紅河南沙水電廠1撐機下導瓦溫過高處理論文

時間：2021-04-25 14:31:16 論文我要投稿

　　摘要：南沙水電廠總裝機150MW，單機容量50MW，半傘式混流式發(fā)電機組。由天津天重重型發(fā)電設(shè)備有限公司制造生產(chǎn)。1樣機投產(chǎn)發(fā)電后，下導瓦一直在59—62。C高溫運行，這不僅危及導瓦，還進一步危及滑轉(zhuǎn)子。主要原因是下導、推力共箱油箱內(nèi)熱冷油循環(huán)不暢，導致冷油不能進入下導瓦。本文分析了致使瓦溫過高的原因，并介紹了南沙水電廠下導瓦溫過高的處理方法。

紅河南沙水電廠1撐機下導瓦溫過高處理論文

　　關(guān)鍵詞：南沙電廠;下導瓦溫;過高處理

　　一、前言

　　南沙水電廠1撐機組自07年12月份投運以來，由于下導瓦溫過高，我廠先后對其進行了兩次技術(shù)改造，但降溫效果卻一直不理想，直至09年3月份在1}}機組B級檢修完成后，這一問題才得以解決。

　　1撐機組在72小時試運行時由于下導瓦溫過高造成了一次事故停機，72小時試運行后有多次由于下導瓦溫過高造成了一次事故停機，并且在環(huán)境溫度只有220C的情況下：機組帶20MW負荷時下導瓦溫為620C:機組帶26MW負荷時下導瓦溫度達630C。機組帶50MW負荷時下導瓦溫度達690C。這極大的威脅著機組的安全穩(wěn)定運行，下導瓦長期在高溫情況下運行，極易發(fā)生燒瓦事件’甚至燒毀下導滑轉(zhuǎn)子。

　　開始之初，機組廠家分析認為是安裝單位對上導、下導間隙值調(diào)整不正確，要求重新調(diào)整導瓦間隙值。根據(jù)其要求將上導瓦間隙值由15pm調(diào)整為20pm，下導瓦間隙值由20Lun調(diào)整為25Iun，開機試驗，在相同負荷和相同環(huán)境溫度下，下導瓦溫度依然居高不下。由此推斷，下導瓦溫過高的原因不是由于導瓦間隙值過小引起的。

　　二、下導瓦溫過高原因分析

　　經(jīng)過多次實驗分析，下導瓦溫過高是以下幾個原因造成的：下導軸承、推力軸承共用一個油槽，軸承油冷卻采用鏡板泵外循環(huán)冷卻方式，設(shè)四臺冷卻器。(見圖1，推力、下導軸承結(jié)構(gòu)圖)。軸瓦冷卻油循環(huán)路線為：冷卻后的潤滑油經(jīng)輸油管路、噴頭直接噴在推力瓦上(推力瓦冷卻)，然后經(jīng)過推力頭上的7個cP20孔到達下導瓦(下導瓦冷卻);推力瓦熱油經(jīng)鏡板、集油槽回到油冷卻器，下導瓦熱油經(jīng)集油槽上的12個鏡板、集油槽回油冷卻器。

　　圖1推力、下導軸承結(jié)構(gòu)圖

　　從下導瓦冷卻油的循環(huán)路線可見，下導瓦的油循環(huán)有著以下幾個的問題：

　　a)擋油筒與推力頭的間隙過小，推力頭的7個q)20孔的開孔方向欠妥。這種結(jié)構(gòu)將導致下導瓦冷卻油直接從集油槽的12個q)60回到下腔，不利于下導冷卻。

　　b)下導瓦的冷卻油源為冷卻過推力瓦的熱油，油溫難以滿足對下導瓦冷卻的要求。

　　c)下導、推力油槽整個透平油循環(huán)線路中存在死油區(qū)。

　　我們在機組運行期間對下導相關(guān)部位的'溫度進行了測量和記錄。溫度測量記錄表(測量點一鏡板以上油溫、測點二：集油槽溫度、測點三：鏡板以下油溫)

　　測量點溫度28.3℃26.1℃25℃

　　備注

　　測量時，機組帶20MW負荷，油冷卻器冷油油溫為21℃，熱油為25℃，下導瓦溫最高62.2℃，推力瓦溫最高為35.9℃。

　　測點一：鏡板以上油溫約為28.3℃.;

　　測點二：集油槽溫度約為26.1℃;

　　測點三：鏡板以下油溫約為25℃。

　　由此可見，油冷卻系統(tǒng)冷卻效果良好，但下導瓦28.3℃的熱油沒有順利的回到油冷卻器(冷卻器回油溫度為25℃)，油循環(huán)不暢存在死油區(qū)。

　　三、下導瓦溫過高處理方案

　　對于我廠下導瓦溫度過高的處理有過兩個方案。當我們分析得出下導瓦溫過高時由于冷、熱油在油箱內(nèi)交換不足，冷油不能順利到達下導瓦，而是停留在推力瓦上。對此，首先想到的方法是增強油循環(huán)，即在油循環(huán)系統(tǒng)的熱油管側(cè)上增加一臺管道泵，加大熱油出油量的同時加大冷油進油量，并加大油壓，試圖將冷油經(jīng)12個q)60通孔進入推力油槽，再進入下導瓦。同時，也可以加快與熱油的交換速度，從而使下導瓦溫得到大幅的下降。

　　按這一思路對冷卻油循環(huán)系統(tǒng)進行了施工。在四臺冷卻器中對稱布置兩臺的出油側(cè)各加一臺管道泵。完成后，記錄開機前的瓦溫為42℃。開機后，下導瓦溫上升為48℃，但推力瓦溫不變，維持在39℃左右。機組并網(wǎng)加負荷至25MW，下導瓦溫上升至59℃，此時同時投入兩臺管道泵(冷卻器在運行中)，5分鐘后發(fā)現(xiàn)溫度上升至65℃，推力瓦溫也上升到了45℃。立即停止試驗。

　　我們再次分析，在油循環(huán)系統(tǒng)的熱油管側(cè)上增加管道泵以圖加大熱油出油量的同時加大冷油進油量，將冷油經(jīng)12個q)60通孔進入推力油槽，再進入下導瓦。這個思路四正確的，但為何在應用中，瓦溫不降反而上升了呢?原因在于，在油循環(huán)系統(tǒng)加了管道泵后，加大熱油出油量，也就是增大了油的運動速度，油在高速運動中，自身溫度增高，也就出現(xiàn)了油溫不降還升現(xiàn)象，從而導致下導瓦溫、推力瓦溫比投入管道泵前還要高。這次試驗的失敗，也讓我們得到了更確切的結(jié)論：下導瓦溫過高是由于熱、冷油在油箱內(nèi)未進行完全交換。要解決這個問題，就只有從油的循環(huán)路線上想辦法，也就是加大推力頭7個{D20孔的孔徑，或者再增加7個甚至更多個數(shù)的q)20孔。同時還要加大集油槽上12個q)60的孔徑，或者再增加12個甚至更多個數(shù)的q}60孔，以增加油的循環(huán)能力。無疑這種方法在現(xiàn)場時很難實現(xiàn)的，需要將整個下導軸承(滑轉(zhuǎn)子與發(fā)電機軸熱套而成)、油箱等大小部件拆除返回廠家才能處理。

　　在經(jīng)過多次論證并與廠家溝通后，決定采用一種更為簡單的方法：既然冷油不能從油箱內(nèi)部很好的進入下導瓦進行冷卻，那就直接將冷油從外部直接送到下導瓦。見圖2所示。從圖中可以看出，油系統(tǒng)這樣改造后，冷油的運行路線就是總油由一路分成兩路：一路由推力瓦下部進入，供推力瓦冷卻，一路由油箱上部進入，供下導瓦冷卻。同時，為保證每一塊下導瓦都能均勻得到冷卻，在下導瓦上增加一路環(huán)管及噴淋頭，可確保冷油能均勻的直接噴淋在下導瓦上。

　　具體做法是，將新增設(shè)的噴淋環(huán)管進油口，與原冷卻環(huán)路的冷油管進行焊接，并在焊接出口上方裝設(shè)管道閥以調(diào)節(jié)噴淋環(huán)管的噴油量。而噴淋頭以一定角度將冷卻油噴射在下導瓦推力頭，起到直接冷卻下導瓦降低瓦溫作用。

　　這一方案得到一致認可后，由天重廠家計算下導瓦的冷卻所需進油量及設(shè)計加工新增噴淋環(huán)管。并于2009年3月底安裝完成。完成后，開機試驗，記錄開機前下導瓦溫為42℃(我廠所在地環(huán)境溫度較高)，開機后下導瓦溫為45℃，推力瓦溫為45℃。并網(wǎng)帶50MW負荷連續(xù)72小時后下導瓦溫穩(wěn)定在57℃，推力瓦溫與改造前相同。

　　四、結(jié)論

　　我廠在解決完成l撐機下導瓦溫過高的問題后，相繼對2#、3#機進行了同樣的處理。處理后，推力瓦溫穩(wěn)定、下導瓦溫穩(wěn)定并保持在57℃。在經(jīng)過近一年的運行證明，我們的思路是正確的，方法也是得當?shù)摹?/p>

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