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1、青铜峡四号水轮发电机组推力轴承及下导轴承运行温度分析一、 四号水轮发电机组主要特性参数如下：水轮机型号ZZ-LH-550，额定水头90m，单机额定流量0.6m3/s，额定转速1000r/min，额定出力400kw。发电机型号SFW400-6/850，额定转速1000r/min，额定出力400kw，功率因素cos =0.8。推力轴承型式：刚性支柱式，推力轴承与下导轴承公用一个油槽。二、现象描述：4号机运行时，推力瓦及下导瓦温度偏高，特别是汛期温度更是一直居高不下，接近警报温度或者越限运行，严重威胁着机组的安全运行因此，为了做到可控、预控、在控、防止因温度越限或告警而引起机组非计划停运，特对4F机
2、推力温度参数进行运行分析。采取相应的预防措施，将设备运行温度控制在规定范围内，实现机组安全运行。三、运行现状：推力瓦及下导瓦相比其他机组温度普遍偏高6-7度，坝前取水压力0.15MPA，我蜗壳取水压力0.16MPA，油冷器供水压力0.12MPA ,均符合水压要求，摆度X方向0.25MM，Y方向。0.27MM。推力油位在正常范围之内。在各负荷区域变化不大。冷热风及定子卷线温度都在规定值内，与其他机组变化不大。切换效果没有明显变化，始终在48-50度范围内运行。四、原因：1、轴瓦的间隙调整不合适。2、润滑油脂不合格润滑油中有杂质油质劣化，油自身不清洁或运行中油劣化，3、轴瓦有异物4、轴承冷却水中断
3、，水质不良，容易造成冷却水管的堵塞，从而影响了设备冷却效果；冷却循环系统堵塞。5、温度巡检仪及测温元件测、温回路有问题。6、机组长周期的运行致使设备温度居高不下；7、周围环境温度过高使冷却介质温度升高，导致设备冷却效果不好；8、机组振动引起轴瓦温度升高,9、水轮机转轮选型不合适，造成水推力过大。水轮机设备制造加工工艺水平较低主要表现在轴瓦材质不良，主轴与推力镜面的垂直度不符合要求，造成轴瓦与推力镜面干磨现象严重，二者的配合面摩擦加剧，瓦温升幅大。推力瓦装配及调整质量不良推力轴承油箱的油质发黑，金属屑及颗粒状杂质含量较多。推力瓦、导轴瓦的合金材料质量不良，硬度偏大，瓦面磨损严重；推力镜面与推力瓦
4、配合处的磨痕深达0.3mm0.6mm。五、预防措施：1、 积极建议发电公司及相关专业公司分析温度偏高原因，检查处理2、 加强温度监控，发现异常升高进行处理，保持温度在可控、预控、在控范围内。3、熟悉温度升高及急剧升高的事故处理的演练。做好事故预想。2、内部原因：如油中的水分增加会引起油的酸性增大，会降低油的润滑作用，使轴瓦遭到腐蚀，造成轴承温度升高。1 由润滑油所引起的轴瓦温度升高运行人员应根据机组运行的时间长短，引水情况，润滑油的油质，轴瓦温度升高过程是迅速上升的还是逐渐上升的规律进行综合判断，1.轴承温度升高的原因： 原因分析：设备运行过程中温度（包括局部温度）升高不外乎以下原因：1、外部
5、原因：应采取措施：针对以上原因，根据运行经验和以往行之有效的方法，应采取以下措施改善设备运行温度：1）在有备用机组的条件下，对长周期运行、温度普遍偏高的机组，要积极联系调度倒换机组运行，并及时处理运行中发现的缺陷；2）夏季运行，可采取开门开窗的方法定期降低厂房内的环境温度，对一些密闭通风不畅的场所要加装风扇等通风设备设施；3）改善冷却介质条件，提高冷却介质的畅通能力。比如对闭式循环的补水要尽量补充清水池的水，以保持水的纯度，另外对一些管径比较小的冷却回路，要在有条件时加大管径尺度，以利通畅；4）采取技术措施，降低闭式循环水的进入口压差，以提高冷却水工作压力；5）加强值班人员责任心，根据负荷变化
6、情况，及时切投主变冷却风扇；6）改变设备运行方式，降低设备运行温度。比如对压油泵，可改为自动泵运行，以降低由于泵体自循环造成的温度过高；对由于冷却水管路堵塞造成的集油槽温度过高，在汛期可在短时间内将机组冷却水切换至坝前，再将集油槽的冷却水切为反运行的方法，冲洗管路，降低油温；7)对温度较高时影响设备稳定运行的相关电子插板可及时联系电检处理，必要时可采用打开柜门或外用风扇进行冷却的方法维持运行；但要加强监视，做好事故预想；8）联系发电公司，在设备寿命周期完成时，及时升级有关硬件和软件，以利设备的长效稳定运行。陇电运营盐站6F机5月机组温度参数运行分析分析过程：目前盐站已进入汛期大流量发电运行时期
7、，天气气温明显升高，入库含沙量也有回升，还要配合刘库排沙，部分设备缺陷因停机机会较少而无法及时处理，为了做到可控、预控、在控、防止因温度越限或告警而引起机组非计划停运，特对6F机5月份温度参数进行运行分析。1. 6F机负荷及环境温度：6F机5月份运行时间620.7小时，备用时间42.7小时，所带最大负荷43.8MW，最小负荷37.4MW。环境温度取自PLC盘盘温做对比，最高35，最低28.8（截止5月27日）。目前环境温度对机组各部温度影响不大。2. 盐站5月份来水含沙量：5月份盐站配合刘库排沙一次，5月4日21：00盐站来水含沙量达到最高31.1164Kg/M3。其余时间盐站来水含沙量在逐渐
8、上升（0.0578 Kg/M3至0.2385 Kg/M3）。含沙量的高低对机组各部冷却效果有很大影响，在含沙量增加或持续偏高时需严格执行汛期运行规定，加强对机组各部温度监视，及时进行冷却水切换。入汛以来，随着黄河上游来水的持续增大，八站六台机组中有五台机组处于长期不间断运行状态，尤其是高峰负荷时，六台机组都满负荷运行，这在一定程度上给本站设备安全运行带来压力。机组的长期不间断运行使运行设备各部温度普遍升高，加之汛期黄河来水泥沙含量加大，冷却效果下降，厂房通风或设备本身设计等方面的原因，导致运行设备局部温度过高，甚至有个别设备的局部温度有持续升高的趋势。3. 6F机5月份空冷冷风，热风，卷线，铁
9、芯温度： 6F机5月份卷线最高温度在4961之间，运规规定卷线温度正常在6080之间，报警值为100，最高运行温度为105，6F机卷线运行温度离上限温度有一定余度，无明显隐患。6F机5月份铁芯最高温度在4555之间，运规规定铁芯正常在6080之间，6F机5月份铁芯运行最高温度离上限温度相差5，需要加强监视。6F机5月份空冷冷风最高温度在1630之间，空冷热风温度在3244之间，运规规定机组空冷冷风正常温度在535之间，空冷热风在70以内，报警温度为70。6F机5月份空冷冷风最高温度离正常上限温度相差5，需要加强监视。4. 6F机5月份上导，水导，推力瓦温及油温： 6F机5月份上导瓦温最高温度在
10、3034之间，上导油温最高温度在2128之间。运规规定上导瓦温度报警值为60，停机温度为70，上导油温正常在1540之间，5F机上导瓦温及油温的运行温度离上限温度有一定余度，无明显隐患。 6F机5月份水导瓦温最高温度在4243之间，运规规定水导瓦温度报警值为50，停机温为60，6F机5月份水导运行最高温度离上限温度虽相差7，但趋势平缓，无明显上升趋势。同时结合已发生的2F，4F机水导油盆进水问题，仍需要加强监视。6F机5月份推力瓦温最高温度在4045之间，推力油温最高温度在1937之间。运规规定推力瓦温度报警值为60，停机温度为70，推力油温正常在1540之间，6F机推力运行温度离上限温度有一
11、定余度，无明显隐患。分析结论：通过以上分析，6F机各部温度参数在正常范围之内，离上限有一定的余度，5月9日至5月24日6F机长时间运行于41MW43MW之间，机组各部温度有所上升。在今后6F机满负荷运行，环境温度继续上升，来水含沙量可能持续增加的情况下，需对空冷冷风、铁芯温度及水导温度加强监视，合理调整机组负荷，并根据水系统各部水压情况及时切换水系统。采取措施：在全厂机组满发情况下，合理调整机组负荷。在上游来水含沙量过大，按汛期运行规定，运规及时进行公用水系统及机组水系统水压检查，并进行冷却水切换。水轮机运行中轴承温度升高的处理方法有以下几种：(1)检查冷却水水压、水流及水管系统。 (2)检查
12、油压、油流及油管路系统。 (3)检查轴承是否有异音，测定轴承的摆度是否异常。 (4)取油样化验，检查油质。若确认劣化时，停机后更换新油。水轮发电机组在运行中，保持轴瓦温度在允许的范围以内，是电站安全运行的保证。一台机组在安装完成投入正常运行以后，轴瓦温度一般应无较大的变化。如果由于季节原因引起外界温度发生较大变化，轴瓦温度上升或下降几度，这是正常的。如在外界温度变化不大时，轴瓦温度上升35，就应当查找原因。引起轴瓦温度升高的原因较多，根据水电站多年来运行经验，大致有以下几个方面引起的：1 由润滑油所引起的轴瓦温度升高 轴瓦在运行中，润滑油的作用是润滑，散热，当机组在旋转时，润滑油的在轴与轴瓦之
13、间形成了一定厚度的油膜，使轴与瓦之间的摩擦由固体摩擦变为液体摩擦。由于液体摩擦的摩阻力比固体摩擦的摩阻力小几十倍到上百倍，这样轴与瓦的摩擦所产生的热量将大大减少。并且所生成的少部分热量又及时通过润滑油的循环带了出去。使轴瓦温度保持在允许的范围内，可见润滑油在轴瓦运行中所引起的关键作用，如果润滑油在运行中出了问题，轴瓦温度就要升高。 机组在运行中，使用的润滑油牌号必须相符。不同转速的机组，使用的油牌号不同。当用油牌号不对时，油的粘度就不一样，油膜形成的厚度也不一样，摩擦的阻力会增加，热量也要增多，轴瓦的温度就要升高。一般发电机组的生产厂家都对机组用油牌号作了规定。同时应当注意，不同牌号的油不得混
14、合使用，否则，会使润滑油的粘度和其它指标发生变化，影响油的质量。润滑油的油质应定期检查，定期化验。有些电站，很长时间没有对润滑油的油质进行化验，油就可能劣化，油劣化后，油膜形成的不好，摩擦阻力增大，引起轴瓦温度上升。油在运行中，劣化的因素很多，比如润滑油长时间在偏高温度下运行，油与空气接触。在泵油过程中，油泡沫太多，润滑油就可能被氧化，而后生成一种油泥或油沉淀物，使润滑油变稠；有的电站，水轮机主轴密封漏水，水冷却器漏水，水份就会进入油中，油发生乳化，这样不但促进了油的氧化，而且还会增加油的酸价及腐蚀性；有的电站，机组轴瓦的绝缘不好或绝缘损坏，形成轴电流，轴电流也会使润滑油变质劣化；油内进入灰尘
15、，杂质，油也要变质劣化。润滑油劣化后，从外观上看油色由透明变暗变黑，油的粘度变稀或稠，用手粘摸润滑粘度变涩。通过化验，几项重要参数如粘度、酸碱反应，抗乳化强度、含水份、杂质都会不符合规定，如果继续使用，就会导致形成的油膜变薄，散热效果减弱，引起轴瓦温度上升。因此润滑油使用一定时间后，必须进行化验检查，如检查后质量不合格，必须更换新油。在更换新油时，应对轴瓦内表面清理干净，再用白面团粘一遍，然后再加新油。在加油时，不可用加新油的办法来提高老油的油质，这样会使新油加速劣化变质。油运行一定时间以后由于劣化，油内酸价会增加，会对主轴的轴颈产生腐蚀作用，当较长时间停机时，这些酸性较大的油滴附着在轴颈表面，使光滑的轴颈表面形成麻坑，造成轴旋转时的摩阻力增大，轴瓦温度升高。机组运行时，轴瓦座内的油面不可太低，否则油泵的供油量减少，形成的油膜不好，同时携带走的热量也要减少，引起轴瓦温度上升。如果机组的轴瓦密封不好，渗油漏油现象严重，运行人员必须加强对油面的监视。一般生产厂家都对机组轴瓦的油面线有规定，运行中不得低于最低油面线。油面既不能太低，但也不能太高，太高会影响
