《电工技术》 爽子 2015-09-30 10:14
中国电工网讯:
王连庆
 
    (广西水利电力建设集团有限公司,南宁530028)
 
    [摘要] 通过对水轮发电机组进行解体大修,解决了机组运行中存在的设备缺陷,同时消除了潜在的设备缺陷,为今后机组的检修工作积累了一定的经验。
 
    关键词 水轮发电机组 解体 大修
 
    1工程概况
 
    广西梧州市京南水利枢纽工程位于桂江下游苍梧县京南镇,距梧州市68km,是桂江综合利用规划倒数第二个梯级,工程以发电为主,兼有航运、灌溉、水产养值、旅游等综合利用项目。电站为河床式低水头电站、半封闭式厂房。发电厂装机容量为2×34.5MW,2台灯泡贯流式水轮发电机组从奥地利引进,其中水轮机和调速器由奥地利VOITH公司提供,发电机和励磁装置由奥地利ELIN公司提供。
 
    电厂2台水轮发电机组分别于1997年6月、1997年12月投产发电。由于机组运行15年未进行过大修,设备故障率上升,对机组的可靠性、安全稳定性造成严重影响,因此有必要对其进行大修。
 
    2大修方案确定
 
    针对机组运行10多年未开展过大修的状况,在讨论检修方案时有两种不同意见:一种是将机组各部件全部拆除吊出进行检查处理;另一种是针对机组运行过程中出现故障率较高且必须要处理的部位进行检修。
 
    第一种方案的优点:在检修过程中可以同时处理掉运行中出现的缺陷和潜在安全隐患。其缺点:一是将本来运行状况良好的部位拆卸后,回装时可能因安装调试不好,反而会出现新的问题;二是施工工期较长,若不能赶在次年汛水到来前完成机组检修并投运,则会造成巨大的发电损失。
 
    第二种方案的优点:一是施工工期较短,可保证在次年汛水到来前完成机组检修并投运;二是检修比较有针对性,检修部位改善效果比较明显。其缺点是不确定因素较多。比如,导叶接力器和浆叶接力器自投运以来没有任何异常,也未发现其表面有渗漏油现象,如果在丰水期导叶接力器或浆叶接力器活塞密封损坏,那么将无法正常操作导叶或浆叶,那时再停机检修,发电损失将会更大。因此,需要有计划地安排对水轮机组进行检修,才能确保设备处于良好状态。
 
    经过比较,认为应该把水轮发电机组所有部件拆出进行全面检查处理,从而把所有缺陷和潜在安全隐患全部消除,但要合理安排工期,争取在次年汛水到来前完成机组检修并投运。
 
    3大修取得的经验
 
    3.1正推力轴瓦
 
    检查正推力瓦时,发现12块瓦表面均有一条宽约1mm,深约0.2mm的刮伤。在确认备用正推力瓦瓦面平滑后,对正推力瓦进行了更换,以避免机组运行时润滑油从刮伤槽内流走,以致无法在瓦表面形成油膜从而造成干磨引起烧瓦。拆出的推力瓦经过处理后作为备用。
 
    3.2大轴内转轮操作油管
 
    大轴内转轮操作油管从转轮侧起两节无法拆开,经过分析认为无法拆开的原因为:一是拆卸时旋扭的速度没有把握好,速度过快导致发热,造成螺牙烧结;二是操作油管在大轴内,比较长,操作空间又窄小,检修人员在转轮侧旋扭拆出操作油管时,由于没有注意保持操作油管的平直度,造成螺牙损伤咬死。因操作油管螺牙结合段属于细牙,拆装时最忌快速旋扭,速度过快会引起发热造成螺纹烧结;假如不拆出来,又无法更换该处的密封圈,最后只能破坏性锯断螺牙结合段,按照图纸重新加工螺牙结合段与操作油管焊接。处理后,各参数达到图纸要求。
 
    3.3导叶接力器
 
    导叶接力器的解体检修过程中,经检查、清洗、处理后,在回装中将导叶接力器活塞装到活塞杆上时,旋扭进到一半就无法拧动了(拆卸时,安装位置做有标记),即无法安装到位,后来也无没将活塞从活塞杆上拆下来。经查,在解体导叶接力器时,将活塞从活塞杆上旋扭下来很顺畅;回装中,刚把活塞装到活塞杆上时旋扭很顺畅,但旋扭进到一半就无法拧动了。经分析,认为前半部分旋扭很顺畅应该不是错牙旋扭而损伤了螺牙,而是由于回装时旋扭速度过快引起发热严重造成螺牙烧结。因为导叶接力器活塞和活塞杆螺牙结合段属于细牙,拆装时最忌快速旋扭,速度过快会引起发热,严重时致使螺纹烧结。导叶接力器活塞安装不到位,将无法正确控制导叶,而且仓库没有备件,采购周期又长,最后只能送到南宁发电设备总厂进行处理:保留活塞,割断活塞杆与活塞连接部分,加工焊接活塞杆重新开牙。修复活塞罗纹后,各部件配合良好。
 
    大轴内转轮操作油管和导叶接力器的检修问题都是操作不当引起的,由此得出如下经验教训:一是对设备分解检修前,一定要熟悉检修方案,特别是拆装步骤,注意事项等;二是要认真仔细研究图纸,掌握设备结构;三是分析危险点,针对不同设备部位的使用材料及其构造特点制定有针对性的风险防范措施。为此,应尽量避免人为造成设备损坏,以免浪费人力物力,增加检修工作量和延误工期。
 
    3.4转轮与大轴连接接触面工艺
 
    转轮与大轴连接接触面采用特种树脂等粘合剂,配合碳化硅粉,按比例喷涂于两个工作表面后连接,以增加摩擦,起到扭矩无损传递的作用,可用这种材料代替销钉抗剪切力。
 
    3.4.1准备工作
 
    (1)喷涂工作应在无尘、通风处进行,气温应保持在20~25℃。
 
    (2)必须把转轮与大轴间接触部位的油脂去除干净,用布带保护法兰面的非喷涂部位,并用木塞或塑料塞塞住所有螺孔。
 
    3.4.2材料准备
 
    碳化硅清漆混合物的制备:碳化硅粉(粒径160~180μm)1份(按重量计),“ZAPON”清漆3份(按重量计),粘滞度105s(按西德工业标准DIN)。混合物应充分搅拌混合后方能喷涂。
 
    3.4.3工器具准备
 
    准备1块试验钢板(同一位置、同一加工精度、同一温度),喷枪嘴1.8mm,气压1.8~2bar。
 
    3.4.4喷涂工艺
 
    喷涂距离(即喷枪嘴到工作面的距离)在230~300mm,避免重叠喷涂。把碳化硅清漆混合物喷涂到试验钢板上,通过添加稀释剂及喷涂工艺直至得到一层均匀的涂层,厚度大约为10~20μm;用放大镜进行检查,要求碳化硅颗粒应均匀分布,不得有重叠。每喷涂1层应干燥15~20min,连续喷涂3层,达到规定的涂层要求后待其干燥为止;然后用放大镜进行检查,要求碳化硅颗粒在一均匀涂层上应覆盖约60%的面积。达到要求后,按照上述方法在大轴法兰面上喷涂涂料并按要求进行检查,合格后待表面干燥时(20℃约需3h),将保护布带及螺孔塞子拆除,然后进行大轴及转轮的组装。注意不要滑动,以防破坏涂层。组装完成24h后,方可开机运行。
 
    用碳化硅清漆混合物代替销钉抗剪切力的优点是施工简便,而且效果也很好;缺点是施工工艺不好掌握。
 
    3.5正推力瓦调整
 
    正推瓦间隙调整采用戴帽螺栓配合标准调整垫圈,通过调整垫圈的厚度,达到设计正推瓦与正推力环(镜板)之间的间隙要求,之后再将加工好的垫圈与正推外壳体上的锁定孔对准并上螺栓固定。这种方法比较繁琐,需要按照每个瓦的调整垫圈厚度去加工对应瓦的垫圈,并做好编号,将加工好的调整垫按编号进行安装并与正推外壳体上的锁定孔对准上螺栓固定后,安装调整结束。
 
    传统调整方法采用全牙螺栓配合螺母,在全牙螺栓打紧之后安装百分表监测,按设计要求将螺栓退出并上紧螺母,从而达到正推瓦与正推力环(镜板)之间的间隙要求。这种方法较为简便,容易掌握。
 
    4结束语
 
    在对京南电厂#1水轮发电机组进行大修的施工过程中碰到了许多困难和技术难题,由于篇幅限制,无法一一罗列,以上几点值得借鉴。经过检修人员的共同努力,所有工程项目按时完成,完成质量符合设计及国家规范要求。机组投运后,机组漏水、漏气和渗漏油现象基本消除,机组运行振动现象也明显好转,达到了预期目的。
 
    
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