力和径向轴承就出现振动﹑发热现象,运行几百小时就要更换,严重影响设备运行安全。
2 原因分析
通过东侯峪水电站1 号水轮机组的运行状况和了解其安装调整过程,我们分析其屡屡损坏轴承的原因是其安装质量差,轴线、水平度的调整不符合相关要求,也不排除机组某些部件制造有缺陷。
为彻底解决这一问题,我们和水电站职工一道,对1 号机组进行了拆解测量,发现有三个问题证实了我们的分析和判断。
(1)机组轴线曲折,水机甩轮和发电机靠背轮间隙不均。
(2)机组同心度不符合要求,偏心1.5mm,超出0.12 ~0.2mm 的要求。
(3)发电机靠背轮加工面和甩轮加工面制造有误差,甩轮最大不平误差为0.012mm,靠背轮最大不平误差为0.065mm,两者相加为0.077mm。
3 检修调整
为保证机组今后的平稳运行,我们在机组回装过程中,按有关规程要求,对机组的摆度、同心度等进行了精心测量验证和调整。
3.1 机组同心度测量
在轴承箱和水导处各用细钢丝拉十字线,用重锤法测量,两处中心重合无误差,说明机组固定件安装符合要求。
3.2 轴承箱水平测量、调整
水轮机的轴承箱以两根预埋的工字钢为支架支撑。用框式水平仪(0.03mm/1000mm)在轴承箱体加工面沿圆周八等分测量,数据见图1。图中箭头方向为水准泡移动方向,数值为水准泡出格数。由图1分析,轴承箱东南方向偏低。在轴承箱东南方向三点加厚度为0.05mm 铅片(饮料盒)后,重按上述方法测量,数据见图2。与图1 数据相比,东南方向还有偏低,但数值减少近50%,并且在沿圆周有两处近乎零点,认为轴承箱已基本找平。
3.3 机组轴线测量、找正
在水轮机回装完毕后,在不安装水导轴承的情况下,进行机组轴线找正。在甩轮处和水导处同方向架千分表,按圆周四等分,表头调“0”后,人工盘车同时读取数值,见图3。理想情况是轴线正,两表读数都为“0”,但因安装质量、轴承间隙、设备制造等诸多原因,机组主轴轴线都有摆度。因此,两表都有读数,而且为一正一负。测量数据见下表1。
表1 机组轴线测量结果 单位:mm
按厂家规定,主轴找正允许0.03mm/1000mm,即不大于0.05mm (轴长1.7m)。以上数据在允许范围内,不需要调整。
3.4 机组水平测量、调整
在机组水平调整时,用塞尺测量后,发现发电机靠背轮和甩轮之间间隙不均。经计算,在发电机座西北脚加垫1.6mm、西南脚加垫0.5mm 后,重测两轮间间隙,虽基本均衡,但在按两轮对应四点调90°、180°转动测量时,两轮间隙变化起伏较大。分析原因,除安装发电机底座时水平度调整有问题外,两轮加工面加工也有误差。经用千分表测量,甩轮不平度最大误差为0.012mm,靠背轮不平度最大误差为0.065mm,两者如叠合一起,则误差近0.08mm。因此,在调整两轮间隙时,也要将两轮加工误差考虑进去。具体计算方法(假定两轮误差相反)见图4。若两轮平面间距为d,当在误差测点A 时,测得数据为d',则d=d'-0.065mm+0.012mm,其他误差点以此为原则校验,见图4。
图3 机组轴线测量、找正示意图
图4 两轮加工误差计算方法
经在发电机座西北脚加垫1.65mm、西南脚加垫0.5mm 后,测得的两轮间隙数据(修正后)见图5。由于设备制造误差影响,四脚处的间隙很难调整一致,待今后设备大修时,需将靠背轮加工面重新加工,以清除误差。
图5 处理后两轮间隙数据
3.5 机组同心度测量、调整
以水轮机轴为基准,将发电机轴同心找正。方法是在甩轮和靠背轮相隔90°相对应的四个方向做标记,在靠背轮上架千分表,转动甩轮,分别读取数据。在对原发电机轴位置测量数据分析后发现,发电机轴向西南方向偏移1.5mm,超出厂家规定的小于0.2mm要求。经过将发电机向东北方向平移调整后,测量的发电机轴不同心数据见图6,不同心度0.035mm,小于0.2mm,符合要求。在调整机组同心度时,要注意发电机靠背轮的自有摆度和甩轮的不圆度。如果误差较大,应加以消除。
图6 处理后发电机轴不同心数据
4 结 语
东侯峪水电站1 号机组自2002 年9 月进行检修调整以来,到2012 年8 月,轴承已运行1.5 万h,期间运行平稳,使机组发挥了较好效益。通过此次机组检修调整,我们认为有两点需要水电同行引起重视。一是不管机组容量小与大,其安装和调整都按程序来,不能图省事、省工序;二是安装和调整过程中,一定要注重质量,各项调整数据一定要符合要求。