白石窑水电厂4#机组大修总结

白石窑水电厂4#机组大修总结

庄庚发黄伟新

英德市白石窑水电厂513000

摘要：本文针对国产灯泡贯流机组在设计、运行过程中长期普遍存在的问题，通过这次大修进行了技术改造和处理，取得了一定的成效，希望能给同行起一点借鉴作用

关键词：白石窑水电厂；大修；总结

一、概况:

广东省英德市白石窑水电厂位于北江干流中段,下距英德市区25公里,电厂装有四台单机容量为18MW的国产灯泡贯流式水轮发电机组,总装机容量为72MW(未计2005年11月扩机增容的一台20MW机组),设计水头7.8m设计流量263m3/s,转轮直径5.8m,多年平均发电量2.915亿kw?h.4#机组于1999年2月投产发电。

我厂机组自投产发电以来运行基本正常,为当地经济建设作出了杰出的贡献,但受当时设计、制造、安装等多方面的条件影响,运行过程中存在不少问题。我厂机组自投运以来在这之前进行过两次大修,对大修积累了一定的经验,本次大修我们按照以往的经验结合存在的问题和实际状况,拟出了大修项目和技术要求,对长期存在的未能彻底解决的问题经过多方咨询拟定技改方案。4#机组大修从2016年10月25日至2017年3月8日(中间包括春节期)。

我厂4#机组经过大修后已经运行一个多月了,各项指标均正常,取得了令人满意的效果,我厂机组存在的问题在其他同类电厂机组上也经常碰到,因此我在这里总结出来,希望能对偶然看到拙文的同行起点借鉴和参考作用。

二、主要大修项目:

根据4#机组投运以来存在的问题和机组实际状况,我们一共拟出18个检修项目,比较大的项目主要有以下六个:①.伸缩节漏水问题；②.导水机构导叶漏水问题；③.中操作油管断裂问题；④.受油器内部窜油问题；⑤.主轴密封漏水问题；⑥.定子线棒端部绝缘盒裂纹处理。

三、主要项目的处理方法及效果:

1.伸缩节漏水处理:

由于转轮室较长,伸缩节密封结构不太合理,四台机组均存在伸缩节漏水问题。伸缩节压环螺栓设计采用M24×70的普通螺栓,在机组运行过程中,由于受到转轮室振动产生的剪切力作用,压环螺栓很容易被剪断,从而导致伸缩节漏水。我们以前将压环螺栓更换成不锈钢螺栓,并将压环用压码加固,但效果不理想,过几个月后螺栓还会被剪断,伸缩节漏水依旧。这次大修我们将伸缩节拆下,对压环螺孔由Φ26扩大至Φ29,将压环螺栓更换成M27×80的高强度螺栓；对原来的八个φ12定位孔进行扩孔修铰处理，装配八个φ16定位销；将压环开坡口增加一道Φ16的橡胶盘根；在原Φ20的橡胶盘根旁边再增设一道Φ6的橡胶盘根起辅助密封作用；回装时注意调整好压环与转轮室的间隙。投入运行后止水效果良好,目前伸缩节没有漏水现象,压环螺栓也没出现断裂现象。(为了减少转轮室的振动,我们在4#机组转轮室两侧和下部增设了刚性支撑,转轮室的振动由增加前的0.3mm降到0.08mm,其他机组也增设了支撑).伸缩节改前和改后的结构图如上右图所示。

2.导水机构导叶套筒漏水处理:

导水机构导叶上轴与密封环接触部位由于长时间被河水侵蚀磨损变形大,因而导致密封环上的Φ8.6密封圈受力不均匀而不能有效止水,从而产生导叶套筒处漏水。这个问题在我厂四台机组上也普遍存在,以前受检修条件限制,不能将导水机构解体处理,也只能采取一些临时方法临时处理。这次大修,我们将16个导叶送到制造厂,将导叶上轴颈与密封环接触部位进行机加工,单边切小5mm,再热套一个不锈钢套；在密封环上再增加一道10×5mm的羊毛毡防止河水中泥沙进入；在导叶上轴套处增设密封；为了今后检修拆装转臂方便,将转臂开口增设燕尾板把合。投运后,导叶止水效果良好,目前导叶没出现漏水现象，导叶密封改造后的结构图如下图所示:

3.中操作油管断裂处理:

我厂操作油管断裂问题已在1#、2#、3#机组上都发生过(从油压装置回油箱可看到回油明显增大),且断裂部位相同,均出现在中操作油管Ⅰ支架下游侧,中操作油管外管周向贯穿性断裂。该问题的原因以前也专门分析探讨过,我认为主要是受油器安装调整不当,浮动瓦浮动量不够,机组安装调整摆度时调整不当,机组运转过程中,中操作油管由于受到受油器浮动瓦的径向力作用而产生疲劳破坏导致中操作油管外管断裂。另外中操作油管Ⅰ和中操作油管Ⅱ相连后长约6m,中间只设一个支撑点,中操作油管在运转过程中本身挠度过大也是产生断裂的一个原因。我们采取的处理方法是重新订做一根中操作油管Ⅰ,并将外管壁厚为δ6的无缝钢管改为壁厚为δ8的无缝钢管,在油管一端再增设一支架,并将受油器浮动瓦外周切小,确保浮动量单边达1.5mm,回装盘车时要严格按规程要求调整好摆度。经以上处理后,运行良好,以前处理过的两台机组已正常运行3年了,没再出现操作油管断裂问题。操作油管改造后的结构图如上右图所示。

4.受油器窜油处理:

受油器两腔之间原设计是靠浮动瓦与受油器操作油管的间隙自身密封（图纸技术要求总间隙小于0.19mm）,没有再设置密封圈,运行时间越长,浮动瓦磨损越大,间隙就越大,两腔之间窜油也就越大,油泵启动越频繁。我们通过咨询专业液压件厂,在浮动瓦上与受油器操作油管接触处开一道密封槽,增加一组由"O"形盘根和丁腈密封材料的组合密封,并将受油器操作油管校正后镀铬处理,组装后经耐压试验,两腔没有窜油。机组投运后观察调速器运行平稳。

5.主轴密封漏水问题:

主轴密封的工作密封原设计采用编织盘根加工字环密封,我厂以前通过学习同类电厂机组的经验进行了技改,采用普通的三角皮带作为工作密封,使用后效果不错,缺点是首次开机时调整比较麻烦,太紧可能导致烧毁三角皮带,太松又漏水较大,需要一定的安装经验。检修密封采用空气围带密封,橡胶软管的膨胀量不好控制,橡胶软管与大轴的间隙调整比较困难，我们更换了新橡胶软管,但使用效果不理想,今后我们还将继续咨询寻找新的产品。不锈钢密封衬套由于长时间的磨损,产生了一条深沟,使止水效果变差,我们曾经采用”可赛新”（一种新型金属修补剂）进行修补,但涂上的”可赛新”太粗糙,极易磨损三角皮带导致其烧毁,故这次大修更换了新的密封衬套。

6.定子线棒端部绝缘盒裂纹等处理:

（1）我厂定子线棒端部绝缘采用绝缘盒灌环氧树脂来进行绝缘。由于运行过程中端部发热,大部份绝缘盒均不同程度出现细小的裂缝,1#、2#机组定子曾经由于意外进水发生过端部击穿事故。考虑到全部更换绝缘盒工期不容许,经咨询有关专家,这次处理只做简单处理,处理方法是用专用清洁剂清洗干净后,用环氧树脂对绝缘盒的裂缝进行封灌,再整体喷一道环氧绝缘漆。处理完后,按检修规程进行直流和交流耐压试验(电压按新装机组的标准的80%),在作交流耐压时,出现A相击穿现象,经包扎环氧粉云母带和热收缩带后,试验通过。投运后定子运行正常。

（2）检查发现定子铁芯有松动现象，可插入纸质垫片。我们的处理方法是：制作“回”形不锈钢垫片，厚度1mm、3mm、5mm的垫片分别为100片、8片与3片，插入齿压条与松动的铁芯间，保证定子铁芯无松动现象，不锈钢垫片与齿压条用不锈钢焊接固定，处理后效果良好。

（3）定子拆下后检查发现有9条槽楔松动,8条槽楔脱落,进行更换新槽楔并固定处理。

（4）在槽楔内重新敷设12个新型定子线圈测温电阻，处理后效果良好。

四、其它项目的检修:

1.组合轴承的检查处理:

（1）组合轴承拆开后检查正推力瓦没有大的磨损,不需更换,镜板没磨损,测温电阻也正常,检查反推力瓦时发现反推力瓦出油边有巴氏合金泥,分析认为是有一次该机组进相运行过,进相时反推力瓦瓦面磨出巴氏合金,这次处理只将磨出的巴氏合金泥清干净,没作其它进一步处理。

（2）检查发现镜板与主轴装配有误，镜板下游侧与主轴有10mm的间隙。我们的处理方法是：

在镜板与主轴间隙处加装卡环，并焊接固定，如图：

（3）开机运行一段时间后，发现油槽-X下方一个支柱螺丝边有裂纹，经打磨表面，确认该缺陷是由油槽铸件有砂孔所致,我们的处理方法是：①、机组停机，打开油槽底部阀门排油后，松开锁片及调整螺母；②、裂纹两端分别钻φ6,深10mm的止裂孔；③、在裂纹上开设5×5“V”型坡口；④、填焊裂纹并打磨；⑤、重新调整该支柱螺栓受力，在镜板紧贴反推力瓦时，正推力瓦与镜板间隙值力0.52±0.01mm。再次开机运行，油槽无渗油现象，各瓦温正常，温度显示正确。

2.转轮的检查处理:

转轮解体后检查,缸体内磨损正常,因此只作了局部研磨处理,更换所有密封件后回装并做耐压试验。

3.转子的检查处理:

本次大修不拆转子,在机坑检查,没发现问题,重新喷绝缘漆并做相应试验。

4.发导轴承和水导轴承的检查:

经检查发导轴承和水导轴承没有磨损迹象,间隙值符合要求.测温电阻也正常.只对水导瓦瓦面作简单的研磨处理。

五、结语:

本次4#机组大修历时约四个半月,在参与各方的密切配合共同努力下,圆满地完成各项检修任务,机组投入正常运行,大修取得了显著的成绩,解决了机组长期存在的一些老大难问题。在整个检修过程中,我们多方咨询、虚心请教,做好各个项目的技改处理措施方案,严格按规程规范把好检修质量关.在回装过程和调试中,各项指标(各部间隙调整值、振动值、摆度值、温度值等等)均达到安装规程和图纸技术要求。因此,可以说本次大修是成功的。

参考文献：

[1]文清.最新水利水电机电安装工程施工工艺与技术标准实用手册[M].合肥：安徽文化音像出版社，2006

[2]机械工程师手册[M].北京：机械工业出版社，2007

[3]GB/T8564-2003.水轮发电机组安装技术规范[S].中国标准出版社出版，2004.

[4]水电站机电设计手册[M]﹒北京：水利电力出版社，1988.

作者简介：庄庚发（1975-），男，工程师，从事水电站机电设备安装、检修技术工作。