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摩擦拐臂在灯泡贯流式机组中的应用
更新时间:2014-06-16 发布:www.1024sj.com

摘要:剪断销是传统的水轮机导叶过载庇护装配,由于剪断销被剪断后导叶处于失控状态,容易卡阻相邻导叶,造成连锁反应,使水轮机失控从而危及机组的平安运行。文中介绍了磨擦拐臂运用在灯泡贯流式机组中的情况和效果,实践证实,磨擦拐臂运用在灯泡贯流式机组中是可行的,比传统的剪断销有较着的优点。
关头词:导水机构 过压庇护 技术改造 磨擦拐臂
1 引言
桂平枢纽水电厂位于广西壮族自治区桂平市城郊,在黔江、郁江两江会合口的郁江上游4km处。电厂安装单机容量为15.5MW的灯泡贯流式水轮发机电组3台,总装机容量46.5MW,设计多年平均发电量2.43KWh,设计水头为7.5m高水头为11.5m,低水头2.5m,设计流量为239.66m3/s。桂平航运枢纽水电厂于1992年4月台机组并网发电,1992年末三台机组全数发电,1993年头工程完工。1992年投产运行后,水轮机导水机构一直存在剪断销剪断频仍,影响了电站的经济效益,增年夜检修工作量而且危及机组的平安运行。1997年3月,由磨擦拐臂取代剪断销,经装在1#机上试运行,显示出比传统剪断销更有优点。1998年,2#机和3#机剪断销也划分改成磨擦拐臂。经改造后,3台机组的导水机构正常运行至今,解决了改造前机组运行中剪断销剪断频仍的问题,提高了机组平安运行的靠得住性取得了较着的经济效益。
2 问题的提出
普通立式机组进水口有较长的引水廊道(蜗壳),可装设快速关闭蝶阀,以庇护导水叶被卡,剪断销剪断后导叶失控时进行紧急停机。灯泡贯流机组是九十年月初新兴起的水轮发机电组,它的特点是低水头年夜流量,它在引水结构上分歧于普通立式机组,前引水流道面积年夜,没法设置快速关闭蝶阀;因而只在后流道出水口处设一个动载尾水闸门,在导叶失控时快速落下尾水闸门,强制机组停机。
桂平枢纽水电厂1992年4月1#机组投产发电,同年12月2#、3#机相继投产发电,机组投产运行后经常泛起导叶剪断销剪断,而且造成如拐臂、导叶等导水机构的损坏,须操作尾水闸门强制停机的情况。操作尾水闸门强制停机有两个错误谬误:1、关闭速度慢,全关时间需4分钟;2、操作人员距现地操作位置远,而且必需到现场操作,这样对于导叶已失控,运行工况恶化的机组是一个重年夜的平安隐患。严重影响电厂的平安运行和经济效益。



3 缘由分析
造成导叶失控的缘由主要是由剪断销的特征决议的。传统的剪断销(剪断销装配图见图一和结构图见图二),一旦被剪断该导叶与连杆就完全失往联系,导叶完全失控,从而容易卡阻相邻导叶,造成连锁反应,由于水力拍打的作用很易造成如拐臂、导叶等导水机构的损坏,这样就会扩年夜机组故障范围,没法经由过程关闭导叶来控制机组停机。是以,导水机构过载庇护装配的改造,主要目的是导叶发生卡阻导水机构过载庇护装配动作后避免导叶完全失控。
我们经由过程年夜量的市场调研和技术分析,认为导水机构中控制环与导叶的传力方式仍是采用磨擦传力较好,重点是改造拐臂和导叶的传力部件。其传力部件力图结构简单,易于更换,宜选用性能优良,工作靠得住的磨擦垫。为此我们选定了磨擦拐臂来取代剪断销。
4 改造方案
传统的水轮机导水机构剪断销现实上是一个过载庇护装配,在导水机构拐臂与连杆毗连处用剪断销毗连,当有硬物将导水叶卡住并跨越额定力时,剪断销立即被剪断,使导水叶拐臂与连杆脱离,到达庇护导叶的目的,与此同时装在销轴中心孔内的剪断销旌旗灯号器发出剪断旌旗灯号。与此分歧,磨擦拐臂的工作原理是当机组中某一导水叶被硬物卡住,阻力年夜于额定磨擦力时,毗连板与拐臂随即发生相对位移运动,以到达庇护导水叶的目的,而且装在毗连板上的位移旌旗灯号器发出导叶卡阻旌旗灯号,此时毗连板与拐臂还经由过程磨擦垫的作用控制住导叶,导叶没有脱离毗连板的控制。值班人员还可凭据现实情况经由过程关闭导叶操作机组停机。
磨擦拐臂主要由拐臂(2)、磨擦垫(9)、毗连板(11)、盖板(4)组成(见图三)。在盖板与毗连板间和毗连板与拐臂间划分装设两只用特殊橡胶材料做成的磨擦垫,用来传递磨擦力。安装时用扭力板手对称拧紧螺栓(5),由于磨擦垫是橡胶制品有弹性所以要频频5、六次才能使螺栓平均到达80N.M的拧紧力矩(设计要求螺栓(5)的拧紧力矩不小于80N.M)。工作中当两导叶间被漂浮物卡住,作用力年夜于给额定磨擦力时毗连板就会克服磨擦力与拐臂发生相对位移运动,装在毗连板上的位移旌旗灯号器(3)发出故障旌旗灯号。这时候毗连板与拐臂间依然在磨擦力的作用下不能自由勾当,克服了传统剪断销,一旦被剪断该导叶就完全失控,造成导叶间相互碰撞,甚至会使全数导叶失控造成机组飞车的年夜事故。磨擦拐臂另外一个特点是磨擦垫可以频频屡次使用,且破除故障时间短,当导叶受卡阻破除后,在导叶全关情况下只须松开压紧螺栓(5)将拐臂打回全关位置,重新按设计要求拧紧螺栓即可。


5 竣事语
桂平枢纽水电厂3台机组的导叶过载庇护装配自1997年由普通剪断销改成磨擦拐臂以来,经过几年的运行实践证实,改造取得了成功。该装配性能很是稳定,完全知足桂平枢纽水电厂机组运行的要求,在发生导叶卡阻故障时,还能够经由过程控制导叶关闭来操作机组停机,总之改用磨擦拐臂后,机组的靠得住性,平安性年夜年夜提高了。即使泛起导叶发生卡阻移位也能在很短时间内将故障破除,年夜年夜削减故障恢复时间,下降了工人检修工作强度。桂平枢纽水电厂导水机构过载庇护装配技术改造取得较着的经济效益,每一年削减了因导叶卡阻致使停机酿成的经济损失30多万元。
[参考文献]
[1]杨德林,广西南宁发电总厂工程师.《桂平航运枢纽水电厂导水机构技术改造》;
[2]沙锡林主编.《贯流式机组>中国水利电力出书社》;
[3]孔令兵主编.《机械设计工程师》中国机电工程学会出书社;
[4]袁金华主编.材料力学,中国水利电力出书社;
[5]安继儒主编.中外经常使用金属材料,西安交通年夜学出书社;
[6]余维张主编.机械与电子,中国机电工程学会出书社;
[7]桂平航运枢纽水电厂水轮发机电组运行规程。
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