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关于宝库河梯级水电站水轮机轴承水润

滑的应用分析

Summary:采用静水润滑轴承代替传统的油润滑系统,是具有许多优点的无

污染解决方案。水润滑系统的研究已经能使研制的轴承性能提高,减少能源损

失,从而提高发电效率。

Keys:宝库河梯级水电站;静水润滑轴承;轴承材料;环保效益

宝库河梯级水电站位于西宁市城北区大通县宝库河上，黑泉水库下游的三

座水电站。共有10台混流立轴水轮发电机机组，总装机4万千瓦。在西宁市水

源保护地里面，对环保有着极高的要求因此对水润滑轴承的改造迫在眉睫。

一、水润滑导轴承的特点

近年来人们对环境保护的重视，水润滑轴承开始逐步推广应用。用水代替

油作润滑介质，不仅节约大量的油料，还可以避免以油为润滑介质对环境造成

的污染。同时润滑介质由压力钢管直接供水，这样大大降低了水润滑轴承的成

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本，阻燃性好，易维护保养。还能增加轴承的使用寿命，提高轴承使用可靠

性。

静水润滑轴承可在所有运行条件下工作,包括启动阶段,而含油轴承是利

用轴旋转产生的液体动力效应工作的。当轴不旋转时,含油轴承没有对中作

用。相反,静水轴承即使没有转速时仍能对轴线对中起作用。在正常和异常情

况下,在起动、停机和低速阶段,系统性能均能得到保证。

静水导轴承比含油导轴承更加刚性、更加紧凑。而且,它们能更加靠近转

轮,最小化悬臂作用。因此,转轮的径向位移较小,可降低固定迷宫环的间隙,

减少了泄漏,提高了整个电厂的效率。

二、水润滑导轴承材料介绍

水是一种低粘度液体，在其他条件都相同的情况下，为获得相等的承载能

力，水膜的厚度仅为油膜厚度的1.8。这表明水润滑轴承承载能力比较低，而

且很有可能在非流体摩擦工况下工作，容易产生轴瓦和轴颈配合材料间的相互

接触。因此，水润滑轴承材料的性能是决定其工作性能和使用寿命的一个主要

因素。我厂采用塑料料材料的轴承；应用最多的塑料轴承是酚醛树脂轴承和氟

化乙烯树脂轴承。不同的塑料材质，对水的润滑性能也不同。如果塑料或其填

充剂与水的亲和性很好，就显示出优良的润滑性。对于塑料材料的耐热性能

差、水溶胀和易发生老化等缺陷，可以通过添加剂、优化结构和改进工艺方

法，使之满足特定的性能要求。

三、水润滑轴承的效益

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发电厂效率。静水润滑轴承在提高发电厂效率方面可发挥重要作用。因为

油和水的粘度不同,水润滑轴承的摩擦损耗下降50%。温升非常有限,不再需

要冷却系统,因此提高了发电厂效率。同样,因为悬臂效应较低、靠近转轮的

轴位移较小,可减小设计用于油润滑轴承的迷宫间隙,因此减少了漏水。

环境效益。河流中的大多数漏油来自水轮机油润滑轴承,它们可对环境造

成重大破坏。因此,它们也损毁了水电的名誉,甚至遭到罚款。而采用水作为

润滑剂是防止漏油进入河流的根本解决办法,因此,消除了污染风险。

维护效益。静水润滑轴承的维护非常方便。因为已经从系统中去除了轴密

封及其供水辅助设施(很难到达),大大减少了这些元件的维护量。因为布置

更加紧凑,至各部件的通路更加畅通,对水润滑轴承的检查更加容易。如前节

所述,油润滑轴承需要更多必须维护的辅助设施。

提高运转率效益。油润滑轴承和轴密封的维护操作可能是整个发电厂有效