富春江水电厂弹性金属塑料瓦的应用

电力18讯：    作者：吕孟东 江德春　

摘要：本文简要回顾总结了富春江水电厂推力轴承弹性金属塑料瓦的应用情况，阐述了塑料瓦的优缺点，并提出了一些建议。
关键词：塑料瓦　应用
     1　引言
     我厂是上世纪50年代后期由我国自行设计和建设的低水头河床式电站，装有5台单机60MW的轴流转桨式水轮发电机组，总装机容量300MW，1968年12月第一台机组发电，至1977年4月5台机组全部投产。电厂的多年平均发电量为9.23亿度，年利用小时数3100小时，主要担负华东电网的调峰、调频及事故备用任务。由于历史的原因，我厂的机组来自三国四方，也即三个国家四个制造厂，因此机组的形式不同，发电机推力轴承的结构也不一样。但当时所用的推力瓦全部为巴氏合金瓦，即钨金瓦。从1995年4月至1997年1月，我厂陆续将5台机推力轴承的钨金瓦改成了弹性金属塑料瓦（以下简称塑料瓦），塑料瓦在我厂运行时间最长的已快10年，最短的也有7年。实践证明，塑料瓦在我厂的应用总体上是成功的，值得回顾总结。
     2　发电机及推力轴承主要技术规范及说明

4、5号发电机特伞式指推力轴承位于水轮机内顶盖之上。1号发电机的推力轴承和发电机定子、转子分别在1986年和2001至2002年进行了技术改造，改造承包单位为哈尔滨电机厂。其中推力轴承改造的原因是原苏联制造的弹性油箱破裂漏油，改造后弹性油箱支撑型式由抗重螺丝支柱式改为了平面环型支撑内设抗重螺丝的支撑型式，实际新的推力抗重螺丝从未使用。
     3　塑料瓦的使用情况
     3.1　钨金瓦使用情况的简要回顾
我厂为承担调峰、调频及事故备用的任务，需要机组频繁地开机、停机，钨金瓦在开停机过程中经常处于干磨或半干磨的状态，瓦面极易磨损。同时，面对地处南方夏季高温、洪水季节河道垃圾经常堵塞冷却系统管路致使冷却水量不足甚至中断的情况，钨金瓦的运行温度总是偏高，有时不得不使机组限负荷运行甚至停机，钨金瓦烧瓦的现象也曾有发生。如1976年7月，5号机的法国原产钨金瓦因冷却器效果差，瓦温偏高而将全部10块瓦的3mm厚的巴氏合金几乎全部烧损。1981年，4、5号机的钨金瓦由法国产改为国产，运行情况有所好转，但瓦温偏高的问题一直存在。1993年2月13日，5号机在运行中，由于在推力循环油管刷油漆的民工误将循环油管的阀门关闭，也导致了10块钨金瓦不同程度的烧损，油槽油漆变色，镜板拉毛。即使在正常运行，并且5台机都配有高压油顶起装置的情况下，瓦面的磨损也要求在机组每年的检修中对钨金瓦进行一次修刮。
     3.2　塑料瓦的应用
为了解决钨金瓦存在的一系列问题，提高推力轴承长期运行的稳定性和可靠性，根据塑料瓦在我国部分水电厂成功应用的经验，我厂从1995年起，先后对5台机的钨金瓦推力轴承进行了技术改造，采用了由不同国家及制造厂生产的塑料瓦，使用情况如下表：

注①塑料瓦的运行小时是指塑料瓦投用后至2003年9月30日的统计时间，机组的开停机次数也指这一时段而言；注②表中所列瓦温油温是指正常情况而言；注③塑料瓦的磨损量指机组最近一次检修时抽瓦检查所测的瓦平均厚度与新瓦时的平均厚度之差。
表中瓦温用BTS-180感温头测量，由于不同机组瓦的测温位置有所不同，钨金瓦与塑料瓦的导热性能有差别，这些温度值不能作为精确比较的依据，但足以定性反映出使用塑料瓦后的效果。从瓦面磨损量看，4、5号机俄罗斯产塑料瓦的磨损比其它机严重。每年4、5号机检修打开推力轴承油槽时，均可发现油槽内有因瓦面磨损而生成的白色粉沫，5号机尤为严重，这与俄产塑料瓦的用料、工艺及瓦面积减小太多，单位压力大大提高有关。按照电力行业标准DL/T622-1997"立式水轮发电机弹性金属塑料推力轴瓦技术条件"规定，瓦面的单位压力不应超过6.5Mpa。此外，5号机在使用钨金瓦时曾因瓦烧损而引起镜板表面光洁度不够，特别在塑料瓦使用的前几年由于推力冷却系统的经常堵塞，也一度导致塑料瓦在夏季时温度偏高，瓦面磨损加剧的现象。如1996年11月，5号机抽瓦检查就已发现外圆4个刻度圈有3圈磨光，内圆4刻度圈2圈磨光。到1998年2月抽瓦检查，瓦面所有4个刻度圈已全部磨光，磨损量达0.3mm。
     3.3　使用塑料瓦后的优缺点
塑料瓦具有耐磨、耐热、抗裂、绝缘性能好、摩擦系数小、承载能力大的特点。我厂5台机虽然用了3个产地的塑料瓦，但使用效果均比较理想，从2003年9月份之前的情况看，塑料瓦的应用显示出了以下特有的优点：（1）推力瓦运行温度大幅降低，降幅达到10℃以上，机组即使在夏季高温也不必限负荷运行，提高了机组运行的稳定性和可靠<