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广西水利水电GXWATERRESOURCESHYDROPOWERENGINEERING2011(1)

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·机电技术·

京南水电站机组轴承冷却系统降低油温的技术改造

梁雄强

(广西梧州市桂江电力有限公司，广西梧州543000)

[摘要]分析了京南水电站机组轴承冷却系统在运行中出现冷却水温度过高的原因，提出了以河水代替循环冷却水的技术改造方案，并论述了改造方法和效果。

[关键词]轴承；冷却系统；技术改造；京南水电站

[中图分类号]TV737;TK73[文献标识码]B[文章编号]1003-1510(2011)01-0073-03

1概况

京南水电站灯泡贯流式机组轴承冷却系统是密闭强迫双循环冷却系统。一个是轴承油密闭强迫循环，机组运行时轴承(包括组合轴承和水导轴承)的磨擦损耗所产生的热量使轴承油的温度升高(允许最高油温65℃-70℃)变成热油，热油汇集于轴承油箱，以油泵输送到油冷却器，将热量传给油冷却器——第一次热交换———变成冷油，然后经高位油箱回到轴承继续循环；另一个是冷却水密封强迫循

环，热油传给油冷却器的热量，再传给流经冷却器的冷却水，轴承冷却水进入发电机冷却水循环系统，通过完全浸没在流道中的灯泡体冷却套外壳让河水把热量带走，实现第二次热交换，热水变成冷水，经水泵加压又回到轴承冷却器中继续循环。轴承冷却水循环系统仅是机组冷却水循环系统的一个支路。

2存在问题

在夏季高温当机组高负荷运行时，相关温度记录见表1:

表1机组夏季高负荷运行温度记录表

夏季高温高负荷

轴承冷却器进油温/℃

轴承冷却器出油温/℃

轴承冷却器进水温/℃

轴承冷却器出水温/℃

轴承油箱油温/℃

1#机组

53.7

49.8

45.9

47.2

44

2#机组

49.4

45.2

42

43.3

40

(1)以上数据表明：轴承冷却水系统密闭双循环的冷却方式在设计、制造、安装方面存在不足，导致机组轴承冷却效果不理想。在高温高负荷(30MW时)情况下，轴承冷却水温居高不下，进入轴承冷却器进水口的“冷”水温就已达到45.9℃-42℃,远远高于河水温度(28℃),与进油温度53.7℃-

49.4℃相差7.8℃-7.4℃,“冷”水与“热”油的热量交换空间减少，由于轴承冷却水循环系统仅是机组冷却水循环系统的一个支路，冷却水温偏高说明整个机组冷却系统存在冷却效果差的先天不足和缺

陷。针对这一情况，公司采取每年更换冷却水的方法，并于2006、2007年两次对冷却效果较差的1#机组冷却系统进行除锈除垢处理，通过酸洗、中和、钝化等化学处理，最后注入加了防腐剂的冷却水，虽然机组冷却效果得到一定改善，但远未达到要求，冷却水温仍偏高。

(2)机组冷却系统(包括轴承冷却系统及管路)均为随机组配套进口的设备，其中轴承冷却器采用瑞典SWEP公司型号为B45的板式冷却器，最大流量为45m3/h。该冷却器虽然外型上小巧紧凑，

[收稿日期]2010-12-13

[作者简介]梁雄强(1982-),男，广东罗定人，广西梧州市桂江电力有限公司助理工程师，主要从事水力发电运行管理工作。

梁雄强：京南水电站机组轴承冷却系统降低油温的技术改造

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节省了安装空间，优化设备布置，但从多年运行实际来看，该冷却器不能达到理想的冷却效果。高温高负荷时段，进出口水温差不足2℃,进出口油温差不足4℃,热交换效果不佳，轴承油箱油温常接近报警温度50℃,大大影响轴承油冷却效果。其中原因很多，除了机组冷却系统先天不足使进水温度高；轴承冷却水管路布置曲折、远离，冷却水泵功率偏小，进入轴承冷却器的冷却水压偏低、流量不足；轴承冷却器容量偏小，安装位置及轴承油泵的匹配欠合理，使进入轴承冷却器的实际油量超过设计值，热交换的时间有限，不充分。

(3)轴承透平油在长期温度偏高状态下运行，容易造成化学性能破坏，油质加速老化，产生油泥沉淀物等不良后果。

3处理办法

(1)保留原轴承板式冷却器，针对该冷却器进来的“冷”水温度就已达到45.9℃-42℃,远远高于河水温度(28℃)的先天不足，接入河水进行冷却，为保证河水干净，在冷却器取水总管安装一台DLS100型自清洗过滤器(过滤流量84m3/h,工作压力≤1.6MPa,过滤精度1500μm),在每台板式冷却器出口增加一台增压泵65SG30-50(DN65,流量30m3/h,扬程50m,电机功率7.5kW,电压380V),这样可以根据轴承油冷却要求选择“新”或“旧”冷却水设备。

(2)冷却效果对比(见表2)

表2河水冷却效果表

水流量(m3/h)

油温/C水温/℃

散