湖南省永兴县水电站应用弹性金属塑料轴瓦的报告

永兴县水利电力有限责任公司 

永兴县1级水电站有2台卧式贯流水力发电机组，其机组参数如下：

水轮机：型号GZ990—WP—550

电站净水头：8.93m              设计水头：6.7 m

额定出力：12951KW             增容后：15541KW

额定转速：88.24转/分            飞逸转速：248转/分

设计流量：217.7m³/S             转轮直径：5.5米

发电机： SFWG12.568/5700         额定转速：

      额定功率：12500KW             增容后：15000KW

      额定电压：6300V                额定电源：1347.7A

      额定励磁电压：221V             额定励磁电流：834A

      相数：3，法Y，频率：50HZ，    功率因数：0.85

      绝缘等级：F                    飞逸转速：248转/分

导轴承轴径：860mm           轴劲宽度：680mm

原机组均采用传统的巴氏合金轴承结构，机组12.5MW改造增容为15MW后，由于巴氏合金轴瓦摩擦阻力较大，所以轴承温度较高，始终限制负荷发电量达不到增容的要求。

2000年年初，我公司和哈尔滨工业大学摩擦力学教研究室、哈尔滨大禹电站技术研究所组成大型卧式弹性金属塑轴承研究小组，发明了多楔面承重结构的卧式弹性金属塑轴瓦，来解决该水电站机组轴承运行不良的问题。由哈尔滨大禹站技术研究所制造了正、反推力轴承，电导、水导轴承弹性金属塑料轴瓦，对1#水力发电机组进行了全部轴承的改造。

全部塑料轴瓦按照规程安装完毕后，2000年8月6日18点36分正式开机。空载试运行2小时后，一切正常。随后进入72小时满负荷试运行，8月10日11点55分正式停机。实际运行111小时45分，机组运行正常，轴承运行正常。然后1#机组投入商业运行。以下选取换瓦改造前与改造后的两组记录对比如下：

表1   1#机组弹性金属塑轴瓦改造前后对比表

由以上两组数据对比，可看到导叶开度及耗水率减小。在出力相同，水头相同的情况下，导叶开度比改造前减少6.7%，意味着用水量减小，根据水工记录计算出的耗水率，改造前为50.15m³/kwh，改造后为48.16 m³/kwh，改造后减少用水3.97%，效果较好。主要原因我们认为应归功于氟塑瓦的摩擦系数低，产生的摩擦阻力小，摩擦功耗减小，从而需要的水力减小，使耗水率减小，相同水量可以多发3.97%的电能。随后，2#机组也进行了改造并投入商业运行。

永兴县水电站1#、2#机组自全部轴承系统的巴氏合金轴瓦更换成弹性金属塑料轴瓦改造以来，改善了机组运行工况，与改造前同条件下相比：瓦温降低4-8℃左右，解决了因瓦温偏高而限负荷的运行现象；减少轴承系统总损耗；提高发电效率，耗水率减少近3.97%；取消了机组轴瓦的检修，缩短了机组检修时间；提高了机组年利用小时。经几年来的统计，每年增加发电量500万千瓦，按每千瓦出厂价0.24元计算，每年提高经济收入达100余万元，同时每年因检修、刮研轴瓦所消耗的直接和间接损失20余万元，因此，每年的可创经济效益达120余万元。

结论：该两个水电站全部机组应用弹性金属塑料轴瓦技术改造是成功的，它开创了大型卧式径向轴承的塑料瓦改造，也为本公司创造了可观的经济效益。该联合研究成果荣获黑龙江省科技进步三等奖。

（2005年10月16日）