陶荣能
广西水利电力建设集团有限公司麻石水力发电厂 广西省柳州市 545400
摘要：对于水电站机械设备故障来说，必须结合实际，要合理的规划与维修方法进行，即要考虑设备的使用可能、可靠与安全，还要考虑经济效率，坚持“应修必修，修必修好”原则下，对于一些技改项目，在必须、可行的基础上，坚持修与改相结合，达到最大效益化，最是可取，本文就是在利用原设备的基础上进行改造，使部分旧设备继续可用取得了一定效果。
关键词：水导 塑料瓦 改造
引言：麻石电厂是一个建于1972年的老厂，特定时期，特殊的设备。时至今日已运行40多年，设备老化、设备更新换代已是老电厂机组延寿的一大课题，而对于一些设备故障的处理，在考虑设备的使用的同时，还要考虑设备的日后维护，即维护人员，包括数量、素质等。
一、电厂简介
麻石水力发电厂位于珠江流域柳江支流融江中游的麻石村附近，电厂为低水头河床式电站，目前安装三台立轴转桨式机组，总装机容量108.5MW。麻石电厂1972年建成开始发电，#2机、#3机为罗马尼亚进口机组，发电机为半伞式HVS840/100-56型发电机，2003-2004年两台机组定子更新改造，2007-2008年两台机组转轮更换，水轮机型号为： ZZA146C-LH-550，机组额定出力36MW。 #1机原为芬兰进口机组，机组额定出力26MW，2011年整体增容改造更换，电机改造为哈尔滨电机厂有发限责任公司生产的全伞式SF36.5-56/900型发电机，水轮机型号为：ZZ1040—LH—550、机组额定出力为36.5MW。
麻石电厂三台机组额定转速为107n/m，设计水头18m。三台机组水导瓦均为巴氏合金瓦，三台机组的水导油槽冷却方式皆为外冷式，冷却油箱附着在支持盖上，靠机组流道水冷却。
二、改造背景
1．2015年3月前，#1机连续发生多起水淹水导事件，水导瓦温从事故前43.5℃左右上升至55℃左右，在冷却方式不变和运行工况不变的情况下，水导瓦温上升近12℃，而且在想尽办法改善冷却效果后仍不能使温度下降，相比#2、#3机水导瓦温43-45℃高了不少。之后抽#1机瓦检查，发现水导瓦中心位置每块瓦有78.5cm2-100cm2的面积烧黑烧伤，刮瓦处理后，瓦温仍没有改观。3月份环境温度较低，而到了7、8月份，环境温度上升，瓦温可能会突破故障温度、甚至事故温度。分析原因可能是#1机水导瓦瓦面材料在经几次水淹后发生了材质变化引起。
2．近年来水轮机组导轴承弹性金属塑料瓦技术日渐成熟，很多大中型水电站已开始使用。塑料瓦突出优点是：第一，瓦面材料的绝热性使瓦体温度散布相对均匀，轴瓦热变形较小；第二，瓦面复合材料在散布压力下的压缩变形，对轴瓦的热变形可以产生适当的补偿；第三，塑料瓦面的变形合理，在雷同工况下，塑料瓦推力轴承的承载才干比巴氏合金瓦的大；第四，由于塑料瓦的自光滑性能好，其许用最小油膜厚度比巴氏合金瓦的小；第五，与巴氏合金瓦相比，塑料瓦装置检修简略，不需刮研瓦。随着老电厂老职工的退休，刮瓦技术的流传，已越来越多的年轻人不懂得刮瓦，不会刮瓦，更换塑料瓦也是一种趋势。
三、弹性金属塑料瓦设计
1．麻石电厂#1机装机容量为36. 5万千瓦，额定流量241m3/s，额定转速107r/min，设计水头18 m，最大水头20 m，水轮机大轴直径850mm，水导处轴颈直径1100 mm，水导瓦八块（尺寸图附后）。
2．要求在原麻石电厂#1机水导轴承瓦（合金瓦）的基础上改造加工弹性金属塑料瓦面。
3．塑料金属层与钢质基瓦的结合应牢固、无分层和脱离现象。摩擦面的粗糙度和平整度应符合产品确认图纸的要求。
4．弹性金属塑料导瓦的加工及验收按照双方确认图纸进行。
5．加工更新改造后的塑料导瓦产品设计使用寿命可达15年以上。
6．弹性金属塑料导瓦必须符合下表标准和技术性能参数：
6.1 GB/T8564—2003 《水轮发电机组安装技术规范》
6.2 GB/T 7894-2001 《水轮发电机基本技术条件》
6.3 GB11120—1989 《L-TSA汽轮机油》
6.4 JB-T 10180—2000 《水轮发电机推力轴承弹性金属塑料瓦技术条件》
6.5 GB/T 2900.15—1997 《电工术语》
6.6 JB/T 8660—1997 《水轮发电机组包装运输和保管条例》
6.7 瓦面技术性能参数要求:
7．弹性金属塑料导瓦允许在飞逸工况下及轴向荷载不超过额定荷载的110%的状况下运行5～10min。
8．弹性金属塑料导瓦允许机组在转速降至额定转速的15%时施加制动。
9．弹性金属塑料导瓦可在60℃下长期运行。
10．分块式径向瓦安装间隙可参照巴氏合金瓦安装间隙放大1.5～2倍，具体数据由供应（货）商提供。
四、更换与运行试验
#1机水导弹性金属塑料导瓦改造加工好后，即按当年年度检修所得盘车数据计算分配各瓦间隙进行安装。#1机水导瓦总间隙为0.32mm，安装好后开机运行，测得机组上导摆度在各工况下最大摆度为0.18mm，水导摆度在各工况下最大摆度为0.25mm。机组运行24小时后，水导瓦温平均在46℃左右。分析：弹性金属塑料导瓦瓦温比事故发生前正常状况下的巴氏合金瓦瓦温43.5℃左右（略高），按理论应比金属瓦瓦温（43.5℃）要低。出现这种情况，可能是瓦间隙不合理，没有按照弹性金属塑料导瓦抱瓦间隙标准要求，即可参照巴氏合金瓦安装间隙放大1.5～2倍进行，随后检修人员将瓦间隙按总间隙0.36mm放大,机组运行24小时后检查测量瓦温42℃左右，相较原来46℃下降了4℃，测机组上导、水导摆度基本没变。
五、总结
麻石电厂#1机水导瓦事故至#1机水导瓦改造更换完成，整个过程大致经历了以下几个阶段：1是水淹水导；2是水淹后处理；3是水导瓦瓦温异常升高；4是瓦温升高无法降低；5是提出弹性金属塑料导瓦更换巴氏合金瓦；6是提出设计要求；7更换并试验。经更换后，当年高温季节7、8、9月份检验，#1机水导瓦温最高到47℃左右，同比#2、#3机水导瓦（巴氏合金瓦）瓦温都低，机组运行正常，效果很好。