新型水导轴承在水电站中的应用

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百色右江水电厂水轮机导轴承冷却系统的改进

百色右江水电厂水轮机导轴承冷却系统的改进

1I
圈 轴 心 冷 系 意 领离 泵 却 统示 圈

器冷却水由 机组技术供水提供。油循环情况为: 通 2 水导试运行 时的情况和处理措施
蛩篓 喜 孽 冀慧 羹 首 开 , 稳 在 定 速 行 , 瓦 孝 次 机机 定 额转 运J进 组 /行 舌 腔 轴 进 冷 ( 为 油 热 苎 溢 流环 温 …:… … … 萎 …~磊… 。~ ’ 对 瓦 行 却后 热 ) 油 :要 变 考 。 磊 。 … 漫过 一 一一 … …

表 1 首次开机轴瓦温度变化表






通 过瓦 温升 高 记 录来 看 , 导 瓦温 升 高 速度 比 水
刚开始时( 过速试验前) 要快 , 并且在 3 h内瓦温 个
接近报警值 6 ℃。分析原 因 , 为可能是 : 过速 5 认 ①
试 验时 , 由于 摆度 大 , 成水 导油 槽 上下腔 之 间在轴 造 领处 的梳齿 密封磨 损 , 导致 热油腔 向冷油 腔 窜油 ; ②
水冷 , 冷却器外置。油循环动力 由轴领离心泵提供 , 不另置油泵 。据了解该种冷却方式在水轮机导轴承 上的运用并不广泛 , 但在 国内外都有成功运用的经
, 的孔 。该冷却 系统具有空 间要求小 ( 姗 特别是水
导油盆尺寸相对于内置冷却器冷却方式要小很多) , 安装工艺简单 , 调试好正常运行后故障率低等优点。
轴 领离 心泵冷 却系统 示 意图见 图 l 。
验。百色电站水导轴承冷却器 , 由于在前期设计时 对离心泵节流孔的开孔数量和开孔尺寸计算与实际
使用时的要求偏差较大 , 导致首台机试运行时 , 水导
油温和瓦温不能稳定在设计范围内运行。又因试运 行初期不能确定瓦温偏高是否因为冷却器本身的原 因造成 , 故对问题 的处理走了很多弯路 , 经过多次的

水润滑互穿网络聚酰亚胺水轮机导轴承介绍

水润滑互穿网络聚酰亚胺水轮机导轴承介绍

本,而且取消了油润滑冷却系统和轴承下部封水的密封 装置,使结构简化,制造周期缩短 ,检修维护更加方
便 ;更重要 的是 避免 了 由于 渗油 、漏油造 成 的水 质污
染。
导轴承 常规结构图
G棚 麓 用 棚 奠 2 年 第2 w w.j.e 叭1 期 w tx t y n

力 N0 6 6 配方 。这种摩 擦副是 通过许 多材料 试验优 1 2 橡胶 通 _ 选 确定 的。 詈
巨大的社会效益 。因此 ,选择何种水导轴承材料就成 了
了预期 的使用效果,期 望在水 电行 业获得推广应 用。
【 关键词】 互 穿网络 聚酰亚胺轴承 水轮机 水
润滑 水 导 轴承 橡胶导轴承
摆在中外同行面前的一个重要课题 ,而互 穿网络聚酰亚
胺塑脂材料的一些性 能特征获得 了业 内人士的关注 。
众所周 知 ,中 、高 速导 轴承传 统结 构多 为稀油 润
滑的 巴氏合金轴承 ,而 巴氏合金除 了价 格昂贵外 ,还存
列宁格 勒金属 工厂 的水润 滑橡胶 轴承 ,其典 型结构 如 下 图所 示 。主 轴 与 轴 承对 应 处 以 及 与 密封 填 料 摩擦
处包 覆 1 r 9 i lNiT 不锈钢板 ,橡胶 轴承采 用前苏联 的 C 8
电力通用机械 伽
GM nE { c o e i kc { w r r P
水 润滑 互穿 网络 聚 酰亚 胺 水 轮机 导 轴承 介绍
哈尔 滨 电站 工 程有 限责 任公 司 ( 龙江 104 )马彦龙 黑 06 5
【 要】针对国内对环境保护要求越来越高,专 摘
门组织专 家赴 南京首塑、沁阳市天益化工有限公 司等兄 弟厂 家进行 了产品调研和技术 交流 ,研 制开发 出了互穿 网络聚酰亚胺树 脂材 料的水导轴承新 产品,代替 了原 来

水轮机水润滑轴承的应用及展望

水轮机水润滑轴承的应用及展望

2 水 润滑轴 承在水轮机上应 用的经验
水润滑轴承是 以结构简单 ,且简化了周边装置和 部 件而代 替稀 油润 滑轴承在水 轮机 上应用 的 。早在 13 年列宁格勒金属工厂在为莫斯科运河卡拉美舍夫 95 电站提供的 15k 转桨式水轮机 ,首先安装了直径 30W
5 2
水轮机水润滑轴 承的应用 及展 望
[ 关键 词] 水轮机 ;水 润滑轴承 ;结构
[ 中图分类号] K 3 T 70 [ 文献标 识码]B [ 文章编号]10 .9 32 1 )40 5 .4 0 03 8 f0 10 -0 10
P o p c p yn f h ae m o t a igf rHy r t r i e rset Ap li go eW t rS t o hBe rn o d o u bn W A T Ja .^A G u .e G in 、 N Ch n 1i
水轮机应用稀油润滑轴承矛盾突出 ,因而进行了大量 应用研究 ,轴承材料初期采用铁梨木 ,桦木叠层 塑胶
板等天然材料 ,由于吸水膨胀和对泥沙磨损敏感 ,后 来采用橡胶 。 水润滑橡胶轴承 , 2 世纪 的 5 ~ 0 在 O 0 7 年 代是前 苏联大、中、小型水轮机导轴承的主导结构方 案。
( r i l t c c ieyC mp n i td Hab 5 0 0 C ia HabnE e r h r o ayLmi , ri 1 0 4 , hn ) c i Ma n e n
Ab t a t Th s p p r l o e a k t e a p i d h so f wa e u r a e e rn n a s d t e s r c : i a e o k d b c h p l it r o tr l b c t d b a i g a d p s e h e y i

水电站的油和供排水系统

水电站的油和供排水系统

水电站供、排水和油系统第一节供水系统的分类和作用一、概述:水电站的供水系统包括技术供水、消防供水及生活供水。

消防供水作用是主厂房、发电机、变压器、油库等处的灭火.生活供水主要为正常生活用水提供水源,如饮用、厕所用水。

二、技术供水的主要作用1.冷却:主要有发电机的推力轴承、导轴承、空气冷却器、水轮机导轴承、主变压器的冷却.(1)推力轴承及导轴承油冷却:机组运行时轴承处产生的机械摩擦损失,以热能形式聚集在轴承中。

由于轴承是浸在透平油中的,油温升高将影响轴承寿命及机组安全,并加速油的劣化.因此,将冷却器浸在油槽内,通过冷却器内的冷水将热量带走,达到将油加以冷却并带走热量的目的.(2)变压器油的冷却:一些水电厂主变压器采用外部水冷式(即强迫油循环水冷式),是利用油泵将变压器油箱内的油送至通入冷却水的油冷却器进行冷却,为防止冷却水进入变压器油中,应使冷却器中的油压大于水压。

(3)发电机冷却:发电机运行时产生电磁损失及机械损失,这些损失转化为热量,影响发电机出力,甚至发生事故,需要及时进行冷却将热量散发出去.大型水轮发电机采用全封闭双闭路自循环空气冷却,利用发电机转子上装设的风扇,强迫空气通过转子线圈,并经定子的通风沟排出.吸收了热量的热空气再经设置在发电机定子外围的空气冷却器,将热量传给冷却器中的冷却水并带走,然后冷空气又重新进入发电机内循环工作,保持定子线圈、转子线圈温度在正常范围,一些小容量的发电机(汉坪咀水电站)转子上没有装设的风扇,但装设上、下挡风板,使冷、热风在密闭的空间内进行交换,热量由空气冷却器带走。

2.润滑:如深井泵橡胶瓦导轴承。

深井泵采用橡胶导轴承,用清洁水来润滑,以防止橡胶导轴承与泵轴形成干摩擦引起磨损甚至烧坏橡胶导轴承。

3.操作:如射流泵工作.4.密封:水轮机的主轴密封包括工作密封和检修密封。

工作密封采用引进一定压力的清洁水源到密封面,保持密封面的稳定接触以封水,同时形成液膜润滑,避免密封胶皮干摩擦引起的磨损.检修密封采用空气围带内通入低压风而使围带膨胀,从四周贴紧旋转部件圆柱面,达到封水的目的.第二节技术供水组成及其供水方式一、技术供水系统的组成技术供水系统由水源(包括取水和水处理设备)、管网、用水设备以及测量控制元件组成。

新型水导轴承在恰甫其海水电站的应用

新型水导轴承在恰甫其海水电站的应用

冉 崇 文 等 :新 型 水 导 轴 承 在恰 甫 其 海 水 电 站 的 应 用
2 1
( ) 析 1/ 4轴 瓦 内圆半 径 随角 度 变化 的情 3分 况 。该机 组 水轮 机 大 轴 轴 颈部 分 加 工 直 径 为 9 O O h ( . , 瓦 单 侧 设 计 间 隙 为 o 1 6 。 ) 轴 。 . 9mm, 图 2 如 所示 , 无 巴氏合 金 的 K—L圆弧 段 , 口内圆半 径 在 膛 R一4 5mi , 5 l 圆弧 角 度 3 。 l 5 。在 L M1 。 — 0 圆弧 段 轴 瓦半 径 R一 4 0 1 5 . 9mm; M 点 向 N 点 圆 弧 段 延 从 伸 , 5范 围内轴 瓦半径 仍然 是 R一4 0 1 l 从 在 。 5 . 9mi, l
维普资讯
第2 9卷 第 5期
2 0
水 电 站 机 电 技 术
Mehn a & Eetcl ehi e f yrpw r t i cail c l raT cnq doo e Sao ci uoH tn
V o1 9 N O .2 .5
O 前 言
恰 甫 其 海 水 电 站装 有 4 0Mw 半 伞 式 水 轮 ×8
发 电机组 , 中 1号 、 其 2号 机 组 分别 于 2 0 0 5年 8月 和 l 月 相继投 产 使 用 。水 轮 机 型 号 为 HL( 2 1 1 L 4)

L 一4 5 由通 用 电气 亚 洲 水 电设 备 有 限 公 司 生 J 0,
合 , 巴氏合金 筒体 毛胚加 工至设 计 尺寸 , 何形状 将 几 为等 径 内圆柱 面 。而本 电站使用 的抛 物线 瓦面轴 承 体 由四瓣组 成 , 由切 向 2 8个 8 8级 M2 ×9 . 0 0内六 角螺 栓把 合成整 体 。组 合好 的轴 瓦结 构如 图 1 图 2 、

巨型水轮机无轴领水导轴承安全运行分析

巨型水轮机无轴领水导轴承安全运行分析

1 前 言
水导 轴承 是水轮 发 电机 的重 要组成 部件 ,随着 科技 的进 步 , 导轴 承 的结 构也 在不 断地发展 。 水 巨型
机组 由于机组主轴尺寸大 , 轴领加工工艺复杂 , 相对 传统 带轴 领 的水导轴 承 而言 ,元 轴领水 导 轴承 降低 了加 工难 度 , 因而受 到生 产厂家 的青 睐 , 由于其 润 但
2 无轴领水导轴承简介
向 家坝 电站 为金 沙 江梯 级 开 发 的最 后 一 级 电
图 1T H机 组 水 导 轴 承结 构 A
站 ,共 装 8台 目前世界 上单 机容量 最大 的立 轴混 流 式水 轮发 电机 组 , 总容量 64 0MW。右 岸地 下厂 房 0 5号 8号 机 组 由天津 阿尔 斯通 水 电设 备有 限公 司 生 产 , 轮 机 型 号 为 H F 9A1L一 3 , 导 轴 承 水 L 17 一 J90 水
采用 无轴领 稀油 润滑 油浸式 分块 瓦结构 。
油管 回到外 油箱 。
22 水导 油循环 冷却 系统 结构 . 如 图 2所 示 ,A T H水导 油循 环 冷却 系统 由 2台
循环油泵 、 双筒滤过器 、 组 串联油冷却器及相关 自 4 动化元件等组成 。 外油箱中的油通过循环油泵经单 向阀、 冷却器 、 油滤过器后进入供油环管 , 再通过 1 个喷管将冷油 2
滑及 冷却 结构 复杂 , 运行 条件苛 刻 , 电站 安全 运行 对 带来 风 险 。随着无 轴领水 导轴 承在 三峡左 岸 电站 的 首 次运 用 ,国 内无 轴领水 导轴 承 巨型水 轮发 电机组 逐 渐 增 多 。本 文 主 要 以 向家 坝 电 站 天津 阿尔 斯 通 (A 机型 为例 , T H) 结合 国内同类 机型历 年 运行 经验 , 从 无轴 领水 导轴 承安全 运行 的角度 ,分 析总结 无 轴 领 水导 轴承 的运行 特点 及注 意事项 。

莲湖坝水电站水导轴承润滑系统的改造

莲湖坝水电站水导轴承润滑系统的改造
电站于 2 0 0 2年投 产发 电 。
轴承中的油膜遭到破坏 , 使其摩擦力增大 , 导致水导 瓦温升高。加上 由于机组容量较小 , 没有设置润滑油
1 存在 问题

冷却装置 , 也导致瓦温升高 , 机组无法正 常运 行 , 电 站损 失 很大 。
直 以来 , 组未 能 正常运 转 , 因如下 : 机 原
( 图 1。 见 )
而混合有水份的润滑油 ,在运行过程 中容易形 成乳化 液 , 使轴承中的油膜遭到破坏 , 摩擦力增 大 , 导致瓦温升高 , 影响机组正常运行 。 通过对电站进行实地考察 ,结合机组的结构特 点, 针对主轴密封漏水引起润滑油渗水及瓦温升高等 问题 , 我们作 了如下结构改进 , 最终解决 了漏水问题 。
21 增 设右侧 油盆 , . 形成 独立 油槽 水 轮机 防止 稀 油轴 承 渗水 的 主轴 密 封 ,结 构形 式 多样 , 有盘根 密 封 、 胶平 板密 封 、 面密 封 等 。但 橡 端
1主轴 2 . . 转轮 3 . 封水箱 4内配水环 5转轮室 . . 6外配水环 7主轴密封 8 . . . 导轴承 9 . 盘 左油
这样一来 ,由高速旋转的水轮机主轴与封水箱 副的配合间隙加大 , 漏水增加 。
收 稿 日期 :0 2 0— 6 21—20
作者简介 : 黄柳军(93 ) 男 ( 17一 , 壮族 ) 广西柳江人 , , 助理工程师 , 主要从事水 电站设备生产制造及技术改造工作 。
lO 2
《 装备制造技术}02 2 1 年第 5 期
63 储 油 罐 的设计 .
介绍了几个不 同因素对液压转 向的噪音影响及设计 储油罐 的设计要考虑如下 因素 :足够的储油罐 原 理 ,在 分析 液 压 噪音 问题 时 按 照这 几 个方 面来 考 容积( 大于 60 L ; 0 m )空气 / 的比率为 1 1 .; 油 : :5 2 2 虑一 般可 以找 到异 响源 , 而解决 问题 。 从 两件结构——箱体和面板 ,带有模压的加油颈 和回油管接头 ; 热板焊接 ; 加筋箱壁厚 2 m, 在支撑 参考文献 : m 【 张同波. 1 】 降低变量 叶片泵 噪音 的方法【 . J 制造技 术与机 床 。 】 处厚 2 m . m。 5 19 。 ) 2 2 . 9 8( : — 3 2 2 64 储 油 罐 的安装 和操 作 .

水淹水导轴承的原因分析与处理

水淹水导轴承的原因分析与处理
该 电 站 机组 自投 产 发 电 以来 , 3台机 组 均 发 生 不 同程 度 的水 淹水 导轴 承 事 件 ,机组 被 迫 停 机 处
水 车室外 ) ,排水泵的吸水管路过长 ,管路弯头过 多, 水力损失大从而降低水泵 的吸程。
( ) 顶 盖 排水 泵 的底 阀位 置 、水位 电极 信号 4
M 设计水头 1. r, W, 3 水轮机最大流量 29m/, 0n 1 3 年 s 设 计发 电量 3 400MW ・ ,每 台机 组 的顶 盖排 水 1 0 h
系统 设 置 2台型 号为 2 C 3 型 的 自吸泵 。 T一1
系统 。机组冷却水 系统在机组停机后就 自动关闭 ,
调节 库容 04 5 1 n, 常水 位 18m, .8x 0 I 正 0 死水 位
别是洪水期 间很容易 出现这种情况 ) ,这样就很容
易造 成水 淹水 导轴 承事 故 。 ( ) 顶 盖 排水 泵 的充水 管 接 自机组 的冷 却水 2
165i, 0 . n 该厂 装 有 3台单 机 容 量 为 2 4MW, 型号 为 Z — H一 5 Z L 5 0的轴 流转 桨式 水轮 机 , 总装 机 容量 为 7 2
还 必须 加 强人力 物力 对顶 盖水 位 的监 视 ) 。
器位置设 置过高且顶 盖水 位电极信号器没 有设保
护措施 。因排水 泵底 阀位 置过 高则水 泵不 能抽 干顶
盖的积水 , 致使排水有效容积过小 , 顶盖漏水 大时
会 造 成水 泵 启 动频 繁 , 顶盖 排 水 泵排 水 量 小 于漏 如
何丹一(9 1)男, w 17一 , 广西南宁 高级 人, 技师 , 要从事水电 主 站水轮发电 H 杠建设备的/ ̄、 g5 维护和检修管理工作,- a ̄dni dd. o - E ni eax @ hcn n l n c
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新型水导轴承在水电站中的应用随着我国科学技术的发展,人们的生活水平得到很大提高,随之而来的就是对水和电的需求量增加,用水和用电的增加尽管不利于和谐社会的发展,但是却在一定程度上促进了水电站的发展。

对于水轮机运行的功能来说,水导轴承的形式会对其产生直接影响,社会经济的发展使得水导轴承也得到了新的变化,传统的水导轴承在运行的过程缺乏一定的平稳性和安全性,因此,为了水电站得到更好的发展,就需要对水导轴承进行改革和创新。

作为一种新型轴承结构,水导抛物线瓦面稀油润滑导轴承在水电站中得到了十分广泛的应用,并且它运行平稳,所取得的效果非常显着,是一种比较理想的轴承结构。

本文就通过对水导抛物线瓦面稀油润滑导轴承进行分析,从而探讨了新型水导轴承在水电站中的应用。

现如今,水电站所使用的电站水轮机是由通用电气亚洲水电设备有限公司生产的,而其水导轴承采用的就是一种新型结构,是一种筒式自循环径向竖轴抛物线瓦面稀油润滑的轴承结构,和国内的筒式瓦结构相比,这种结构和它有着很多相似的地方,例如,这两种轴承结构的上部都有油箱,下部都有旋转油盘,并且都具有轴承体和轴瓦结构等。

但是,只要仔细观察那种新型设备,就会发现尽管它和国内的筒式瓦结构有着相同之处,但新型轴承结构却还是更胜一筹,不仅是对于这种设备的结构特点和设计原理而言,更甚至于这种设备的运行状况都是与众不同的。

本文就通过分析这种新型水导轴承结构,从而对这种结构在水电站中的应用进行了解。

新型水导轴承结构的特点
(1)对于国内的筒式水导轴承而言,一般在设计其结构时,都是由两瓣组合而成,轴瓦为了能够和轴承体进行连接和固定,那么轴瓦也会分两瓣天螺
栓。

对于钢制瓦背内的圆浇筑巴氏合金轴衬来说,需要将巴氏合金筒体毛胚进行加工,以使其能符合设计尺寸,再确定几何形状时,需要将其和等径内圆柱面相等,这是因为钢制瓦背内圆浇筑巴氏合金轴衬是和轴承体把合的。

但是对于本次研究的抛物线瓦面轴承体来说,它是由四瓣组合而成的,在把合成整体上,也是由切向和28个8.8 级六角螺栓把合而成的,并且六角螺栓还是
M2(X 90 内的。

对于这种新型的水导轴承结构来说,它不仅能够代替轴承体,它还可以让轴承结构得到简化,从而方便它的运行。

和传统的薄壳筒式轴瓦相比,这种轴承结构的轴瓦单边厚度要厚3倍多,为127毫米,并且它的刚度也是更大的。

该新型轴承结构的承载能力也更好,其轴承径能够承载的重量比传统的要大,并且不管是在何种运行状况
之下,这种轴承都能够承受其最大飞逸转速和最大的径合载荷,与此同时,它还可以将其传递到水轮机的顶盖上。

(2)这种新型轴承结构和以往的水导轴承结构存在很多不同之处,它更是一种进步,是一种创新。

这种结构的轴瓦所圆弧面和传统的结构也是不同的,每四分之一部分轴瓦的巴氏合金材料段只占有55 的圆弧面。

对于另外一段圆弧段来说,它并没有浇铸巴氏合金,有一部分是和轴领组成的,这一部分的空腔厚度为5 毫米,高度达到了520 毫米,并且其圆弧长度也达到了
278毫米,它的有效容积大约为0.72 升。

与此同时,当机组运行时,这种轴承结构储备了充足的汽轮机润滑油,这是为了供给瓦面,从而形成油膜以备不时之需。

正是因为具有充足的润滑油,才会对水导轴承的运行温度起到降低作用[2] 。

(3)如表1所示,是某一段轴瓦a和圆半径R的关系情况表。

水轮机轴颈的圆柱面和抛物线瓦面所形成一种结构具有很大的功效,它不仅可以完美的实现液体摩擦,而且还可以减少水导轴承运行时的摩擦损耗功率,从而使得轴瓦的温度降低,楔形油隙结构具备了水导轴承运行的一些条件,因为它可以迅速的建立起油膜,从而让水导轴承结构变得更加完善,这是传统的轴承结构不具备的优势。

表1 某一段轴瓦a 和圆半径R 的关系表
a

10
450.19 450.19 450.21 450.22 450.25
a
25°30°35°
450.28
450.32
450.37
450.42
450.48
新型水导轴承结构在水电站中的应用
对于国内的筒式稀油润滑水导轴承来说,这种结构的油冷却器一般
都是装在上油箱里面,从而使得热油达到冷却的目的。

但是对于本次研究的新型水导轴承来说,它为了能够将热油直接引出轴承体外,以便达到冷却的目的,所通过的是毕托管,并且是将其水平安装在轴承座上,这还可以在一定程度上实现体外油循环。

这种轴承结构可以说是非常简单和小巧的,但是尽管如此,它的功能还是不能小觑,它加快了水电站的运行速度,也正是因为它的灵活性,才可以根据轴承运行的温度来对冷却器的个数进行增加,但是这需要通过
并联的方式来进行,这可以很大的达到扩大冷却效果的目的。

和传统的轴承结构相比,这种新型的轴承结构在设计上更加精确和完美,不仅如此,它的结构稳定性也更高,是水导轴承的一个伟大创新。

它进一步的扩大了轴承结构在水电站运用中的一些功能,能够加快其运行速度,更加不容易出现障碍,这为我国的水电站事业作出了巨大的贡献。

综上所述,和传统的水导轴承结构相比,水导抛物线瓦面稀油润滑导轴承在水电站中能够得到更好的应用。

经过实验观察,这种轴承结构在水电站中能够得到更加平稳、安全、可靠的运行,并且其各项指标都比其它轴承结构更好。

这种新型水导轴承结构的最高瓦温应该为42 摄氏度,但是在对其进行设计的过程当中,应该不能超过65摄氏度,而油槽的油温则应该低于36 摄氏度,在设计的过程当中,应该低于55 摄氏度。

经过观察发现,当水电站投入使用这种新型轴承结构之后,水导轴承的运行变得更加的平稳和可靠,并且和以前使用的轴承结构相比,这种轴承的质量也变得更加优秀,由此可见,这种新型水导轴承结构是一种值得推广和水电站应用的轴承结构。

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