浅析脚基坪电厂机组水导轴瓦运行温度偏高原因及处理

张坤祥，晋兆鹏

（中广核高凤山水力发电有限公司成都分公司，四川成都610000）

浅析脚基坪电厂机组水导轴瓦运行温度偏高原因及处理

张坤祥，晋兆鹏

（中广核高凤山水力发电有限公司成都分公司，四川成都610000）

脚基坪电厂投运于2012年2月份，自电厂机组投运以来，机组水导轴瓦运行温度一直偏高，特别是在汛期的时候，水导瓦温度一度到达59.8℃，接近机组的瓦温过高报警温度60℃。在此过程中电厂维护人员对可能导致瓦温升高的各种因素进行排查（包括：冷却水压、冷却水流量、机组运行摆度，水导油盆油位等）均未发现异常情况。为此电厂组织专业人员从水导瓦的设计与制造方面着手，通过参照《水轮机设计手册》与厂家提供的水导瓦的设计图纸，终于找到了机组水导瓦运行瓦温偏高的原因。分析发现了脚基坪电厂的水导瓦设计不符合《水轮机设计手册》要求，导致水导瓦润滑油循环速度缓慢，从而造成了水导运行瓦温偏高。为此电厂经过讨论，采取了增加水导进油槽条数的方法，增加轴承润滑油循环速度，提高水导瓦冷却效率，达到了降低水导瓦运行温度的效果。

轴瓦；温度；偏高；分析；处理

1 概述

脚基坪电厂自投运以来，机组的水导瓦温一直偏高，严重的影响机组的安全运行。为此电厂组织专业人员对影响机组瓦温偏高的因素进行分析，在分析对照设计手册与厂家的设计图纸发现，由于设计的不合理造成水导轴瓦的润滑油循环速度过慢，影响了水导瓦润滑油的热交换效率，导致了水导瓦的运行温度偏高。针对发现的问题，电厂人员制定了增加进油槽数量的方法，提高润滑油的循环速度，降低了轴瓦的运行温度。

2 原因分析及处理措施

2.1原因分析

脚基坪水电厂水轮机型号HLA384-LJ-190，水导轴承采用的是带旋转油盆稀油润滑筒式轴承，轴承直径565 mm。在长期的运行过程中瓦温普遍较高，在2013年与2014年的丰水期长期运行过程中达到59.8℃，接近报警温度60℃，严重影响机组的安全稳定运行。在对可能导致瓦温升高的各种因素进行排查后（包括：冷却水压、冷却水流量、机组运行摆度，水导油盆油位等），均未发现异常情况。通过对比设计手册与厂家提供的设计图纸发现，造成瓦温偏高的原因主要是设计的不合理造成水导轴瓦的润滑油循环速度过慢。影响润滑油循环速度的原因有：轴瓦油槽形状、尺寸；油槽数；轴承间隙；轴瓦进油口进油压力等。对润滑油循环较慢的问题，参照《水轮机设计手册》第十三章第三节分析发现：通过与《设计手册》对比，脚基坪电厂轴瓦油槽形状、尺寸；油槽数；轴承间隙，均与《设计手册》相符。现场分析润滑油循环较慢与轴瓦进油口位置，进油口压力有关。

图1 电厂水导瓦结构情况

（1）通过比较手册推荐的油槽形状与现场机组的情况，发现进油孔的位置不相符（见图1、图2）。

图2 设计手册推荐结构

（2）根据设计手册“筒式轴承系列尺寸表”中的旋转油盆尺寸参数（实线）与电站旋转油盆尺寸参数（虚线）进行比较（见图3）：

图3 设计手册筒式轴承系列旋转油盆尺寸参数与电站旋转油盆尺寸参数比较

通过比较，脚基坪电厂旋转油盆的容积与容油量明显低于设计手册。

（3）手册推荐旋转油盆油面高度为轴瓦高度的1/4～1/3高度，脚基坪主机设计的正常油位为110mm，为手册推荐的最低下限（轴瓦高度440 mm×1/4）。现以110 mm正常油位高度计算油盆内油面旋转抛物面，如图4。

图4 正常油位线与计算旋转油面抛物线

计算旋转油面抛物面离油盆盖与轴承体缝隙面的距离为45.65mm，小于手册推荐的50～80mm；轴承体下部浸油层为57 mm，小于手册推荐的80～120 mm。2.2处理措施

通过对以上数据的分析，进油量较小与设计的尺寸有关。由于设计尺寸容油量偏小，造成轴瓦进油压力较小，导致进油量偏少。在确保不改变轴承主体结构，不使运行工况变差，又能增大进油量，现场提出在轴瓦瓦面上增加两条油槽，解决轴瓦进油量偏小的问题（见图5、图6）。

图5 改造前4条油槽

图6 改造后新增2条油槽

通过本次改造，取得了良好的效果，机组水导瓦温运行平稳，现维持在50℃左右，预计夏天运行瓦温将维持在54～55℃左右。

3 结论

影响机组轴承运行温度偏高的原因是多方面的，这些原因主要有冷却水压、冷却水流量、机组运行摆度值，水导油盆油位，机组所带的负荷等。在发现机组运行瓦温偏高，但是在检查以上因素均正常的情况下，大家可以试着检查轴承的设计制造是否符合国家的设计标准，从设备的本身出发找到最终的原因，从而有利于制定可靠的解决方案，保证设备的安全稳定运行。

[1]哈尔滨大电机研究所.水轮机设计手册(水轮机电机组设计手册第一部分)[M].北京：机械工业出版社,1976-11.

[2]脚基坪电厂水轮机厂家设计图纸[Z].

TM312

B

1672-5387（2017）02-0034-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.02.012

2015-10-20

张坤祥（1980-），男，工程师，主要从事电厂检修、维护管理工作。