劉文習(xí)
(泉州市龍門灘引水工程管理處,福建 德化 362500)
泉州市龍門灘引水工程機組分一、二級兩個電站,都屬于懸式混流立式水輪發(fā)電機組。一級2 ×9 MW,額定轉(zhuǎn)速為500 r/min,設(shè)計流量為15.42 m3/s;二級2 ×13 MW,額定轉(zhuǎn)速為600 r/min,設(shè)計流量為16.6 m3/s。
2005年一級站大修單盤時,把發(fā)電機軸擺度盤到符合國標(biāo),而后連軸。但整體盤車時總有幾點,大軸不會靈活。
查找有關(guān)檢修記錄,發(fā)現(xiàn)上迷宮的總間隙最小,為70°經(jīng)分析,是在聯(lián)軸法蘭處產(chǎn)生曲折,通過曲度簡易計算,4→8:0.32 mm。
而在單盤時,下導(dǎo)架表處最大全擺度在盤車點8上,為0.08 mm時連軸。假設(shè)軸線是理想的“直”,水導(dǎo)架表處的全擺度就應(yīng)該是:
0.08mm×2.1=0.168 mm
但軸有曲度,故實際水導(dǎo)架表處盤車點8 的實際全擺度就應(yīng)該是:
0.32+0.168=0.488 mm
其旋轉(zhuǎn)的直徑是:
0.488mm×2=0.976 mm
所以產(chǎn)生了“整體盤車時總有幾點,大軸不會靈活”的結(jié)果。
1)計算全擺度比:
至下導(dǎo)架表處的全擺度比δQ下比=2 ×2 953/830≈7
至水導(dǎo)架表處的全擺度比δQ水比=2 ×6 145/830≈14.8
2)圖1 為2005年一級站2#機大修的盤車記錄。
3)由δQ下比和δQ水比可以看出,水導(dǎo)架表處的全擺度值是下導(dǎo)架表處的全擺度值的2.1 倍。假設(shè)機組軸線是理想狀態(tài)的“直”,那么2005年一級站2#機大修時水導(dǎo)架表處的全擺度值應(yīng)該是如圖2 的數(shù)值[1]。
4)比較圖1 和圖2,軸線的曲折為:
方向:盤車點的2、3、4、5 所在的半圓向6、7、8、1所在的半圓的方向折。其具體數(shù)值如下:
δQ2→6:17-8=9
δQ3→7:23-(-7)=30
δQ4→8:25-(-7)=32
δQ5→2:27-11=16
圖1 2005年一級站2#機大修的盤車記錄
圖2 2005年一級站2#機大修時水導(dǎo)架表處的全擺度值
由上面的數(shù)值可以看出,最小的夾角,是上、下、水導(dǎo)盤車點8 號的連線;最大的曲折度,是上、下、水導(dǎo)盤車點4 號的連線。
以泉州市龍門灘引水工程管理處二級電站1#機2008年大修的盤車記錄為例說明。
查找圖紙,計算:
下導(dǎo)架表處擺度比δQ下比:7.3
水導(dǎo)架表處擺度比δQ水比:14.8
1)利用機組軸線曲度的計算,確定單盤時下導(dǎo)架表處全擺度的位置。
由3 節(jié)所述方法計算二級1#機2008年大修的水導(dǎo)架表處軸線曲折的方向:
2、3、4、5 所在的半圓向6、7、8、1 所在的半圓折,
即下導(dǎo)架表處的全擺度點要回到2、3、4 的位置。
2)確定單獨盤車時下導(dǎo)架表處全擺度應(yīng)保留的數(shù)值。二級站的發(fā)電機軸和水輪機軸是通過法蘭盤連接的,屬于剛性連接。“并且實踐證明,法蘭處的連軸直度在長期運行中幾乎不變”[2]。
水導(dǎo)架表處軸線曲折的數(shù)值:
δQ2→6:20
δQ3→7:34
δQ4→8:34
δQ5→1:1
按如下公式:
計算下導(dǎo)架表處全擺度應(yīng)保留的數(shù)值:
δQ下2=20/(14.8/7.3 +1)≈20/(2 +1)=20/3≈7
δQ下3=34/(14.8/7.3 +1)≈34/(2 +1)=34/3≈11
δQ下4=34/(14.8/7.3 +1)≈34/(2 +1)=34/3≈11
即,要把下導(dǎo)架表處的全擺度調(diào)整到2、3、4 的位置,且保留以上計算數(shù)值,連軸后水導(dǎo)架表處的全擺度才會合格。
4.2.1 計算全擺度值
根據(jù)第一次單盤的實際結(jié)果,充分考慮下導(dǎo)架表處全擺度應(yīng)保留的位置和數(shù)值(加或減),計算全擺度值。
假設(shè)第一次單盤后下導(dǎo)架表處全擺度的數(shù)值如圖3。
圖3 第一次單盤后下導(dǎo)架表處全擺度的數(shù)值
把圖1 的數(shù)值減去4.1 計算的對應(yīng)點的數(shù)值,就是實際要刮削的下導(dǎo)架表處的全擺度的數(shù)值,見圖4。
圖4 下導(dǎo)架表處的全擺度值
由圖4 可見,最大全擺度為軸號3,數(shù)值為54(注意:不是65)。
反之,如果圖3 的擺度值是在5、6、7、8 點上,則應(yīng)加上4.1 計算的對應(yīng)點的數(shù)值。
4.2.2 計算精準(zhǔn)的刮墊數(shù)值
可按下列公式計算最大刮墊值:
Hmax=δmaxQ下/δQ下比,即:
Hmax=δmaxQ下/δQ下比=54/7.3≈7(0.01 mm)
2007年二級2#機大修,沒有軸線曲度的計算,也就不清楚軸線曲折的方向,純粹把下導(dǎo)擺度調(diào)整到符合國標(biāo),但連軸后水導(dǎo)的數(shù)值遠遠超標(biāo)。使刮墊產(chǎn)生了盲目性,即單盤時刮墊的方向,連軸后又要反方向再刮回來,使整體盤車時間花去了6個工作日,大大降低了檢修的工作效率[3]。
泉州市龍門灘引水工程管理處機組檢修的實踐證明,通過曲度的計算,清楚了軸線曲折的方向和數(shù)值,進而確定單獨盤車時下導(dǎo)架表處全擺度的位置和應(yīng)保留的數(shù)值,使刮墊數(shù)值的計算結(jié)果更為精準(zhǔn),整體盤車時間縮短到2個工作日,大大提高了檢修工作的效率。
二級2#機擺度增大處理前和大修后振動對比見表1。
表1 二級2#機擺度增大處理前和大修后振動對比
[1]陸寵惠,劉儉,劉惠民,等.水力發(fā)電廠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匯編第七卷檢修與試驗標(biāo)準(zhǔn):下冊立式水輪發(fā)電機檢修技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)中心,2002:1383-1398.
[2]姜正權(quán),孫亦林,張宗源,等.水輪機及其檢修[R].沈陽:遼寧省職工教育教材編審委員會,1987.
[3]劉文習(xí),黃善書.泉州市龍門灘引水工程管理處規(guī)程匯編:檢修規(guī)程[S].泉州:泉州市龍門灘引水工程處,2009:163-164.