下福水电站2号水轮发电机组 A修中出现的问题及处理

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年第9期   作者:廖克林 杨启东
[导读] 叙述了2018年下福水电站灯泡贯流式机组在A修过程中出现的问题及处理方法
        摘要:叙述了2018年下福水电站灯泡贯流式机组在A修过程中出现的问题及处理方法,以供灯泡贯流式机组设计、制造、安装及检修单位借鉴。
        关键词:灯泡贯流式机组,转轮接力器,桨叶密封,大轴吊装,外配环吊装,下福水电站。
1 前言
        广西昭平下福水电站位于桂江中游,属低水头河床式径流电站,装设3×16.5MW的灯泡贯流式水轮发电机组。发电机型号为SFG16.5—56/5250,水轮机型号为GZA684-WP-500,额定水头9m。
        下福水电站2F机组投产于2006年5月2日,2011年10月以向外发包的方式由专业检修公司进行了第一次机组A级检修。本次大修距离上次A修已满8年的大修上限周期。由管辖单位昭平水电厂检修部门于2018年10月16日开始对该类机组进行第二次A级检修工作。
        
2 A级检修中出现的问题及处理

2.1 转轮接力器缸体、缸盖与推拉杆密封老化处理,接力器油缸及活塞磨损问题处理。
转轮由4个叶片,转轮体及操作机构组成,操作机构采用缸动式结构,既转轮接力器置于转轮体内转轮中心线下游侧,操作时活塞不动,接力器缸上下动作同时带动叶片操作机构使叶片转动;转轮接力器额定操作油压为6.3MPa,轮毂内油压为0.2MPa;叶片密封采用双层D型密封;叶片采用ZG00Cr13Ni4Mo不锈钢整体浇铸,转轮体材质为ZG20SiMn,转轮体支撑叶片内轴套及外轴套均用ZcuSn5Zn5Pb5高硬度耐磨青铜制造;转轮为机组的工作部件,将水能转化为机械能并通过主轴传递给转子,转轮叶片直径5000mm,轮毂直径为20000mm,起吊重量约33.7吨。
在检修拆卸过程中发现2道转轮接力器缸体轴用Yx形密封圈及2道缸盖轴用Yx形密封圈(型号Φ408/Φ380×26×14.6)均出现严重的老化碎裂现象,详见图一。接力器缸体出现纵向贯穿整个活塞行程的两处刮伤,最深刮痕达到2mm,活塞相应部位也出现刮伤,活塞1道格莱圈K30-920,2道四氟导向带FUB01-9.7×4-D24密封相应位置损伤。这也证实了检修前的一段时间,机组出现桨叶开度无法保持,调速器调整频繁的故障原因。
        分析主要原因是转轮接力器缸体、缸盖与推拉杆密封材料不合格,经过多年运行老化碎裂,缸体在操作过程中,无法保证与操作轴线平行。活塞与缸体摩擦导致桨叶开、关腔及轮毂串油。
    处理过程,1、更换之前采购的密封备件,重新咨询采购新密封。2、联系旧密封厂家请人过来协助分析密封老化严重原因。3、将接力器缸体及活塞运到专业加工厂,修补后上机床加工。接力器缸体回来后,再通过人工打磨修复达到圆弧度。为了保证圆弧度,用铜板制作了一个标准模板,从而保证手工研磨时圆弧偏差不大于0.2mm。(缸图纸尺寸是920(0~十23道)(如下图)
 
        经过上述处理后回装,通过转轮耐油桨叶操作试验,上述方法可行,
        
2.3 转轮桨叶密封试验漏油处理
        本机组转轮浆叶密封采用Φ700双层的D型密封,通过桨叶轴一周的压板,将D型密封圈挤压,使得D型密封圈内侧面贴合桨叶轴,外侧面贴合转轮体密封槽,从而达到桨叶密封作用。
        在转轮耐压及桨叶操作试验过程中,发现1#桨叶压板出现漏油,之后添加采用厂家提供的专用调整刚性钢垫片,再次做试验建压过程中一切正常,可当桨叶操作试验来回开关桨叶后,发现该桨叶密封又漏油。当再次拆开压板,发现刚性垫片已经未按原来安装时的摆放样子,由于是一段段40CM长的圆弧钢片拼凑组成的,在桨叶开关转动过程中,会导致钢片出现重叠,从而使得D型密封圈受力不均匀而漏油。
        经过研究商量决定,通过测量转轮体桨叶密封槽的深度及两道D型密封圈的厚度差,采用3mm的耐油密封胶板,依照D型密封圈的形状,剪出一个Φ700胶垫,垫于两个D型密封圈之间。经回装后试验,整个转轮耐压桨叶操作试验的16个小时下来,该桨叶不再出现渗油现象,圆满解决了该类转轮桨叶密封渗漏油的解决办法。
        
2.4 大轴吊装时,台车支撑接触面不足问题处理。
        回装大轴过程中,上游大轴组合轴承壳台阶落在台车液压千斤顶上,千斤顶与轴承壳台阶接触只有1/3左右,没有考虑到液压顶与轴承壳接触面小,拉进过程中轴承壳滑落到小车上,如图一。影响工期推进,后经过补焊轴承壳台阶并打磨平整,大轴往上游移动方式由葫芦牵拉改为在下游千斤顶顶台车及葫芦牵拉辅助的方式,整个过程中测量两侧同步,最终解决了这个问题。
        通过上述大轴吊装过程遇到的情况,如果在组合轴承的反向轴承座底部同样方位车铣出平台,增加台车液压千斤顶接触面,如图二(另一台机组的)。同时,在大轴移动过程中,要做好大轴与台车同步行走的措施,从而避免上述情况出现。
        
2.5 转子、转轮拆吊装时,两者吊点不同方向问题的处理
        机组A修拆卸时,需要判断转子吊点是否在正上方,如不在,需要开展转子盘车工作,在转子端面设置垂线,利用高压油顶起装置,将机组大轴转动部分顶起15丝左右,在转轮侧利用盘车工具人工盘转,将转子吊点的测量线处于垂直,即可确定转子吊点已在正上方。
        当拆卸转轮时,发现转轮吊点不在正上方,需要转动接近180度。为了保证转子回装时能够顺利安装销钉及联轴螺杆,必须在转子大轴法兰端面画好垂线。按照同样方法,开展大轴盘车,将转轮吊点盘转到正上方。同理,为了保证转轮能够顺利回装,同样需要在转轮大轴法兰端面画好垂线记号。
        到了回装阶段,需要检测大轴盘转至转轮侧法兰所挂的垂线和之前所画的记号一致,再进行转轮吊装。同样,在吊装转子前,也是需要先将大轴盘转至转子侧法兰与拆转子时一致。
        通过上述机组A修过程遇到的情况,建议机组制造生产时,尽量将转子与转轮的吊点方向一致,从而节省机组A修时的工作量及简化工艺流程。
        
3 结束语
        以上问题的处理,在机组运行中经过实践考验,证明是成功的,下福水电站通过以上问题的处理,积累了一些方法与经验,每个电厂都有自己的经验和特点。时代在进步,技术在进步,产品质量也在不断提升,希望以上问题的处理能给同类机组设计、制造、安装检修单位提供一点点有益的借鉴。
        
参考文献:
  [1]  DLT 5038-1994 灯泡贯流式水轮发电机组安装工艺导则
   [2]  刘国选主编.灯泡贯流式水轮发电机组运行与检修[M].中国水利水电出版社
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