弹性金属氟塑料推力瓦的应用及运行

作者：全球MRO综合服务商    仪器仪表行业新闻来源：全球MRO仪器仪表交易网    点击数：    更新时间：2007/5/23

赶场电厂于1996年底建成，装机3×1.25万kW，设计水头115m，机组为东风电机厂制造的悬吊式水轮发电机组，转速600r/min，推力轴承为支柱螺钉单托盘刚性支撑，总推力负荷95t，推力轴承直径中900/中450mm，夹角θ=38.8°，8块瓦，钨金瓦的单位压力Pm=2.32mPa，平均周速V=21.206m/s，油冷却循环方式为镜板自身泵内循环，两半环状油冷却器。钨金瓦从投运以来，瓦温一直高，冬天570℃左右，夏天处于临界事故温度，且瓦的偏磨现象严重，每次检修后只能运行两个月左右，严重影响机组效益的发挥。

1998年，我们将1#机推力瓦换为氟塑料瓦，瓦坯与原瓦相同，瓦面进行了重新设计。

新瓦单位压力Pm=3.07mPa。

氟塑料瓦安装与钨金瓦安装工艺基本相同，氟塑料瓦不需刮瓦。盘车时，顶起转子，在瓦面上喷上清洁的透平油，落下转子后尽快盘车，超过1小时，宜重新向瓦面注油，盘3～4圈后应重新向瓦面注油。盘车力矩小，只需6～7个人就可以推动，起动后1人就可以推动，盘车平稳。封油槽时，应检查确认各块瓦能灵活摆动，各间隙应符合设计要求。

在同样环境温度、水温、水压、水量、负荷条件下，试运行时瓦温比钨金瓦低25℃左右；各导瓦温度也下降了3℃左右。运行一年后，抽瓦检查，瓦面磨损微小。1999年，将20、3#机推力瓦也全换为氟塑料瓦，运行情况一直较好，瓦温稳定。

1．氟塑料瓦的优点。一是承载能力强。氟塑料瓦的平均单位压力一般可用到6.5～7.0MPa，最大可达11MPa，PV值最大达154MPa.m/s，而钨金瓦的平均单位压力一般为4-6MPa。二是耐高温。钨金瓦的运行温度一般限制在70℃左右，其允许油膜温度为85℃～90℃；氟塑料瓦由于可导热性差，其运行温度一般比钨金瓦低20℃左右，但其允许油膜温度可达100℃～110℃。三是瓦的变形小。氟塑料瓦在塑料层下面压铸有一层青铜丝弹性层，具有一定的弹性，受压时能自动改善瓦面的压力分布，自调节性能好，使其机械变形减小，对轴瓦弯曲补偿能力比钨金瓦相对要大。同时由于聚四氟乙烯塑料层导热性差，瓦面热量不易传给瓦体，减小了瓦体的热变形。四是磨擦系数小。氟塑料具有自润滑性能，是钨金瓦的1/3～1/2。五是有减振特性，可降低转动部分到固定部分的振动。六是检修维护方便。

2．氟塑料瓦的一些问题和故障。一是在导叶止漏不好，高水头电站采用氟塑料瓦后将造成停机困难，且停机后易发生自转，故被迫采用停机时长期加闸的措施，因而增加了开停机的操作程序。我厂机组在停机状态下经常将制动闸投入。二是氟塑料层与钢坯开裂。1#机运行两年后检修发现有此现象，返厂处理。三是烧瓦后难以修复，且祸及镜板，污染油质。烧瓦基本上是一整套瓦损害。四是寿命较短，从实际运行情况看很难达到40年，而钨金瓦已有安全运行50年以上的。

3．运行管理。(1)加闸转速。机组在长期低转速下运行磨损加剧，查阅运行经验资料，大部分机组的制动转速为额定转速的15%～20%，很少有10%的。国内有些厂商片面宣传氟塑料瓦的优点，提出允许在额定转速10%以下进行制动，甚至允许惰性停机。笔者认为从安全考虑，加闸转速降低到额定转速的20%左右为好。(2)报警与事故停机温度整定。由于氟塑料瓦导热性差，其导热系数约为巴氏合金的1/130，所以瓦表面与瓦体温度差较大，纯聚四氟乙烯(白色)瓦面与瓦体温度差值约为25～30℃，汉性聚四氟乙烯(灰色)瓦面与瓦体温差约为20℃～30℃，而且反应速度慢，有时要迟20～30min。所以报警温度与事故停机温度必须进行相应调整。国家电力公司提出：在正常(最高)稳定的瓦温基础上增加4℃～6℃为报警温度，再增加2℃～3℃为停机温度是切实可行的。运行中，氟塑料瓦温是监控是否正常运行的主要手段，应主要监视瓦温的变化幅度，要掌握机组在一年内瓦温的变化规律来控制瓦温，以保证机组的安全运行。(3)关于顶转子。频繁顶转子和顶转子时间长对机组没有益处，高压憋劲时间越长，高压油泵、油管路、风闸密封等损害的机会越多。对氟塑料瓦，镜板脱离瓦的时间lmin与30min效果一样。顶转子的高度也需要限制，只要保证镜板与瓦脱离即可。根据运行经验和查阅运行有关文献，建议停机20d后起动机组顶转子较为适宜。(4)制造质量。目前弹性金属氟塑料瓦市场较混乱，一套瓦至少要3年时间的正常运行考验，如果瓦面四周与钢坯不开裂，瓦面不开裂，应该说瓦的质量对安全运行是不会有问题的。如果质量不好，瓦面四周与钢坯开裂脱焊，破坏瓦的整体性，导致瓦磨损加剧，影响运行。