水轮机机组抗磨板隐患处理.doc

水轮机机组抗磨板隐患处理
一、概况
某抽水蓄能公司装有4台300MW的立轴单级混流可逆式机组,于2009年开始投产。其3号机组控制环由法国阿尔斯通公司制造,直径4840mm,高710mm,重达25吨,是我国同类抽水蓄能机组中直径、重量最大的控制环之一。系统通过接力器操纵控制环带动拐臂调节导叶开度,以此调节流量实现机组负荷调整。机组运行过程中,接力器随负荷动作,为保证控制环动作平稳,在水轮机顶盖上均匀设置8个固定限位压块与控制环配合,在每个挡块与控制环的立面及下端面各加装抗磨板。
二、机组控制环与抗磨板运行情况
每台机组控制环立面抗磨板8块,下端面抗磨板8块(上端面无),共16块抗磨板沿控制环圆周八个点均匀分布。
控制环
固定压块
立面抗磨板

顶盖
下端面抗磨板

(抗磨板装配示意图)
据悉3号机组投产以来,调速器系统及导水机构运行较稳定,未发生连接件及抗磨件异常磨损情况,由于莲蓄公司担任华中电网调峰填谷、调频、事故备用任务较重,机组启停较为频繁。2015年6月期间,在机组日常维护中发现导叶控制环立面有划痕现象(初步怀疑为抗磨板连接销钉导致的划痕),#1、#2、#3、#4、#5、#8端面及立面抗磨板均完好。#6立面抗磨板有轻微破损,端面完好(如右上图);#7立面抗磨板已脱出一大块,固定抗磨板的沉头内六角螺栓断裂6余个,端面完好(如右下图)。将控制环顶起后发现,固定抗磨板的沉头内六角螺栓断裂120个中断裂接近50个,部分抗磨板磨损值超过2mm。由于抗磨板磨损严重,且抗磨板脱落移位。在机组运行中控制环倾斜、偏离中心,会导致整个导水机构动作迟缓、控制环跳动,甚至会使导叶拐臂连接板别劲,导致剪断销剪断、拐臂连接板断裂、接力器活塞杆拉伤等设备事故。严重影响了机组的稳定运行与电厂的安全生产。
三、控制环抗磨板磨损原因分析
原设计抗磨板材质为尼龙橡胶合成非金属耐磨材质,在常温下塑性较好,摩擦系数低的特点。根据机组现场检修的实际情况分析,由于莲蓄公司担任华中电网调峰填谷、调频、事故备用任务较重,机组启停较为频繁,导致控制环频繁动作。由于导叶控制环运动具有低速度、重荷载、频繁启功、易出现冲击荷载的特点,尼龙橡胶合成非金属耐磨材质的抗磨板在前一次动作产生热量未散尽,下一次动作又马上进行,加上机组运行后产生的油污,使材质发生软化、老化损坏。当磨损厚度较大时固定抗磨板的沉头螺钉外露,在控制环运动形成的摩擦力作用下导致被剪断,致使抗磨板脱落,以及划伤控制环端面。综上抗磨板材质在稍遇高温与油污的共同作用下,是导致抗磨板磨损变形的根本原因。
四、抗磨板更换
,增强控制环动作灵敏性,莲蓄公司决定将控制环抗磨板更换项目交于我公司处理。3号机组控制环立面抗磨板8块,下端面抗磨板8块,共16块抗磨板沿控制环圆周八个点均匀分布。现准备将控制环抗磨板更换成FZ-6(铜磨炼金、碳粉、石墨)合成金属材质。在开工前,针对控制环抗磨板的磨损情况,我公司根据莲蓄公司导水机构装配相关图纸,对控制环各部位实际尺寸数据进行仔细检查测量并记录存档,与安装尺寸对照确定各相连部件拆卸顺序及控制尺寸。对接力器水平度,接力器压紧行程,导叶在全关位置处的控制环与侧抗磨瓦间隙等在拆卸前进行了仔细测量。
,先开蜗壳进人孔门,在