40MW水轮发电机组全部轴承系统应用弹性金属塑料瓦运行报告

南桠河发电厂生技科

南桠河发电厂系大渡河中游右岸的支流——南桠河六级电站中的第三级，位于四川省西部的石棉县境内。电站装机容量120MW（为三台40MW机组），水轮机的型号为HL004—LJ—210型立轴金属蜗壳混流式，直接与40MW三相悬吊式发电机螺栓法兰联接，其水轮发电机组轴承设有三导（即为分块式上、下导及筒式水导瓦）和推力轴承。水轮机的设计水头为265米，******水头290米，属高水头电站。额定转速500转/分，飞逸转速815转/分。轴向水推力140吨。为遂洞引水式地面厂房，设计年平均发电量为6.53亿KW.h。

一、改造前运行情况

本电站于1983年3月建成投产发电。投产发电以来，三台机组在运行中均存在导轴承摆度过大、瓦温偏高，长期影响机组安全和经济运行的问题。特别是2号机组，由于发电机大轴推力颈处存在一定的弯度，经配重后基本能保持机组稳定运行。但在运行中上导轴承摆度仍较大（0.06cm），且温度偏高（达57℃）。特别是在夏季，由于再受环境温度的影响，上导瓦温常超过报警温度60度，经常被迫限负荷运行和停机调整瓦间隙，来维持振摆使其瓦温不超过报警温度。在过去的运行中也多次出现因轴电流和瓦少油而烧毁的事故，不但影响机组发电量和厂的经济效益，且严重危及机组的安全运行。

为解决机组在运行中常发生瓦温偏高、轴电流和轴承少油而导致烧瓦事故的问题。厂从1993年开始，逐步在三台水轮发电机组推力轴承中应用弹性金属塑料瓦，取得了成功，为下一步机组导轴承由巴氏合金瓦均改为全弹性金属塑料瓦的研制积累了宝贵的经验。

厂经过考察后决定与哈尔滨电站技术研究所轴瓦厂合作，开发研制全部导轴承弹性金属塑料轴瓦，首先在2号机组进行试验。2号机组在98年12月7日至99年1月19日的大修期间，将机组原上导、下导和水导的巴氏合金瓦均改造为弹性金属塑料轴瓦。连同原来的推力塑料瓦，构成了机组全部轴承系统弹塑料瓦化运行。

二、改造后运行情况

2号机组于1999年1月19日开始启动试行。在启运过程中运行平稳，机组经过不同工况（空载和分别带10、20、30、40MW负荷）的试运行，各部轴承温度相当稳定。与原巴氏合金瓦相比，各部轴瓦温度有不同程度的下降。2月6日塑料瓦改造后的2号机组投入商业运行。改造前后的运行状况见下表。

2号机组改造前后的运行状况表：

由表可见，塑料瓦温下降。各部轴承的摆度值与改造前相比均有不同程度的下降，这是塑料瓦的弹性金属丝层吸收了震动的结果，彻底地解决了2机组在运行中上导瓦温较高，摆度偏大的老问题。运行中人为感觉噪声明显降低，

在2001年汛期，因顶盖均压排水管漏水，曾两次导致其水导轴承大量进水（近80%水），可以说水导瓦塑料瓦是在水中运行。待停机后打开水导轴瓦检查，其瓦面均无磨损现象，也随即对上、下导轴瓦进行了******检查，均完好无损。在运行中，各轴承的摆度和温度（小于规程规定的允许值）一直比较稳定。到现在从未出现过因轴承摆度过大、轴电流或少油而引起瓦温过高导致烧瓦停机检修影响发电的事故，确保了机组的安全、经济运行。

运行实践结果表明，与原巴氏合金瓦比较，瓦不用定期研制，降低运行维护成本，实现免维护；原来机组振动、摆度超标的问题已基本******，有效减轻了机组的振、摆度；由于转轴被导轴和推力塑料再次绝缘起来，杜绝了轴电流和漏电损耗，解决了高水头、高转速机组巴氏合金瓦运行中常发生瓦温过高、少油或轴电流导致烧瓦的事故，提高了机组安全生产和运行效益水平。2002年又对1#、3#机组进行了全塑料瓦改造。

四、结论 塑料瓦改造的实践表明，全部轴承改造成塑料瓦运行取得了成功，各项技术指标是先进的，运行性能优于巴氏合金瓦。这是******上首次水轮发电机组全部轴承是塑料瓦运行的机组。该技术改造通过四川省电力公司鉴定验收。荣获2002年欧洲尤里卡世界发明博览会金奖。

（2004年3月20日）