鄧金榮

（國網(wǎng)新源新安江水力發(fā)電廠，浙江建德311608）

新安江電廠6號(hào)機(jī)組水導(dǎo)擺度偏大處理

鄧金榮

（國網(wǎng)新源新安江水力發(fā)電廠，浙江建德311608）

6號(hào)機(jī)組自2009年大修后一直存在水導(dǎo)擺度偏大的情況，在線監(jiān)測系統(tǒng)測量已經(jīng)達(dá)到0.65 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過《新安江電廠機(jī)組檢修規(guī)程》中規(guī)定的機(jī)組運(yùn)行中水導(dǎo)擺度不能超過0.40 mm的標(biāo)準(zhǔn)，手工測量也超過0.40 mm，為了解決此問題，我們對(duì)6號(hào)機(jī)進(jìn)行了擴(kuò)大性C修。通過檢修，改善了水導(dǎo)擺度，找到了問題癥結(jié)所在，為以后機(jī)組推力軸承和軸承座改造提供了依據(jù)。

水導(dǎo)；擺度；軸線

1 引言

新安江電廠位于浙江省建德市境內(nèi)，是我國第一座自行設(shè)計(jì)、自制設(shè)備、自己施工建造的大型水電站，共9臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)容量855 MW。是華東電網(wǎng)第一調(diào)頻電廠，擔(dān)負(fù)著華東電網(wǎng)的調(diào)頻、調(diào)峰、事故備用的重要任務(wù)。

新安江電廠6號(hào)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)型號(hào)為TS854/156-40，容量100MVA，額定功率95MW，電壓13.8 kV，電流4 183 A；水輪機(jī)型號(hào)為HLS66. 46-LJ-410型，設(shè)計(jì)水頭73 m，設(shè)計(jì)出力92.3 MW，額定轉(zhuǎn)速150 r/min。2009年進(jìn)行過一次B級(jí)大修，2013年進(jìn)行過一次A級(jí)大修。此次檢修前，在機(jī)組出力為90 MW時(shí)，人工使用百分表測得機(jī)組擺度如表1：

表1 修前擺度

分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)機(jī)組水導(dǎo)擺度偏大，擺度偏大容易使機(jī)組各連接部件松動(dòng),使各轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件之間產(chǎn)生摩擦甚至掃膛而損壞；引起零部件或焊縫的疲勞、形成并擴(kuò)大裂縫甚至斷裂，對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行十分不利。

2 制定檢修方案

查閱2013年大修記錄,發(fā)現(xiàn)軸線調(diào)整中最后數(shù)據(jù)X、Y兩個(gè)方向顯示的絕緣墊高點(diǎn)不一致，當(dāng)時(shí)也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題，但未能解決，因此，此次檢修軸線的檢查調(diào)整作為一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容來進(jìn)行。由于6號(hào)機(jī)水導(dǎo)擺度偏大的原因暫時(shí)不是很明確，此次關(guān)鍵是找出原因，并針對(duì)原因進(jìn)行處理，以達(dá)到消除水導(dǎo)擺度偏大的目的。為此，檢修前，我們召開了幾次技術(shù)人員的討論會(huì)，分析了所有可能導(dǎo)致機(jī)組水導(dǎo)擺度偏大的原因，并制定了詳細(xì)的檢查方案如下：

1）機(jī)組停機(jī)，做好安全措施。

2）拆除推力罩、推力油槽、上導(dǎo)蓋板、水導(dǎo)水箱等，測量鏡板高程、上機(jī)架高程、瓦架距離、轉(zhuǎn)輪高程、轉(zhuǎn)輪與錐管導(dǎo)流段距離等。

3）頂轉(zhuǎn)子、抽推力瓦，拆除推力瓦，拆除水導(dǎo)瓦。連軸法蘭面間隙測量檢查。

4）檢查推力頭、聯(lián)接螺栓、卡環(huán)、鏡板、推力瓦、軸承座，對(duì)推力頭裂紋進(jìn)行探傷，測量長度、拍照，對(duì)比上次大修。

5）推力部件裝復(fù)后軸線調(diào)整前，測量大軸垂直度、鏡板波浪度。垂直度采用綁扎水平儀的方式，測量八個(gè)位置，檢查有無突變。鏡板波浪度測量采用鏡板底部架設(shè)百分表盤車測量的方式，與垂直度同時(shí)進(jìn)行。

6）進(jìn)行軸線檢查調(diào)整，軸線測量時(shí)在水導(dǎo)軸頸上部增加2塊表，檢查兩個(gè)方向數(shù)據(jù)不一致的問題，在推力頭上增加2塊表，與上導(dǎo)軸頸數(shù)據(jù)對(duì)比。軸線調(diào)整完畢，復(fù)測垂直度。

7）水導(dǎo)瓦內(nèi)徑測量、軸承座詳細(xì)檢查（螺栓更換），水導(dǎo)軸頸測量，對(duì)包焊不銹鋼層進(jìn)行詳細(xì)探傷，檢查塞焊點(diǎn)分布、有無脫開，檢查上下端面焊接區(qū)域有無缺陷。對(duì)水導(dǎo)內(nèi)徑視情況進(jìn)行收縮處理。

8）水輪機(jī)流道全面檢查（包括尾水管）測量。

9）上機(jī)架、定子機(jī)座等部位詳細(xì)檢查。

10）機(jī)組中心檢查調(diào)整，各部件裝復(fù)，上機(jī)架撓度測量，定子機(jī)座撓度測量。空氣間隙測量。

11）機(jī)組復(fù)役后進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)。

3 檢修過程

3.1 發(fā)電機(jī)檢查檢修情況

發(fā)電機(jī)部分按照檢修方案和項(xiàng)目表進(jìn)行了檢查，重點(diǎn)進(jìn)行了軸線檢查處理和機(jī)組受力調(diào)整。

整體盤車前，進(jìn)行水導(dǎo)間隙測量，根據(jù)水導(dǎo)間隙將大軸中心初步調(diào)整到中心位置。水導(dǎo)撬出來的間隙符合整體盤車水導(dǎo)間隙最小處大于0.8mm的要求。盤車檢查機(jī)組軸線，水導(dǎo)處最大凈擺為0.32 mm，故決定進(jìn)行刮墊處理：用0號(hào)砂布，分7等分，高點(diǎn)區(qū)域4號(hào)點(diǎn)偏3號(hào)點(diǎn)，打磨30下，依次類推；第2次檢查軸線,盤車數(shù)據(jù)不合格，再次進(jìn)行刮墊處理：高點(diǎn)4號(hào)點(diǎn)5號(hào)點(diǎn)之間，用0號(hào)砂布砂30下，分7等分，依次類推；第3次檢查軸線，盤車數(shù)據(jù)不合格，用0號(hào)砂布，分5區(qū)域，高點(diǎn)8號(hào)點(diǎn)偏7號(hào)點(diǎn)，打磨20下，盤車數(shù)據(jù)水導(dǎo)最大凈擺度為0.235 mm，但X、Y方向高點(diǎn)顯示不對(duì)應(yīng)。

由于機(jī)組大軸垂直度不是很好（見圖1）,因此接下來進(jìn)行機(jī)組受力調(diào)整并同時(shí)調(diào)整機(jī)組垂直度，采用人工錘擊法，共打錘34圈，最后4圈數(shù)據(jù)如表2：

圖1 修前大軸垂直度單位：0.02 mm/m

受力調(diào)整完畢再次進(jìn)行盤車檢查軸線，水導(dǎo)最大凈擺度為0.225 mm，X、Y 2塊表顯示高點(diǎn)依然不對(duì)應(yīng)，其中-X方向數(shù)據(jù)有2個(gè)高點(diǎn)，已無法進(jìn)行刮墊處理。最后一次盤車數(shù)據(jù)見下頁表3。

修后大軸垂直度如圖2:

圖2 修后大軸垂直度單位：0.02mm/m

表2 受力調(diào)整數(shù)據(jù) 單位：0.01 mm

整體盤車后，水導(dǎo)軸領(lǐng)相對(duì)擺度數(shù)據(jù)符合檢修規(guī)程中的良好標(biāo)準(zhǔn)0.03 mm/m之內(nèi)。雖然數(shù)據(jù)已在良好范圍內(nèi)，但是我們平時(shí)機(jī)組大修中處理軸線都要調(diào)到優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)0.02 mm/m之內(nèi)，而且從盤車數(shù)據(jù)上看，X、Y兩個(gè)方向的高點(diǎn)不對(duì)應(yīng)，不合乎常理，且按照我們以往的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)無法處理。而且大軸垂直度沒有改善,甚至比修前更差,所以說,應(yīng)該某一地方有問題,導(dǎo)致我們已經(jīng)無法按照常規(guī)工藝來處理軸線和大軸垂直度。

表3 最后一次軸線調(diào)整數(shù)據(jù) 單位：0.01mm

3.2 水輪機(jī)部分檢查檢修情況

水輪機(jī)部分重點(diǎn)進(jìn)行了水導(dǎo)和水流流道檢查，流道檢查主要是為了查看水力因素方面是否有導(dǎo)致水導(dǎo)擺度偏大的可能,檢查未發(fā)現(xiàn)異常。同時(shí)測量了固定導(dǎo)葉進(jìn)水邊和中心距，出水邊距為查閱上次大修數(shù)據(jù)（見表4）。

表4 6號(hào)機(jī)固定導(dǎo)葉測量數(shù)據(jù) 單位:mm

最后廠里組織技術(shù)人員對(duì)此次檢修情況進(jìn)行分析，大家一致認(rèn)為，可以進(jìn)行下一步工作，然后按照正常檢修程序進(jìn)行了機(jī)組中心調(diào)整、水導(dǎo)、上導(dǎo)瓦間隙調(diào)整，機(jī)組回裝工作等。

修后迷宮數(shù)據(jù)如圖3，符合要求。

圖3 修后迷宮數(shù)據(jù) 單位：mm

檢修后水導(dǎo)間隙測量記錄如表5。

表5 修后水導(dǎo)間隙 單位：mm

4 試驗(yàn)情況

在6號(hào)機(jī)檢修結(jié)束后,為了機(jī)組能順利投產(chǎn),我們做了6號(hào)機(jī)C修后的試運(yùn)行試驗(yàn),包括機(jī)組充水啟動(dòng)試驗(yàn)、機(jī)組穩(wěn)定性試驗(yàn)、機(jī)組12 h試運(yùn)行試驗(yàn)。其中機(jī)組穩(wěn)定性試驗(yàn)作了25%、50%、75%、100%的額定負(fù)荷和調(diào)相一共5個(gè)工況。

在充水啟動(dòng)試驗(yàn)中，機(jī)組未發(fā)現(xiàn)異常情況。在25%、50%、75%、100%額定負(fù)荷和調(diào)相工況時(shí)水導(dǎo)擺度如表6：

表6 修后試驗(yàn)數(shù)據(jù) 單位：0.01mm

機(jī)組12 h試運(yùn)行數(shù)據(jù)也比較好，未見超標(biāo)。

5 檢修總結(jié)

本次機(jī)組C修后情況也不是很理想，雖然水導(dǎo)擺度現(xiàn)在符合要求，但是水導(dǎo)瓦是新瓦，軸瓦間隙較小，因此存在隨著瓦的磨損擺度逐漸加大的可能，另外，我們機(jī)組大修水導(dǎo)擺度也是基本控制在0.20mm之內(nèi)的，但是此次修后最大還是有0.30 mm。分析整個(gè)檢修過程，我們認(rèn)為問題可能有以下幾點(diǎn)：

1）推力相關(guān)部分硬度不夠。因推力瓦和托盤為2013年大修更換，故懷疑抗重螺栓頭部硬化層已被磨光，頭部圓度已不符合R1000要求，盤車時(shí)產(chǎn)生異常移動(dòng)。

2）推力頭與大軸間隙配合。2013年大修時(shí)實(shí)際采用冷拔方式拆卸推力頭，且拆卸后無明顯拉毛，故懷疑兩者實(shí)際已為間隙配合。加上大軸垂直度差，故懷疑盤車時(shí)大軸與推力頭間存在相對(duì)位移。

3）機(jī)架及軸承座等金屬老化，瓦架距離增大過程中，相關(guān)部位下沉導(dǎo)致推力瓦并未上升足夠距離。另外盤車時(shí)擾度變化可能過大。

4)鏡板波浪度過大，該機(jī)組鏡板未進(jìn)行更新（H（厚度）=115 mm），在工作面架設(shè)百分表盤車檢查波浪度顯示鏡板波浪度最大為0.085 mm。

6 小結(jié)

6號(hào)機(jī)C修后，水導(dǎo)擺度得到了改善，但是離理想的擺度值還是有差距，目前問題的癥結(jié)已經(jīng)找到，那就是在推力軸承及軸承座上。新安江電廠推力軸承及軸承座已經(jīng)使用多年，存在設(shè)備老化和變形的情況，為了機(jī)組安全運(yùn)行，有必要在以后的大修中進(jìn)行這一塊的改造，徹底解決水導(dǎo)擺度偏大的問題。

TK730.3+22

B

1672-5387（2017）04-0051-04

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.04.015

2017-01-04

鄧金榮（1984-），女，工程師，從事水輪發(fā)電機(jī)組檢修管理工作。