侯健

(華電內(nèi)蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司，內(nèi)蒙古 包頭 014013)

1 發(fā)電機勵磁刷握

華電內(nèi)蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司(以下簡稱華電包頭公司)#1，#2發(fā)電機組為哈爾濱電機廠有限責任公司制造，隔音罩刷架由裝配在底架上的隔音罩、構(gòu)成風路的隔板、刷架、組合式刷握、導(dǎo)電板、末端抑振軸承等組成。每套刷握內(nèi)有4個(牌號為NCC634、規(guī)格為25 mm×32 mm×100 mm)碳刷，每個集電環(huán)軸向布置2套刷盒，圓周分布8處，即每個集電環(huán)上共設(shè)置16套刷握，1臺機組共設(shè)置32套刷握。

2 改造原因

(1)華電包頭公司的發(fā)電機勵磁刷握所使用的碳刷每年要更換2到3次，存在著嚴重的碳刷浪費現(xiàn)象。由于刷握結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，導(dǎo)致碳刷的有效使用量太少，長度為100 mm的碳刷只能使用30～40 mm，使用之后，線辮很容易卡在刷盒上，使碳刷受阻。

(2)單個彈簧卷壓在碳刷單個邊上，造成力點偏心，使碳刷在刷盒內(nèi)受阻過大，彈簧達不到實際工作壓力，碳刷作用到滑環(huán)上的壓力分布也不均勻。

(3)現(xiàn)在使用的恒壓彈簧(單個彈簧卷)固定在刷握上，在運行維護中，更換碳刷極不方便且單卷容易疲勞和斷裂。碳刷與滑環(huán)剛磨合好就更換新碳刷，對滑環(huán)的磨損較大，甚至清除了滑環(huán)上的氧化層。因此，頻繁更換碳刷會減少滑環(huán)的使用年限，同時增加人工維護量。

(4)現(xiàn)在使用的刷握保持器對碳刷控制不良，刷握在安裝和取出時碳刷經(jīng)常脫出，易造成碳刷破碎和掉角。保持器與碳刷分離不開，將碳刷卡住，不能做功，容易造成碳刷、刷握過熱及線辮和刷握燒損，甚至出現(xiàn)燒壞滑環(huán)的現(xiàn)象，同時也使操作人員的安全受到影響。

3 改造目的

為了大幅度降低碳刷的使用成本，保護運行維護人員的人身安全，保證發(fā)電機安全、穩(wěn)定運行，消除原來刷握上存在的各種不安全因素，有必要對刷握進行技術(shù)改造。

4 改造方案

利用機組停機機會，將原有老式刷握拆下，更換成插拔式雙卷可控刷分體恒壓刷握，型號為H596－4，刷握內(nèi)碳刷對應(yīng)型號為LFC554(或NCC634)，規(guī)格為25mm×32mm×100mm(長×寬×高)。調(diào)整碳刷與滑環(huán)的間距，研磨碳刷與滑環(huán)的接觸面。通過調(diào)查比較，結(jié)合華電包頭公司實際運行情況，提出了用插拔式雙卷可控刷分體恒壓刷握的節(jié)能改造方案。該方案實施后，解決了老式刷握所存在的各種弊病，達到了節(jié)能(每塊碳刷可使用一年半以上)、減少維護量、安裝方便和生產(chǎn)安全之目的。

5 技術(shù)特點

(1)該插拔式刷握刷盒內(nèi)腔尺寸為25 mm×32 mm，公差為0.05 ～0.08 mm。

(2)刷握的恒壓彈簧采用雙卷，公稱彈力為(12.8±0.6)N，其恒壓行程≥66 mm。彈簧卷寬度為12mm，直徑為14mm。通過改造，把原來固定的單卷彈簧改成等力的(由U形架固定)2個恒壓卷簧，均勻地壓在碳刷兩邊，且該彈簧可自由取下，徹底解決了力點偏心、碳刷在刷盒內(nèi)受阻等問題。在運行中，碳刷和滑環(huán)之間能夠產(chǎn)生較小的滾動摩擦力，避免了碳刷和刷握受熱，而且2個彈簧卷壓力均勻，碳刷磨損程度無論大小，受力都是相同的。

(3)插拔式刷握的刷盒和梯形座4點緊固，其材質(zhì)皆為ZH62，加工后表面無裂紋、砂眼、縮孔、黑皮等缺陷，鑄銅件鍍銀10 μm，鍍銀表面光滑、銀層附著良好。

(4)改造時，原設(shè)備不需要有任何變動，刷握與刷座間的梯形導(dǎo)電接觸面應(yīng)嚴密配合，導(dǎo)電接觸面不低于70%。刷握與刷座上的所有螺栓必須采取止退措施。

(5)改造后的碳刷引出線在碳刷的中間，使得碳刷在刷盒內(nèi)運動過程中不受阻、不卡澀，而且碳刷能夠達到最理想的使用長度。

6 經(jīng)濟效益對比分析

華電包頭公司1臺發(fā)電機每年碳刷的使用費用為32×4×2.5×210=67200(元)，2臺發(fā)電機每年碳刷消耗費用為134400元左右。通過試用插拔式雙卷可控刷分體恒壓刷握可知，該刷握的使用壽命至少在18個月以上且運行工況良好。在負荷不是很高的情況下，該刷握的使用壽命甚至能夠達到2年以上。1塊碳刷使用時間按18個月計算，技術(shù)改造后，1臺發(fā)電機每年碳刷的使用費用為32×4×0.667×210=17929(元)。這樣，1臺機組1年僅碳刷一項可節(jié)約費用67200 －17929=49271(元)，2臺機組每年可節(jié)省資金近10萬元，經(jīng)濟效益可觀。

7 結(jié)束語

發(fā)電機勵磁碳刷是發(fā)電機中動、靜接觸和交換能量的零件，關(guān)系著發(fā)電機的安全與經(jīng)濟運行，維護好勵磁刷握及碳刷的良好經(jīng)濟運行十分重要。華電包頭公司積極探索挖潛節(jié)能降耗技術(shù)，通過技術(shù)改進與引用新技術(shù)，取得了良好的效果。華電包頭公司將繼續(xù)加大節(jié)能和資金投入力度，以全面提高華電包頭公司的企業(yè)競爭力，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益與社會效益。

［1］中國華電工程(集團)有限公司，上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院.大型火電設(shè)備手冊:汽輪發(fā)電機［M］.北京:中國電力出版社，2009.