温泉水电站水导轴承甩油问题的现象、原因分析、危害及处理

温泉水电站水导轴承甩油问题的现象、原因分析、危害及处理

杨涛唐永钢黄晓燕

（四川省紫坪铺开发有限责任公司四川都江堰611800）

摘要：通过对新疆温泉水电站水导油盆结构的改造，分析和处理了水导油盆甩油问题，建议在机组设计过程中，考虑结构对机组运行工况的影响。

关键词：水电站、水导油盆、甩油、分析及处理。

新疆伊犁温泉水电站是一座以发电为主的引水式电站，装有三台45MW立轴混流式水轮发电机组。机组转速为272.7r/min，机组水导轴承采用旋转油盆筒式分半瓦结构，轴承由轴承支架、旋转油盆、轴承体、轴瓦、油箱、冷却器等组成，以下就温泉水电站水导轴承甩油的问题作出分析：

一、甩油形成的原因及危害：

内甩油形成的原因：机组在运行时，使主轴轴内下侧至油面之间，容易形成局部负压，使油吸高或涌溢而甩溅到挡油筒外部，形成内甩油。这是内甩油形成的主要原因。

外甩油形成的原因：对于水导轴承，润滑油从轴承盖板处以油珠的形式逸出形成甩油的情况很少，更多的是以油雾形式，从轴承盖板缝隙处逸出，形成甩油。由于主轴轴领的高速旋转，造成轴承油槽内油面波动加剧，从而产生许多油泡。当这些油泡破裂时，也会形成很多油雾。另外，随着轴承温度的升高，使油槽内的油和空气体积逐渐膨胀，从而产生一个内压。在内压的作用下，油槽内的油雾随气体从轴承盖板缝隙处逸出，形成外甩油。

甩油会对设备造成极大的危害：一是是轴承润滑和冷却效果不好，容易造成轴承温度升高，危及到机组的安全稳定运行；二是使机组用油量增加，甩出的油对设备及水质造成污染，影响水车室设备使用寿命，破坏生态环境，不利于环保；三是必须时刻监视油位及轴承温度，并及时加油，增加了检修、维护及运行值班人员的劳动强度。

二、新疆温泉水电站机组水导轴承甩油的现象：

新疆温泉水电站三台机组自安装后，由于设计原因水导轴承油位下降较快，水车室积油较为严重，设备上有凝结油珠。轴瓦温度有上升趋势，机组每周运行补油约为16kg，严重影响了机组的安全运行。

三、新疆温泉水电站三台机组水导轴承甩油的原因分析：

1.由于厂家原设计水导轴承转动油盆为内把合面如图1所示：

图1

当机组运行时，从理论上来说，润滑油应与转动油盆保证同一转速旋转，液体为平流形式。但实际情况由于液体的自由变形而并非同转速运行，根据水力学原理，会在把合面处形成紊流，如图2所示：

故此，机组高速旋转时，旋转油盆内由于油流的不均衡，会产生大量的油雾，从油盆盖处渗出，引起甩油现象的发生。

2.由于水导轴承回油管设计不合理，导致上下油盆回油不畅，旋转油盆缺油，导致轴瓦温度升高，且从上油盆盖处渗油。

四、新疆温泉水电站三台机组水导轴承甩油改造：

图2

1.根据机组试验结果，现场考虑机组水导轴承旋转油盆内油流不均匀，故将旋转油盆改为外把合面型式，如图3所示：

图3

从而使旋转油盆内油流随机组转动而均匀运动，不会引起紊流现象。

2.重新计算水导油盆回油情况，在回油管中部开约为φ10mm的回油孔，使上油盆压力得到了有效释放，可以及时回到下油盆进行油路循环。可有效解决解决回油问题。

重新开机试验，机组水导轴承温度约为40℃，连续运行一周后，水导轴承油位未发生变化，水车室未见凝结油珠。运行至今，水导油盆除在检修时需要检查补充透平油外，未进行补油操作，瓦温稳定。自此，甩油问题得以解决。

五、结束语

旋转油盆甩油在国内机组中存在还比较普遍。随着技术不断进步，企业对安全文明生产的要求越来越高，甩油缺陷的改造是刻不容缓的任务。温泉水电站水导旋转油盆甩油问题的成功解决，为后续电站运行打下了良好的基础，积累了经验，也可为其他电站同类型机组的缺陷消除提供参考。

作者简介：

杨涛（1980-），男，陕西武功人，工程师，从事水电厂运维技术与管理工作。

唐永钢（1982-）男，重庆大足人，工程师，从事水电厂运维技术与管理工作。

黄晓燕（1981-）女，河南南阳人，助理工程师，从事水电厂技术管理工作。