劉華清

(云南恒安電力西雙版納天生橋水電開發(fā)有限公司，云南 景洪 666100)

0 前言

某電站裝機(jī)為2×25 MW，機(jī)組安裝高程為742 m，額定水頭235 m，引用流量為25.2 m3/s，最大壩高19 m，上導(dǎo)承軸油冷卻器為內(nèi)置式，由7 排外徑Φ19/內(nèi)徑Φ17 紫銅管組成;設(shè)計(jì)冷卻水工作壓力不超過0.2 MPa、機(jī)組冷卻水進(jìn)水溫度最高不超過25℃;冷卻器上裝有擋油板，可強(qiáng)迫熱油經(jīng)過冷卻器冷卻后才流進(jìn)軸承內(nèi)。

1 存在的問題及臨時(shí)處理措施

1.1 存在的問題

上導(dǎo)軸承瓦是8 塊巴氏合金瓦，一直偏高。是電站安全生產(chǎn)運(yùn)行中的較大隱患，特別是在長期運(yùn)行后振動(dòng)偏大、泥沙在管內(nèi)沉積增多的情況下，瓦溫常常超過報(bào)警溫度，處于不安全狀態(tài)。

1.2 臨時(shí)處理措施

1)解除報(bào)警裝置，加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)、觀查，確保65℃以上運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)可監(jiān)測(cè)、可控制。

2)加大冷卻水壓力，增加冷卻水量，輔助降低溫度。設(shè)計(jì)水壓力0.2 MPa，運(yùn)行水壓力基本在0.25 MPa 左右，極端時(shí)候達(dá)0.28 MPa。

3)汛期每班進(jìn)行一次間隙性、不斷開關(guān)進(jìn)水閥，在冷卻水管內(nèi)形成絮流，擾動(dòng)部分沉積在管內(nèi)的泥沙，使之隨水流沖走，增加冷卻效果。

4)在負(fù)荷可以分配時(shí)，降低負(fù)荷運(yùn)行。

5)加冷油、置換熱油，對(duì)冷卻器進(jìn)行全面清洗。

2 原因分析

2.1 設(shè)計(jì)冷卻容量不足

電站地處熱帶，濕季平均氣溫約28℃，日最高溫度可過40℃。長期監(jiān)測(cè)顯示，濕季機(jī)組冷卻水進(jìn)水溫度在27℃－29℃之間運(yùn)行，而設(shè)計(jì)冷卻水進(jìn)水溫度最高不超過25℃。設(shè)計(jì)未充分考慮電站濕季環(huán)境溫度較高，設(shè)計(jì)進(jìn)水溫度偏低、冷卻容量不足。這是瓦溫偏高的主要原因之一。

2.2 與冷卻器堵塞的關(guān)系

運(yùn)行一個(gè)汛期后，冷卻器銅管內(nèi)部會(huì)有泥沙沉積，但很少存在堵死現(xiàn)象。抽尾水經(jīng)過濾水器后作為技術(shù)供水，水質(zhì)較差，泥沙沉積較重;改為頂蓋取水供水后，水質(zhì)有所改善，泥沙沉積有所減輕。但在這兩種情況下，對(duì)銅管進(jìn)行清洗疏通，前后運(yùn)行對(duì)比，溫度會(huì)有1℃左右的變化。說明冷卻器輕微堵塞對(duì)上導(dǎo)軸承瓦溫影響有限，不是主要因素。

2.3 機(jī)組負(fù)荷的對(duì)瓦溫的影響

經(jīng)過試驗(yàn)，冷卻水壓相同的條件下，滿負(fù)荷與20%負(fù)荷時(shí)的瓦溫對(duì)比，滿負(fù)荷時(shí)溫度會(huì)降低1℃左右，主要原因是滿負(fù)荷時(shí)機(jī)組頂蓋漏水量較大，冷卻水量會(huì)增大，但對(duì)瓦溫的影響不明顯。

2.4 油循環(huán)系統(tǒng)對(duì)瓦溫的影響

油池溫度一直在35℃～37℃之間運(yùn)行;而上導(dǎo)瓦溫一直高于油池溫度25℃～30℃，基本在60℃以上運(yùn)行。瓦溫與油池溫差太大，這說明熱量交換存在問題，熱油未得到充分冷卻就進(jìn)入了下一個(gè)循環(huán)。這是瓦溫偏高的另一個(gè)主要原因。

分析認(rèn)為，冷卻器設(shè)計(jì)冷卻容量不足、油循環(huán)系統(tǒng)熱量交換存在問題，是上導(dǎo)瓦溫偏高的主要原因。冷卻容量不足，需要更換冷卻器，改造成本較高、周期較長;對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)分析研究后認(rèn)為，油循環(huán)系統(tǒng)熱量交換存在問題，現(xiàn)場(chǎng)有改進(jìn)的空間，可以優(yōu)先進(jìn)行改造。

3 油循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

冷卻器上雖然裝有擋油板，但實(shí)際裝配中，擋油板孔洞較多，同時(shí)軸承支架下圈與冷卻器之也有10 mm 左右的安裝配合間隙，設(shè)計(jì)理論上油經(jīng)過擋油板流到冷卻器外側(cè)、強(qiáng)迫熱油經(jīng)過冷卻器冷卻后才又回流進(jìn)軸承內(nèi)的目的，難以實(shí)現(xiàn)。分析原因是大部分熱油只是從冷卻器的內(nèi)側(cè)經(jīng)過，未經(jīng)冷卻器充分冷卻即進(jìn)入了下一個(gè)循環(huán)。

4 油循環(huán)系統(tǒng)改進(jìn)

通過對(duì)軸承支架結(jié)構(gòu)的分析，認(rèn)為可以將軸承支架回油孔溢出的熱油，加DN25 的管子(見圖1“加長的回油管”)引到冷卻器的外側(cè)，熱油必須經(jīng)過冷卻器后才能進(jìn)入推力軸承座底部，參加下一次的油循環(huán)，這樣對(duì)油的冷卻效果會(huì)明顯改善。

回油不暢，也是間接影響油冷卻效果。改進(jìn)措施是:一是在原回油孔的前方焊接一塊擋塊(見圖1“增加的擋油板”)，油在隨推力頭轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，在擋板處受阻，對(duì)回油形成壓力，加大進(jìn)入回油孔的回油量;二是在上擋油板的上部，對(duì)稱新增設(shè)孔徑為30mm 的4 個(gè)回油孔，下部原回油孔未排出的熱油可全部從這4 個(gè)孔排出，經(jīng)上擋油板流到冷卻器的外側(cè)，全面參與冷卻、循環(huán)。

圖1 改進(jìn)后的油循環(huán)圖

5 結(jié)束語

改進(jìn)后，2 號(hào)機(jī)上導(dǎo)瓦溫在55℃～56℃運(yùn)行，最高未超過57℃;1 號(hào)機(jī)上導(dǎo)瓦溫在58℃～59℃運(yùn)行，改進(jìn)前在67℃左右運(yùn)行。1 號(hào)機(jī)因水平振動(dòng)有0.05 mm，大于2 號(hào)機(jī)0.02 mm，其瓦溫高于2 號(hào)機(jī)?？梢姡倪M(jìn)效果明顯，基本解決了長期存在的安全隱患。