东萨宏电站65MW灯泡贯流式机组推力轴承瓦温异常处理技术

摘要：老挝东萨宏电站安装了4台65 MW灯泡贯流式水轮发电机组，该机组水头低、转速低、体积大、重量大，在运行阶段的瓦温数值关系到机组的安全运行和使用寿命。该电站在机组全部按照标准要求安装完成后，进入调试阶段出现了4台机组正推力瓦温差值都偏大的情况，经过一系列调查推断、反复论证后，最终找到了瓦温异常的原因，成功制定并实施了有针对性的处理方案，瓦温异常问题得到了有效解决。

关键词：东萨宏电站;65 MW贯流式机组;瓦温异常;处理技术

1 工程概况

东萨宏电站位于老挝占巴塞省境内，该电站安装了4台65 MW灯泡贯流式发电机组，为目前全亚洲单机容量最大的机组，额定转速为83 r/min，正推力瓦推力负荷为694 t。正推力瓦为弹性油箱结构，轴承润滑油利用重力供给，由阀门分配流量，每块推力瓦由一根喷油管给推力瓦和镜板提供润滑油。

2 瓦温异常说明

2.1    机组推导组合轴承

机组推导组合轴承简图如图1所示。

2.2    瓦温异常简述

（1）电站在4台机组调试阶段，先后发现1#～4#单台机组正推力瓦温最大差值达到10 ℃以上，在空载瓦温试验时，通过2#机组推力瓦温监测图观察正推力瓦温发现，最低的CT153正推力瓦温度为35.7 ℃，最高的CT161正推力瓦温度为49.1 ℃，瓦温偏差13.4 ℃。其余机组在空载瓦温试验时同样出现类似推力瓦温相差较大的情况。

（2）现以4号机组带励磁前后的瓦温对比进行说明。4号机组在空载瓦温试验时，也就是带励磁试验前，最低的CT161正推力瓦温为30.2 ℃，最高的CT156正推力瓦温为40.6 ℃，瓦温偏差10.4 ℃，超出偏差范围要求。在4号机组带励磁试验时，最低的CT161正推力瓦温为32.4 ℃，最高的CT152/CT153正推力瓦温为37.3 ℃，瓦温偏差4.9 ℃，符合相关要求。对比可知，4号机组正推力瓦温受力在磁拉力作用下发生较大变化，瓦温偏差值由带励磁试验前的10.4 ℃下降到带励磁试验后的4.9 ℃，变化明显。

（3）机组在进入满负荷试验后，正推力瓦温最大值为68 ℃，接近停机瓦温值75 ℃。

3 原因分析

3.1    安装因素

根据各台机组空载状态下的数值，考虑贯流式机组结构特点，若主轴安装调整不当，或轴承支架垂直度不满足要求，都可能造成正向推力瓦受力不均衡，造成运行时瓦温偏差较大。针对安装因素进行调查分析得出，主轴安装符合要求，正推力瓦弹性油箱结构有1.5 mm的调节量，满足各正推力瓦的受力均衡要求，可排除安装因素造成的瓦温异常。

3.2    机组受力因素

根据各机组空载与励磁状态下的数值对比，以4号机组为例，机组在空载和励磁试验下所受的水推力并未发生较大变化，可知励磁状态下的正推力瓦温偏差值明显变小。分析得出，机组在带满负荷时水推力负荷会达到最大，弹性油箱受力将达到设计受力状态，正推力瓦温偏差会变得更小。所以机组的磁拉力和水推力负荷对瓦温的影响很明显，是瓦温异常的主要原因。

3.3    设计供油量不足

将设计的润滑油供油总量加大后，瓦温整体降低2～3 ℃，但推力瓦温偏差值未发生明显变化。尝试将各个轴承的供油比例重新分配后，正推力瓦温和偏差值亦未发生明显变化。所以供油量不是正推力瓦温偏差大的主因。

3.4    冷却水因素

我们在分析是否因油冷却水流量不足导致瓦温异常时，经过加大冷却水流量观察瓦温，4台机组正推力瓦温无明显变化，检查润滑油热交换器也并未发现异常，所以排除冷却水因素。

3.5    供油管路因素

若个别推力瓦供油管路破损，造成润滑油没有喷射到镜板上，也可能造成瓦温偏差较大的情况，所以拆去轴承密封盖进行检查发现，所有管路连接良好，无破损。经喷油试验观察发现，上部推力瓦的喷油管喷油量明显少于底部喷油管，这是因为喷油管上的喷油孔数量过多，上部喷油管无法正常喷油，由此确定这是影响瓦温偏差大的主要原因。

3.6    原因总结

我们在经过严谨的观察对比，反复试验后，虽然以上各因素都有可能导致瓦温偏差较大，但是除喷油管问题和磁拉力、水推力影响外，其余因素的影响都很小。磁拉力和水推力是无法改变的，而且随着磁拉力和水推力的作用，正推力瓦的瓦温偏差实际是向好的趋势发展，不必采取处理措施。所以只要解决喷油管喷油不均问题，正推力瓦温偏差值大的问题将会得到很大改善。

4 处理措施

4.1    喷油软管改造

2号机组技改：拆除下部推力瓦的喷油软管，在软管的不锈钢接头处焊接节流板，以达到改善喷油量的目的。按照软管不锈钢接头尺寸加工的节流板，在焊接过程中，为保护软管，将软管置于水中冷却进行接头处节流板的焊接工作。改造完成后机组进行喷油试验，上部正推力瓦喷油管喷油量明显增加。在机组进入满负荷运行后，推力瓦温变化明显，最小正推力瓦温为59.2 ℃，最大正推力瓦温为63.3 ℃，其偏差减小到4.1 ℃，符合要求。

4.2    喷油管改造

1号机组技改：对正向推力瓦的喷油管（图2）进行处理，即采用氩弧焊對左半部分喷油孔进行封焊。对比机组满负荷运行下正推力瓦温的情况，根据图3改造前瓦温可知，1号机组最低正推力瓦温为58.4 ℃，最高正推力瓦温为67.2 ℃，偏差8.8 ℃，瓦温整体偏高。改造后瓦温如图4所示， 1号机组最低正推力瓦温为55.2 ℃，最高正推力瓦温为61.2 ℃，偏差6 ℃，瓦温整体温度下降明显。改造后瓦温的整体平均温度以及瓦温偏差值都得到了明显改善。

5 结语

本文针对东萨宏电站正推力瓦温数值偏差大的异常现象进行了一系列的分析、试验，掌握了贯流式机组正推力瓦温度偏差大产生的原因，并提出了解决办法，希望此处理办法和经验能给相关人员在处理类似问题上提供一些参考。

[参考文献]

[1] 灯泡贯流式水轮发电机组启动试验规程：DL/T 827—2014[S].

[2] 水轮发电机组安装技术规范：GB/T 8564—2003[S].

收稿日期：2020-07-07

作者简介：张瑜（1974—），男，重庆市人，高级工程师，从事工程施工技术与管理工作。