青居水电站2号机组水导轴承烧瓦处理

周 亚，罗云江

（四川华能嘉陵江水电有限责任公司，四川 南充 637000)

青居水电站2号机组水导轴承烧瓦处理

周 亚，罗云江

（四川华能嘉陵江水电有限责任公司，四川 南充 637000)

介绍青居水电站2号机组水导轴承烧瓦后的处理过程：进行机组拆机检查；对烧损的水导轴瓦采用非常规的修复方式；通过对水导轴瓦修复后的数据分析，确定加工水导轴承法兰面，使大轴与水导轴瓦间隙符合设计要求；调整扇形板的高度，使机组轴线符合设计要求；检查机组间隙合格后，恢复青居水电站2号机组发电。

青居水电站；水导轴承烧瓦；非常规的修复方式；调整；处理

1 引言

青居水电站位于四川省南充市高坪区青居镇，是嘉陵江干流苍溪县至合川县河段十三级开发中的第十个梯级电站。电站主要经营水力发电，兼顾航运。该电站为贯流式机组,装机容量为4×34 MW，机组结构详见图1。

图1 青居水电站水轮发电机组剖面图

该机组导轴承由水导轴承、组合轴承（发导轴承以及正、反推力轴承）组成，水导轴承由上下两块巴氏合金瓦构成，材料代号Q235-A+Zchsnsb11-6，其水导轴承结构详见图2。轴承润滑方式为大循环模式，油牌号为汽轮机L-TSA 68。青居2号机组主要参数见表1。

2 水导轴承烧瓦过程温升情况

2016年07月13日11∶55，雷雨天气致使青居水电站机组400 V系统失电，机组自用电断电，机组润滑油中断，导致2号机组的水导轴瓦温度异常升高（由12∶10的53.59℃到12∶19的79.62℃）。水导轴瓦温升情况见图3。

图2 水导轴承剖面图

3 水导轴承烧瓦处理方案

检查水导轴瓦间隙、主轴中心、桨叶与转轮室的间隙以及水导轴承瓦面等，发现水导瓦间隙、主轴中心与桨叶与转轮室间隙值未达到设计要求，水导轴承瓦面磨损严重；由于制造新水导轴承周期较长，为保证青居水电站2号机组在丰水期尽快恢复发电，确定对现有的水导轴承进行修复处理，对磨损水导轴瓦进行表面抛光以及对水导轴瓦进行刮瓦处理，直到满足设计要求；加工水导轴承分半组合法兰面，使大轴与水导轴瓦间隙符合设计要求；水导轴瓦经检查合格后，对水导轴承进行回装，调整扇形板高度，使机组轴线位置符合设计要求；在机组回装后，对水导轴瓦间隙、主轴中心、桨叶与转轮室的间隙、主轴高压顶起的高度等进行检查；机组投运后，对水导瓦瓦温及机组振摆等进行跟踪监测与分析，并确定2号机组能安全可靠的长期运行。

表1 青居水电站水轮发电机主要参数

图3 青居2号机组水导轴瓦温升曲线

3.1 拆机检查

（1）水导轴瓦间隙检查：水导轴瓦间隙最上端为0.86 mm,左右为0.2 mm，往下依次递减，与安装相比总间隙增大0.2 mm。检查数据详见表2（水导轴瓦间隙设计值为0.62±0.056 mm）。

（2）主轴中心检查：内导水环处的主轴中心与安装位置相比下降0.2 mm，左右无明显变化，检查数据详见表2。

（3）桨叶与转轮室的间隙检查：桨叶上下端间隙与安装位置相比下降0.4 mm，检查数据详见表2（桨叶与转轮室设计间隙值为3.60+0.6mm）。

（4）高压装置投入时主轴顶起高度：水导处为0.16 mm.受油器处为0.12 mm，其说明受损的水导轴瓦瓦面平整。

（5）水导轴承瓦面检查。水导轴承瓦面磨损面约85%，底部最深处约0.2 mm，整个瓦面仍较光滑，无沟槽、起碴现象。

3.2 对受损的水导轴瓦修复

水导轴瓦修复工艺要求：①轴颈表面应光亮，无毛刺、锈斑。②轴瓦研刮后，瓦面接触应均匀；轴瓦每平方厘米面积上至少有一个接触点；每块瓦的局部不接触面积不应大于5%，其总和不应超过轴瓦总面积的15%。

表2 机组拆机的检查 单位：mm

水导轴瓦的修复过程：首先去除巴氏合金氧化层，然后进行反复地研磨，直至达到设计要求；其次处理水导轴瓦润滑油的进油边与高压顶起的进油口；再者刮削瓦面高点，使水导轴瓦与主轴接触面及下半部分间隙满足设计要求；最后刮瓦破点。

3.3 水导轴承法兰面加工

对修复后的水导轴承进行回装，检查水导轴瓦间隙：最上端0.9 mm，左右0.2 mm，往下依次递减。为保证水导轴瓦间隙达到设计要求，决定对水导轴承分半组合法兰面进行镗铣加工，加工量为0.3 mm，重新配置锥销孔。处理后对水导轴瓦进行研磨，使水导轴承各部间隙符合设计要求。

3.4 调整扇形板高度

（1）回装后水导轴瓦间隙检查：最上端为0.68 mm，左右为0.22 mm，往下依次递减。

（2）回装后主轴中心检查：内导环处的主轴中心与安装位置相比下降0.2 mm。

（3）回装后桨叶间隙检查：桨叶上下端隙与安装位置相比下降0.4 mm，左右无明显变化。

综上，决定在扇形板下加0.2 mm垫子，恢复机组的安装位置，详见表3。

3.5 水导轴承的回装检查

水导轴承回装后对机组的水导轴瓦间隙、桨叶与转轮室间隙、主轴中心与高压装置投入时主轴顶起高度进行检查（表3），均符合设计要求。

表3 机组投运前的检查 单位：mm

3.6 机组投运后的跟踪监测

经过水导轴承回装后间隙检查，达到机组的设计要求；然后先让机组空转1 h，监测机组各部温度、振动与摆度；各项指标均合格后，进行机组并网运行，监测机组的运行指标均符合相关要求，2号机组水导轴承处理前后温度记录以及振摆记录详见表4、5，确定2号机组能安全可靠地长期运行。

4 结束语

青居水电站2号机组开机并网实验后运行正常，经过近1年的运行检验，机组的水导轴瓦瓦温正常，其他部位的温度均正常，机组的振动与摆度均在运行规定的范围内，达到“机组安全稳定，丰水期尽快恢复发电”的预期效果。在2017年小修过程中，检查水导轴瓦间隙、机组中心线以及桨叶与转轮室间隙值均符合设计要求。

表4 2号机组水导轴承处理前后温度记录表 单位：℃

表5 2号机组水导轴承处理前后振摆记录表 单位：μm

由此可见，青居水电站2号机组水导轴承烧瓦处理过程是成功的，不仅提高了水导轴瓦的重复利用率，节省了更换轴瓦的资金，而且大大缩减了机组因水导轴瓦烧损导致无法运行的时间，增加了机组的效益。同时对其他贯流式水电站出现类似问题具有重要的借鉴意义。

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[6]青居电站水轮机厂家设计图纸[Z].

TV738

B

1672-5387（2017）08-0072-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.08.021

2017-06-21

周 亚（1991-），男，助理工程师，从事机械检修与运行维护工作。