某水电站机组下导油槽密封盖甩油及

1设备概述

某水电站采用立轴混流式水轮发电机组,机组额定转速428.6r/min。水轮机型号为HLA855-LJ-196,额定出力45.36Mw:发电机型号为sF44-14/4450,额定容量44Mw。水轮发电机组由福建南电股份有限公司制造,水轮机进水阀型号为2500YYZ-3,由湖北洪城机械股份有限公司制造:调速器型号为ZFL-100/F,由南京南瑞集团制造:主变压器型号为ssP10-63000/110,由新疆特种变压器厂股份有限公司制造:设备的安装调试由中国水电十一局机电安装分局负责。

2机组下导油槽密封盖用油及油雾外溢情况介绍

水电站3号机组下导油槽油位以下导瓦抗重球面支柱中心线处为准,机组运行中下导油槽密封盖与下导滑转子之间的间隙处油雾外溢甩出情况较为严重,现对下导油槽密封盖甩油及油雾外溢情况介绍如下:

(1)机组运行环境恶劣,影响了机组的寿命,导致设备易损坏。

(2)发电机风洞内下机架基础层混凝土地面、下风洞盖板、下机架、水车室、空气冷却器、定子线棒等处空气中充满油雾,油雾凝结在风洞地面、转子、下机架、下风洞盖板、空气冷却器铜片上,油雾冷却后变成油珠掉落到下风洞盖板上。同时,下风洞盖板上甩出来的油和油雾滴到下层水车室,也造成水车室内设备及脚踏板上产生积油。

(3)机组下导油槽油雾外溢和甩油造成油槽油位处于下降趋势,机组运行一段时间后,需对机组停机进行下导油槽透平油增补。

3机组下导油槽密封盖用油及油雾溢流堆积对机组金属部分的危害

(1)3号水轮发电机机组运行环境恶劣,发电机风洞内、下风洞盖板、下导油槽、下机架、水车室、空冷器、定子线棒等处空气中充满油雾,油雾凝结在下风洞盖板、定转子、下机架、空冷器冷却铜片上,油珠掉落到下风洞盖板形成风洞内地面积油。

(2)3号水轮发电机机组下风洞盖板的积油滴到下层水导和水车室内,也会造成水车室内设备及脚踏板上产生积油,威胁当值运行巡检和检修人员的人身安全。

(3)3号水轮发电机机组油雾造成下导油槽油位下降,机组运行一段时间停机后报下导油槽油位低开不了机,需对下导油槽增补透平油后才能开机。所以,我们在水车室看到的很多油污油滴是下导油槽甩油或油雾凝结成油珠掉落到了下导油槽、水轮机控制环、调速器控制臂、下端轴、水车室,造成了大面积积油,污染环境和水质。

4机组下导油槽密封盖用油及油雾外溢调查情况

(1)油盆盖密封不良。传统油盆盖采用羊毛毡迷宫式密封,运行一段时间后,羊毛毡硬化,产生间隙。另外,随着轴承温度的升高,油槽内的油和空气体积逐渐膨胀,从而产生一个内压。在内压的作用下,油槽内的油雾随着高速旋转的主轴爬升被甩出,盖板上虽有两道迷宫密封,但两道密封很窄并靠在一起,密封效果较差。在传统油盆盖上没有平衡压力的冷凝呼吸器,导致甩油和大量油雾漏出。

(2)机组下导油槽一个月需补油5~6桶(大概50~60kg),停机状态时下导油位在170mm左右,当机组开机旋转后,立即升至260~280mm,上升幅度较大,虽然判断为假油位,但波动幅度太大,故认为是不正常现象。

(3)根据现场运行主任介绍,机组安装结束后,2号机组下导就有甩油现象,1号、3号机组当时并没有甩油现象。后对2号机组加装了挡油环,2号机组再没有出现甩油现象。在2013年1号机组A级检修、2014年3号机组A级检修时,分别对1号、3号机组加装了挡油环,反而出现了甩油现象,最后研究决定拆除1号、3号机组的挡油环,之后1号机组不再有甩油现象,但3号机组一直有甩油现象直到现在。挡油环在图纸上并未体现出来,也说明了2号机组是由于安装完毕后存在甩油现象,技术部门和检修部门经研究讨论才决定了加装挡油环。

5机组下导油槽密封盖用油及油雾外溢原因分析

(1)没有安装稳油板。稳油板的作用是将润滑油荡起的油浪、飞溅形成的大量雾状油珠很好地压制下去,使润滑油稳定在一定高度,从而防止甩油现象。

(2)油盆迷宫密封盖密封不好。机组采用传统羊毛毡迷宫式密封,运行摩擦一段时间后,羊毛毡硬化产生间隙。另外,随着轴承和润滑油温度的升高,透平油在高温及高速旋转运行下形成了高压、高温油雾,油雾外溢,油槽内的空气和油也就跟着逐渐膨胀,从而产生内压,在内压的作用下,油槽内的油浪及油雾随着高速旋转的下导滑转子从密封盖与滑转子之间的间隙被甩出。

6采取的措施及方案

(1)加装稳油板,控制润滑油油浪高度,使润滑油保持在一定高度运行。稳油板采用5~10mm厚耐油环氧树脂板材质,稳油板必须有一定的强度。沿滑转子圆周分2瓣或4瓣以方便安装,根据油槽内壁最大直径外径小于2mm,根据下导滑转子最大直径内径小于1mm。稳油板水平安装,其高度要求高于下导瓦测温电阻、热油测温电阻、下导瓦压板等部件。在油槽内下导瓦压板之间的平面焊接提前加工准备好的铁块,铁块上要钻直径20mm的螺纹内孔用来固定稳油板。同时也对3号机组下导油槽加装挡油环,但必须测量出2号机组挡油环的实际安装位置,才能确定3号机组的安装位置,需要的材料费用为2000~5000元。

(2)更换最新一代下导油槽接触式油挡,需要的材料费用为60000~70000元。

(3)机组下导油槽加装油雾收集装置,需要的材料费用为5000~10000元。

7结语

对3号机组的技术改造并未达到防止甩油目的,但甩油量比以前有所降低。2017年6月对3号机组进行C级检修时发现转子一点接地缺陷,对3号机组进行了扩大型B级检修,将3号机组的轴线控制到0.10mm范围内。根据厂家图纸,下导轴瓦间隙在0.15~0.20mm范围内,我们根据盘车数据按照最小间隙调整下导轴瓦间隙(0.15mm),机组开机前将油位补至280mm,下导瓦运行后最高温度为52℃,经过25天运行下导油槽油位降至220mm,补油50kg左右。因此为机组抢修后第一次补油,无法判断甩油时间延长是更换毛毡的原因还是机组检修的原因。