安江水电站#1机组轴承润滑油系统技术改造

　　1概述安江水电站位于湖南省洪江市境内沅江干流中游，下距安江镇约7.9km，为日调节低水头径流式电站。电站正常蓄水位165m，水库总库容为2.32亿m3，机组为灯泡贯流式机组，发电机、水轮机型号分别为SFWG35-80/7820，GZTF07B-WP-720，装机容量4x35MW，多年平均设计发电量5.62亿kWh.水电站轴承供油系统有两个作用：①在轴承间与滑动部分形成油膜，以润滑油内部的摩擦代替固体干摩擦，从而减少轴承瓦的发热和磨损，延长轴瓦寿命，保证设备的性能和安全。②散热作用，转动部件因摩擦所消耗的功能变为热能，使其温度升高，润滑油在对流的情况下，将热量传出，再经过油冷却器冷却，从而使油和轴瓦的温度不致升高超过规定范围，保证设备的安全稳定运行。
　　2原系统简介安江水电站为单机35MW贯流式水轮发电机组，轴承润滑油为外循环式（见），该系统由轴承回油箱、轴承高位油箱、油泵、油冷却器、油过滤器、正反推轴承、发导、水导、电动阀门、转子流量计等组成。
　　轴承润滑油循环示意图安江水电站1机组于2012年10月24日实现并网发电，1机组在调试及运行期间多次出现发导轴承润滑油油流中断，示流器数显表显示从满刻度100很快降到0，玻璃转子流量计内显示的润滑油有浑浊气泡现象，机组轴承油中断事故停机，此现象有时发生在开机过程中，当高压顶升油泵投入后，随即出现轴承润滑油中断，机组事故停机；有时出现在机组并网后，机组运行一段时间后，突然出现润滑油中断，机组事故停机。
　　针对上述现象，技术人员采取了以下技术处理：现场经测量大轴发电机端顶起间隙0.28mm，调整高顶顶起油压：由原来16MPa调整为13MPa，保持压力为6MPa，大轴发电机端顶起间隙为0.19mm，符合设计要求，排除因为轴瓦间隙过小堵塞油流通道的可能性；调大示流器灵敏度，希望改善偶尔油流量不均导致的自动化元件实效虚报的现象；在上位机加大中断量信号判定时间，给予开机流程时间覆盖瞬间无流信号的时间；增大轴承油加热器功率，增加润滑油温度减少粘度使流速均匀；加大润滑油过滤程度，保证油质；调整各个轴承进油口流量。
　　然而，并未能有效解决轴承润滑油系统油流不稳定，且运行过程中润滑油内气泡较多，经常出现润滑油中断事故停机的问题。技术人员采用排除法将导致轴承润滑油中断的因素一一验证排除，最终分析机组运行过程中在密闭的轴承室内将产生一个强大的旋转气流，在内部形成较高气压引起轴承油管路的润滑油油流不稳定，从而造成机组润滑油流中断停机，因此，必须采取技术改造，在组合轴承及轴承油管路上加装呼吸器进行补气或排气破坏形成的负压或高压，达到供油平稳的目的。
　　3改造目标及措施轴承润滑油系统是一个密闭的油循环系统，油循环的路线是轴承油箱高位油箱各轴承轴承油箱，为达到消除轴承室内的负压或高压，确保供油平稳的目的，可以从以下几个方面进行改造：轴承油箱和高位油箱原装有呼吸器，但显然无法满足补气和排气的效果，因此，需要增大呼吸器的尺寸，加大它的进气量和排气量。
　　在组合轴承顶部开一个口，增设一个呼吸器，消除轴承室内的高压或负压。
　　在在润滑油正推、反推、发导、水导四根分管垂直下组合轴承段每根油管开一个口，并设置补气的阀门。
　　增设润滑油示流器，将信号采取“与门”并接，提高示流器信号的可靠度。
　　4改造的具体过程针对现场设备的布置情况，此次改造分析了各个改造环节的实际需要，在改造的位置、需增设的设备以及所要采取的相关措施上进行了判断和选择，最后实施了改造。
　　为了消除密闭组合轴承油槽内组合轴承油槽内机组运行时所产生的压力，在组合轴承油槽顶部开一个直径50mm的口，连接根长度2m直径50mm的钢管，钢管端部安装呼吸器，呼吸器采用两个弯头后开口朝下并加盖防尘布，避免灰尘进入，呼吸器用作组合轴承油槽内的补气或排气（改造后的实物图见）。
　　改造后的实物图<>在润滑油正推、反推、发导、水导四根分管垂直下组合轴承段1m左右的位置上各开一个20mm的进气孔，用相应规格的管路及阀门相连接，并联在一节直径30mm，长600mm的钢管上，钢管端部上弯200mm加呼吸器，对应每个空气破坏阀可以调节每个轴承下油位置的进气量，用来抵消油流在垂直管路上高速流动时产生的负压，保证油流平稳（改造后实物图见改造后的实物图〈二〉5改造后的运行效果综合以上改造内容，在现场的机组运行过程中，对各个改造环节进行了检查，组合轴承呼吸器有明显的排气现象；正反推、发导、水导组合空气破坏阀安装后，玻璃转子流量计内润滑油偶见浑浊气泡现象，但在对应空气破坏阀门开启后，对应轴承的玻璃转子流量计内有明显清晰效果；示流器并接信号后，上位机显示信号均准确无误反映现场的油流信号，达到预期所需信号；高位油箱、轴承回油箱在更换更大的呼吸器后，呼、排气量正常，未见改造前油箱体呈现的抽搐发声现象。结合上述检查情况，轴承油系统经过全面的改造后，轴承油流稳定、示流器信号可靠，且改造后再未出现过轴承润滑油中断事故停机的事件，此次技术改造圆满成功。
　　6结语水轮发电机组轴承油系统油流不稳定严重影响机组的安全稳定运行，通过对安江水电站1机组轴承润滑油系统改造，消除了轴承润滑油中断事故停机的隐患。自改造后1机组未出现过润滑油中断事故停机事件，改造效果良好，并相继对2~4机组同类问题进行了处理，效果良好，可为今后同类灯泡贯流式机组轴承润滑油系统技术改造提供帮助和借鉴。