廣州蓄能水電廠水泵水輪機結(jié)構(gòu)介紹肖蘇平一．簡介廣州蓄能水電廠分二期建設(shè)，一、二期工程分別安裝4×300MW可逆式水泵水輪機，單機容量（發(fā)電工況）300MW，總裝機容量2400MW。一期（稱A廠）工程于1994年全部建成。二期（稱B廠）工程于1999年全部建成。一、二期工程于2000年3月全部投產(chǎn)。8×300MW機組投產(chǎn)后，已成為當(dāng)今世界最大的抽水蓄能電廠?？赡媸剿盟啓C在抽水、發(fā)電起動，停機操作靈活方便，在電網(wǎng)峰荷時放水發(fā)電，在低谷負荷時利用系統(tǒng)多余的電能抽水，在電網(wǎng)中起到了填谷調(diào)峰的積極作用，使系統(tǒng)中的所有各種電站的負荷趨于均勻，提高了整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。本電站兩期工程共裝設(shè)八臺可逆式水泵水輪機。每臺機組設(shè)備包括：水泵水輪機、調(diào)速系統(tǒng)、進水球閥、尾水事故閘門以及相應(yīng)的操作控制系統(tǒng)，各種連接管路、閥門、管件、表計、自動化元件、控制電纜、備品、專用工具、實驗設(shè)備等。A廠水泵水輪機由法國Neyrpic公司承制、供貨，B廠由德國Voith承制、供貨。電站工程主要特征數(shù)據(jù)如下：上庫水位：正常蓄水位816.8m最低蓄水位797.0m下庫水位：正常蓄水位287.4m最低蓄水位275.0m電站毛水頭：最大水頭541.8m額定水頭522.0m最小水頭509.6m二．水泵水輪機基本參數(shù)水泵水輪機為豎軸單級、可逆、法蘭西斯式，具有可調(diào)導(dǎo)水機構(gòu)，與電動發(fā)電機軸直接連接。A、B廠水泵水輪機主要參數(shù)如下：A廠B廠額定轉(zhuǎn)速：水輪機工況500r/min500r/min水泵工況500r/min500r/min旋轉(zhuǎn)方向（俯視）：水輪機工況為順時針?biāo)霉r為反時針轉(zhuǎn)輪直徑：進口直徑3886mm3802mm出口直徑2312mm2090mm額定出力：水輪機工況306MW 308MW水泵工況330MW 330MW水輪機最大出力：306MW352MW水輪機額定流量：62.88m/sm/s水輪機最大流量：m/s水泵最大流量：3m/sm/s水泵最小流量：m/s水泵水輪機總重：450t轉(zhuǎn)動慣量GD2:2軸向最大水推力：正常運行時，水輪機工況1500kN水泵工況1500kN過渡工況時，最大向上3600kN最大向下4800kN蝸殼進水方向：與廠房縱向中心線成65o角最大飛逸轉(zhuǎn)速：穩(wěn)態(tài)700r/min690r/min瞬態(tài)725r/min 725r/min安裝高程：205m205m最小淹沒深度：-70m -70m三．水泵水輪機結(jié)構(gòu)水泵水輪機為單級、立軸、混流可逆式，電動發(fā)電機為懸吊式，主軸有三個徑向?qū)лS承荷一個推力軸承。水導(dǎo)軸承布置在主軸密封德上方，下導(dǎo)軸承布置在電動發(fā)電機下機架上，上導(dǎo)軸承布置在推力軸承上方，推力軸承布置在電動發(fā)電機上機架上。水泵水輪機由轉(zhuǎn)輪、主軸、導(dǎo)軸承、主軸密封、座環(huán)、蝸殼、頂蓋、底環(huán)、泄流環(huán)（基礎(chǔ)環(huán)）、止漏環(huán)（迷宮環(huán)）、抗磨板、導(dǎo)葉及其操作機構(gòu)、機坑里襯、機坑內(nèi)環(huán)形吊車、尾水管等組成。水泵水輪機的拆裝采用中拆方式。水泵水輪機所有可拆部件包括轉(zhuǎn)輪、主軸（包括中間軸）、水導(dǎo)軸承、軸承支座、頂蓋、導(dǎo)葉、導(dǎo)葉接力器、導(dǎo)水機構(gòu)、主軸密封裝置等。根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點和習(xí)慣，我們將水泵水輪機分成三大部分，即：轉(zhuǎn)動部分，固定部分和埋入部分。下面就機組的各個部件的構(gòu)成和作用分別作簡要介紹。轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動部分及其相關(guān)部件主要包括：轉(zhuǎn)輪、主軸、中間軸、主軸密封、水導(dǎo)軸承等。轉(zhuǎn)動部分是機組的核心組成部分，是水能轉(zhuǎn)換成機械能/電能的關(guān)鍵設(shè)備。轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪是實現(xiàn)水能轉(zhuǎn)換的主要部件，它將大部分水能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)機械能，并通過水輪機主軸傳遞給發(fā)電機主軸及其轉(zhuǎn)子，所以它是水輪機的主體，水輪機轉(zhuǎn)輪的設(shè)計和制造水平，是水輪機質(zhì)量的主要標(biāo)志。轉(zhuǎn)輪由上冠、葉片（9片）、下環(huán)和泄水錐焊接而成，材料16Cr5Ni不銹鋼，重量34t。轉(zhuǎn)輪與上方的頂蓋及下方底環(huán)和相鄰的導(dǎo)葉形成完整的水流通道，作用是將水能/機械能轉(zhuǎn)換成機械能/水能?？赡媸剿盟啓C的轉(zhuǎn)輪要適應(yīng)兩種工況的要求，其特征形狀與離心泵更為相似。高水頭轉(zhuǎn)輪的外形十分扁平，其進口直徑與出口直徑的比率為2：1或更大，轉(zhuǎn)輪進口寬度（導(dǎo)葉高度）在直徑的10%以下；葉片數(shù)少但葉片薄而長，包角很大，能到180°或更高。很多混流可逆式機組都使用6～7個葉片，近年來為向更高水頭發(fā)展，使用到8～9片。因為可逆式機組的過流量相對較小，水輪機工況進口處葉片角度只有10°～12°，為改善水輪機和水泵工況的穩(wěn)定性，葉片出口邊經(jīng)常作成有后傾角，而不是在一個垂直面上。主軸/中間軸主軸是水輪機的重要部件之一。其作用是承受水輪機轉(zhuǎn)動部分的重量及軸向水推力所產(chǎn)生的拉力，同時傳遞轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生的扭矩?？筛爬ǖ恼f成，水輪機主軸要同時承受拉、扭及徑向力的綜合作用。水輪機主軸主要由上、下法蘭及軸身三部分組成，上端與中間軸用螺栓聯(lián)接，下端與轉(zhuǎn)輪上冠法蘭用螺栓和銷釘套聯(lián)接，聯(lián)接螺栓是從定位銷中間穿過，此法比較獨特，螺栓數(shù)量為18個M90×6，螺栓的拉伸值為0.68mm，拉伸方法采用加熱棒加熱法。結(jié)構(gòu)為整鍛中空。材料：CK35N，主軸直徑Ф990mm，長度為2700mm，水導(dǎo)軸承處Ф1280mm，重量23t。中間軸為碳鋼整鍛，下方與水輪機主軸由18個M130×6螺栓聯(lián)接，上方與發(fā)電機下端軸聯(lián)接。中間軸重量14.5t。中間軸是為實現(xiàn)水泵水輪機組中拆而特別設(shè)計的。轉(zhuǎn)輪拆卸方式蓄能機組的轉(zhuǎn)輪在大修時需取出進行修理，立式機組轉(zhuǎn)輪的拆卸要牽涉很多其他重大部件的拆卸，實際上影響整個水泵水輪機以致電動發(fā)電機的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計?，F(xiàn)在大型立式機組轉(zhuǎn)輪的拆卸可以有三種方式：或?qū)⑽菜F管和底環(huán)以及轉(zhuǎn)輪由下方取出；或取出一段中間軸并拆卸頂蓋后，將轉(zhuǎn)輪由機坑取出；或用傳統(tǒng)方式，吊出電機轉(zhuǎn)子并拆除頂蓋后由上方取出轉(zhuǎn)輪，以上三中拆卸方式分別稱為下拆、中拆和上拆方式。我廠一期為下拆，二期為中拆。主軸密封及檢修密封1.4.1．主軸密封主軸密封緊靠水輪機主軸下法蘭端面，在水導(dǎo)軸承下方由內(nèi)頂蓋支撐，密封形式為彈簧復(fù)位式流體靜壓平衡徑向機械密封。其作用是有效地阻擋水流從主軸與頂蓋之間的間隙上溢，防止水導(dǎo)軸承及頂蓋被淹，維持軸承和機組的安全運行。從其結(jié)構(gòu)簡圖我們可以說明其工作原理，旋轉(zhuǎn)抗磨環(huán)⑸直接把合在主軸⑴下端法蘭上端面與靜止密封環(huán)⑷з/h左右。主軸密封潤滑（冷卻水）用水，直接取直引水壓力鋼管經(jīng)過消能環(huán)管減壓，減壓后經(jīng)過過濾器和旋流器直接通至密封環(huán)內(nèi)腔。由于在彈簧的作用下密封環(huán)壓緊抗磨環(huán)，所以在機組停機時切斷冷卻水的情況下，密封環(huán)仍然起到密封作用。只有在機組運行時才投入冷卻水。為了監(jiān)視主軸密封在運行過程的情況，設(shè)置二種安全裝置：一種是溫度監(jiān)視，密封環(huán)內(nèi)環(huán)端面互成120°角分別裝有一個溫度傳感器，如果密封環(huán)與抗磨環(huán)之間間隙太小，或水膜受到破壞，則轉(zhuǎn)動過程中必將造成溫度升高，當(dāng)溫度過高必然損壞密封環(huán)，溫度達45°時跳機；另一種是壓力傳感器，監(jiān)視密封環(huán)冷卻水供水壓力，正常情況下冷卻水供水壓力必須高于尾水壓力的0.4bar及以上，才能保證主軸密封的正常工作。此外，為了監(jiān)視密封快的磨損程度，裝設(shè)有標(biāo)尺，可供讀數(shù)，如果經(jīng)過長時間的運行，密封快被磨損到一定程度時，則應(yīng)進行更換。主軸密封對機組過渡過程中沒有特別要求，即密封有較強的抗振性。經(jīng)過主軸密封內(nèi)環(huán)的少量漏水會自流排至集水井。1.4.2．檢修密封檢修密封位于水輪機軸下法蘭軸面，在機組停機檢修或主軸密封損壞時，打開檢修密封操作三通閥，將壓縮空氣充入空氣圍帶使其抱緊法蘭軸面從而防止水淹水車室。在機組正常運行時或機組尚未完全停止時，不得投入檢修密封，所以檢修密封的操作設(shè)為手動投退。水導(dǎo)軸承水導(dǎo)軸承的作用，一是承受機組在各種工況下運行時通過主軸傳過來的徑向力，一是維持已調(diào)好的軸線位置。按潤滑劑不同，導(dǎo)軸承主要分為水潤滑的橡膠瓦導(dǎo)軸承油潤滑的烏金瓦導(dǎo)軸承。烏金瓦導(dǎo)軸承又分為稀油自循環(huán)分塊瓦導(dǎo)軸承和筒式導(dǎo)軸承。我廠水導(dǎo)軸承為強迫外循環(huán)冷卻分塊式導(dǎo)軸承，位于主軸密封上方。水導(dǎo)軸承由12塊軸瓦、支座、靜止油箱及強迫外循環(huán)冷卻系統(tǒng)組成在油箱的蓋板上裝有空氣呼吸器和觀察孔，油箱旁裝有油位計，整個油箱安裝在頂蓋上，油箱分成上、下油盆。有關(guān)技術(shù)參數(shù)為：軸頸直徑：Φ1280mm功率損耗：66kw瓦數(shù)量：12塊軸承潤滑的原理如下，在機坑外的油泵將潤滑油從下油盆中吸出，經(jīng)冷卻過濾后輸送至各軸瓦之間，冷油工作后，從上油盆溢流到下油盆，油泵又將其從下油盆中吸出，如此反復(fù)，實現(xiàn)強迫循環(huán)。循環(huán)管路系統(tǒng)包括油泵、逆止閥、過濾器和冷卻器，以及油位、油量、油溫和瓦溫傳感器。固定部分固定部分的主要部件包括：導(dǎo)水機構(gòu)、頂蓋和底環(huán)等。導(dǎo)水機構(gòu)導(dǎo)水機構(gòu)的作用，是使水流進入轉(zhuǎn)輪之前形成旋轉(zhuǎn)并改變水流的入射角度；當(dāng)機組出力發(fā)生變化時，用來調(diào)節(jié)流量；正常與事故停機時，用來截斷水流。導(dǎo)水機構(gòu)由頂蓋、底環(huán)、導(dǎo)葉、導(dǎo)葉軸套、連桿機構(gòu)和接力器等組成。2.2．導(dǎo)葉和連桿機構(gòu)導(dǎo)葉安放在轉(zhuǎn)輪與座環(huán)之間上下由頂蓋和底環(huán)上的軸套固定，通過接力器和連桿機構(gòu)來操縱導(dǎo)葉的開關(guān)，并控制流進流出轉(zhuǎn)輪水流的流量。導(dǎo)葉是主要的通流部件之一，其導(dǎo)葉本體為流線型，導(dǎo)葉由上中下三個軸套固定，軸套為青銅自潤滑確保軸套轉(zhuǎn)動靈活，導(dǎo)葉與頂蓋和底環(huán)的端面總間隙為0.40mm，導(dǎo)葉立面間隙原則上為零，各別允許有0.05mm的間隙，但長度不超過導(dǎo)葉高度的1/3為合格。導(dǎo)葉由GX5CrNi134不銹鋼整體鑄成，共有20個，每個導(dǎo)葉單獨配置一個電液轉(zhuǎn)換器、主配壓閥和接力器，反饋裝置采用電器反饋。導(dǎo)葉拐臂把合在導(dǎo)葉頂端并通過銷鍵來傳遞來自接力器的操作力矩。導(dǎo)葉拐臂下方裝有止推環(huán)，止推環(huán)承受整個導(dǎo)葉的重量，并確保導(dǎo)葉與底環(huán)的端面間隙，在底環(huán)上的導(dǎo)葉下軸套的底部開孔，將滲漏壓力水用埋設(shè)管路排至尾水管，消除由于導(dǎo)葉上浮力大于它的自重而產(chǎn)生的向上移動，以防止導(dǎo)葉的上端面與其相對應(yīng)的頂蓋下部發(fā)生磨擦和碰撞。導(dǎo)葉總高度：2409mm導(dǎo)葉分布圓直徑：4500mm2.3．導(dǎo)葉接力器廣蓄B廠采用單導(dǎo)葉接力器，每個接力器驅(qū)動一個導(dǎo)葉，接力器一端與拉錨環(huán)（固定環(huán)）鉸鏈?zhǔn)竭B接，另一端則與導(dǎo)葉拐臂連接，接力器可以在一定范圍內(nèi)擺動。接力器主要由缸體、活塞、推拉桿和前后端蓋等組成，活塞由螺帽把合在推拉桿上，推拉桿與導(dǎo)葉拐臂連接，接力器由調(diào)速器液壓系統(tǒng)控制。單導(dǎo)葉接力器比傳統(tǒng)雙接力器具有很多優(yōu)點：多數(shù)水泵水輪機采用和常規(guī)水輪機一樣的導(dǎo)水機構(gòu)，用一對直線接力器通過控制環(huán)來操作導(dǎo)葉。由于水泵水輪機在運行中增減負荷很急速，水力振動大，泵工況時水流對導(dǎo)葉的沖擊也很大，故導(dǎo)葉和調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)都需要比常規(guī)水輪機更堅固些。采用單元式接力器，其優(yōu)點是：①每個導(dǎo)葉的操作機構(gòu)減到最小尺寸，動作靈活；②每個接力器只控制一個導(dǎo)葉，導(dǎo)葉可以設(shè)計成有自關(guān)閉趨勢；③導(dǎo)葉和接力器始終相連接，由于接力器的緩沖作用導(dǎo)葉不會晃動或失控，不需設(shè)置剪斷或拉斷裝置；④頂蓋上部空間增大，便于維護修理。接力器主要技術(shù)參數(shù)：活塞直徑：200mm推拉桿直徑：90mm接力器最大行程：280mm操作油壓：64bar2.4．頂蓋/內(nèi)頂蓋頂蓋由76個的螺栓把合在座環(huán)上方，框架式焊接結(jié)構(gòu)，覆蓋導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)輪的上方。其主要作用有：形成流道并承受相應(yīng)的流體壓力；固定和支撐活動導(dǎo)葉及其連桿機構(gòu)；支撐水導(dǎo)軸承；支撐并組成機組的密封，包括主軸密封、檢修密封、上迷宮環(huán)等。頂蓋分成內(nèi)外頂蓋兩部分，分別用StE355鋼板焊接整體制造。外頂蓋最大直徑5470mm，最小內(nèi)徑為2400mm，高度1407mm。內(nèi)頂蓋外徑為2480mm，最小內(nèi)徑為1666mm，高度為420mm，內(nèi)頂蓋用螺栓固定在外頂蓋上，內(nèi)頂蓋上設(shè)有3個ΦΦ159.3mm的泄壓孔，內(nèi)頂蓋主要是支撐主軸密封。頂蓋總重量71.5t。頂蓋中布置有供水、排水、水導(dǎo)供油、排油、釋放管等管路：水導(dǎo)軸承供油、排油管路各一根DN80上迷宮環(huán)冷卻水管兩根DN50主軸密封冷卻供水管一根DN50主軸密封漏水排水管一根DN100檢修密封供氣管一根DN10頂蓋排水管一根DN50轉(zhuǎn)輪排氣管三根DN150頂蓋壓力釋放管四根DN1502.5．底環(huán)底環(huán)的作用是，與頂蓋一起形成過流通道；安裝導(dǎo)葉下軸承，將其用螺栓把合在座環(huán)的下環(huán)上。對底環(huán)的重點要求是，導(dǎo)葉的下軸承孔與頂蓋導(dǎo)葉套筒同心，剛度應(yīng)力求合格。底環(huán)由StE355鋼板焊接成整體，通過螺栓固定在座環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)之間。最大外徑為5470mm，最小內(nèi)徑為2154.5mm，高度為1533mm，重量53t。頂蓋及底環(huán)的過流表面都裝有抗磨板，抗磨板采用X10CuNi13V不銹鋼材料制造，并分別固定在頂蓋和底環(huán)上，其位置與導(dǎo)葉活動范圍相對應(yīng)。2.6．止漏環(huán)（迷宮環(huán)）止漏環(huán)（固定迷宮環(huán)）分上、下止漏環(huán)，采用GCuAI10Fe銅鋁合金制造。分別用螺釘固定在頂蓋和底環(huán)上，其位置與轉(zhuǎn)輪上、下止漏環(huán)相對應(yīng)。上止漏環(huán)為梳齒式，下止漏環(huán)均由7級階梯梳齒式組成。上止漏環(huán)單邊間隙為1.20～1.35mm，軸向間隙為10mm，直徑Φ2136mm，下止漏環(huán)單邊間隙為1.4～1.55mm，直徑Φ2220mm。埋設(shè)部件埋設(shè)部件主要由蝸殼、座環(huán)、基礎(chǔ)環(huán)和尾水管組成，并都是機組的通流部件，通流部件的結(jié)構(gòu)型式以及幾何尺寸都經(jīng)過模型試驗決定，其性能的好壞直接影響機組的水力效率、氣蝕特性和穩(wěn)定運行。3.1．蝸殼蝸殼在座環(huán)與球閥之間，在機組作水輪機運行時，蝸殼在座環(huán)圓周方向提供均勻的流速不變的壓力水流進入轉(zhuǎn)輪。在機組作為水泵抽水時，蝸殼收集轉(zhuǎn)輪所泵出的水流并將水流的動能轉(zhuǎn)換成壓能輸入引水鋼管。兩種工況下蝸殼的特性存在著一些相互矛盾的因素，要讓同一蝸殼實現(xiàn)兩種工況的最優(yōu)化，設(shè)計時必須兼顧兩方面的技術(shù)要求。從結(jié)構(gòu)尺寸看，水泵水機的蝸殼接近常規(guī)水泵的蝸殼，但水泵水輪機有活動導(dǎo)葉可以調(diào)節(jié)水流而保持高效運行，這一點普通水泵是無法做到的。蝸殼由StE690V鋼材卷制，分接與座環(huán)在工廠焊成兩塊，在現(xiàn)場焊成整體，側(cè)面方向設(shè)有Φ600mm的人孔門，進口直徑為2100mm，進口與末端的厚度分別為44mm和25mm。澆注混凝土?xí)r蝸殼充水壓力為4.5Mpa。3.2．座環(huán)座環(huán)的作用，是承受整個機組及其上部混凝土的重量以及水泵水輪機的軸向水推力，以最小的水力損失將水流引入導(dǎo)水機構(gòu)。機組安裝時以它為基準(zhǔn)，所以，座環(huán)既是承重件，又是過流件，又是基準(zhǔn)件。因此，在設(shè)計和制造時，必須保證它具有足夠的強度、剛度和良好的水力性能。座環(huán)通常由上環(huán)、下環(huán)和支柱（既固定導(dǎo)葉）三大部分組成。座環(huán)為平行邊型結(jié)構(gòu)，共有20片固定導(dǎo)葉，采用20MnMoNi55鋼材分半鑄成，外、內(nèi)直徑分別為6170mm、5025mm，高度為388mm，重量為50t。3.3．基礎(chǔ)環(huán)基礎(chǔ)環(huán)的作用是，在機組安裝時放座環(huán)，成為座環(huán)的基礎(chǔ)；在水泵水輪機安裝及檢修時，用來放置轉(zhuǎn)輪?；A(chǔ)環(huán)有鑄造和鋼板焊兩種結(jié)構(gòu)。上法蘭與座環(huán)的下環(huán)相連，下法蘭與尾水管的錐管里襯上口相連。3.4．尾水管尾水管位于轉(zhuǎn)輪的下方是主要的通流部件，作用是引導(dǎo)進出轉(zhuǎn)輪的水流。尾水管由錐管段、肘管段和擴散段組成，用Rst37-2鋼板焊成，并設(shè)有600×900mm的人孔門，尾水管完全埋入混凝土中。尾水管有如下管路出入：尾水管排水管，蝸殼增壓管，頂蓋壓力釋放管，壓水進氣管，轉(zhuǎn)輪回水排氣管，壓水水位指示管，機組技術(shù)供水泵取水管等。埋設(shè)管路抽水蓄能機組運行工況復(fù)雜且各種工況轉(zhuǎn)換頻繁，為使機組能安全可靠運行，機組配有較常規(guī)機組要多的多管路系統(tǒng)。主要包括：機組排水管路，機組測壓管路，壓水系統(tǒng)管路，排氣管路，機組冷卻潤滑系統(tǒng)管路，頂蓋蝸殼平壓管路。這里不再作詳細介紹。四．水泵水輪機輔助設(shè)備蓄能水電廠的動力設(shè)備分為主機和輔助設(shè)備兩大部分。兩者的工作是相輔相成的，輔助設(shè)備運行的好壞，直接影響著主機的安全運行。水泵水輪機的輔助設(shè)備主要包括：進口球閥、尾水閘門、油系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)等。由于球閥、尾水閘門、壓縮空氣系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)有專題授課，在這里就不再重復(fù)。下面主要簡單介紹電廠用油的分類和作用：1．用油種類電廠的機電設(shè)備在運行中，由于設(shè)備的特性、要求和工作條件不同，需要使用各種性能的油品，大致有潤滑油和絕緣油兩大類，絕緣油不作介紹。1.1．潤滑油的分類潤滑油分為：透平油、機械油、壓縮機油和潤滑脂。①透平油：一般有HU－22、HU－30、HU－46和HU－57四種，符號后的數(shù)值表示油在50℃時的運動粘度（mm2/s），供機組軸承潤滑及液壓操作用（包括調(diào)速器系統(tǒng)、球閥系統(tǒng)、尾閘系統(tǒng)、液壓操作閥等）；②機械油：一般有HJ－10、HJ－20、HJ－30等三種，供機床、水泵軸承和起重機等潤滑用；③壓縮機油：有HS－13和HS－19等兩種，供空氣壓縮機潤滑用；④潤滑脂（黃油）：供滾動軸承潤滑用。1.2．潤滑油的作用潤滑油的種類很多，這里主要介紹透平油，其主要作用是潤滑、散熱以及對設(shè)備進行操作控制以傳遞能量。①潤滑機組在運行中，軸領(lǐng)與軸瓦或推力瓦與鏡板接觸的兩個金屬表面間，因摩擦?xí)馆S承發(fā)熱損壞，甚至不能運行。為了減少因這種固體摩擦所造成的不良情況，在軸與軸瓦間加了一層油膜。因油有相當(dāng)大的附著力，能夠附在固體表面上，使其由固體的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的摩擦，從而提高了設(shè)備運行的可靠性，延長了使用壽命，保證了機組的安全運行。②散熱油在軸承中，不僅減少了金屬間的摩擦，而且還減少了由于摩擦產(chǎn)生的熱量。在機組的軸承油槽中設(shè)有油的循環(huán)系統(tǒng)，通過油的循環(huán)把摩擦產(chǎn)生的熱量傳給冷卻器，再由冷卻器中的水把熱量帶走，使軸瓦能經(jīng)常地保持在允許的溫度下運行。③傳遞能量由于油的壓縮性極小，操作穩(wěn)定、可靠，在傳遞能量過程中壓力損失小，所以水電廠常用它來作為傳力的介質(zhì)。把油加壓以后，用來開閉球閥和進行機組的開、停機操作等。在調(diào)速器系統(tǒng)中，油用來控制配壓閥、導(dǎo)水機構(gòu)接力器活塞的位置。另外油還可以用來操作其它一些輔助設(shè)備。1.3．機組潤滑油系統(tǒng)我廠的機組的用油主要有：機組導(dǎo)軸承潤滑采用?SSO32透平油，液壓傳動用油采用?SSO68透平油。水泵水輪機的水導(dǎo)軸承是用透平油來潤滑和散熱的，由于我廠機組的生產(chǎn)廠家的不同，水導(dǎo)軸承的結(jié)構(gòu)也有所不同。A廠的水導(dǎo)軸承采用筒式瓦結(jié)構(gòu)，B廠的水導(dǎo)軸承采用分塊瓦式結(jié)構(gòu)。以下簡單介紹兩種軸承的油循環(huán)方式：①A廠筒式水導(dǎo)軸承筒式瓦的油循環(huán)方式是采用自循環(huán)，潤滑油的自循環(huán)工作原理：當(dāng)機組運行時，安裝在大軸上的水導(dǎo)軸承旋轉(zhuǎn)油盆與大軸一起旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時油盆中油也跟著旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，油盆中的油位形成邊緣高，中心低的狀態(tài)，即形成一個拋物面。在壓差的作用下，油經(jīng)固定不動的軸承體圓周外部的進油孔進入瓦面的下環(huán)形油槽，由于大軸的轉(zhuǎn)動使油沿軸瓦面上的斜向油溝上移，并流經(jīng)整個瓦面，使大軸與軸瓦之間的潤滑良好，同時帶走熱量，熱油流到上環(huán)形油槽經(jīng)排油管流至冷卻器，熱油經(jīng)冷卻后通過進油管進入油盆，以上潤滑油的路徑為一次工作過程。機組運行時潤滑油如此往復(fù)進行不停的循環(huán)，來滿足軸承的運行需要。②B廠分塊瓦水導(dǎo)軸承分塊瓦式的油循環(huán)方式是采用強迫循環(huán)，強迫循環(huán)主要是用油泵來實現(xiàn)。在機組運行時，通過油泵把軸承油槽內(nèi)的熱油抽出，熱油經(jīng)過冷卻器冷卻后，再送回油槽，潤滑油不停的循環(huán)來滿足軸承的運行需要。1.4．潤滑油系統(tǒng)的運行及維護①油位在軸承油槽上部裝有油位標(biāo)尺（油位計），用來觀察和記錄油位。油位計的零位線（正常油位）就是導(dǎo)軸承軸瓦抗重螺絲的水平中心線。當(dāng)機組運行時，在大軸旋轉(zhuǎn)的離心力和油的熱膨脹等作用使油位有所升高，屬正常現(xiàn)象。一般導(dǎo)軸承的油位變動范圍在±10mm。②油溫油是把軸承摩擦面生產(chǎn)的熱量傳遞給冷卻水的媒介質(zhì)。在冷卻條件不變，運行穩(wěn)定的情況下，軸承溫度應(yīng)保持穩(wěn)定。一般要求在35℃～45℃之間為宜。油溫過高，油本身的氧化作用要加快，易于劣化；油溫過低，油的粘度大，潤滑和散熱作用變差，也不利于運行。③油質(zhì)油質(zhì)的合格與否，應(yīng)通過化驗來決定。但在運行中，也可根據(jù)油的顏色進行初步的分析和判別。如濾網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)有堵塞現(xiàn)象時，說明油中的雜質(zhì)過多；油槽下部放出的油進行燃燒，如有“啪啪”聲，說明油中有水分；如果油呈乳白色或軸承有生銹現(xiàn)象，也說明油中有水分。合格的透平油呈橙黃色，如發(fā)現(xiàn)油色變黑，說明油溫過高，有大量碳化物存在。1.5．油劣化的原因及預(yù)防措施油在運輸、使用和保管過程中，因種種原因，發(fā)生了物理、化學(xué)變化，使之不能保證設(shè)備的安全經(jīng)濟運行，這種變化稱為油的劣化。油劣化的原因很多，主要有以下幾點：①水分的影響水分混入透平油后，造成油乳化促使油的氧化速度加快，同時也增加了油的酸價和腐蝕性。油中水分的來源；干燥的油可吸取空氣中的水分，當(dāng)空氣在油的表面冷卻時，空氣中的水分可大量進入油內(nèi)；冷卻器的水管破裂，使水進入油中；被劣化的油有時還會分解出水分等。為了避免和預(yù)防油中混入水分，除了在機組運行中要盡可能使?jié)櫥团c空氣隔絕外，運行人員還應(yīng)該注意監(jiān)視各導(dǎo)軸承的冷卻器水壓，并注意油位和油色的變化。②溫度的影響當(dāng)油的溫度很高時，會造成油的蒸發(fā)、分解、碳化，并使閃光點降低，同時使油氧化加快。一般油溫在30℃時不氧化，油溫在50℃～60℃時氧化較快，油溫在60℃以上時每增加10℃氧化速度就增加一倍，所以透平油油溫一般不得超過45℃。油溫升高的原因主要是設(shè)備運行不正常所造成的。如機組過負荷，冷卻水中斷，設(shè)備中的油膜被破壞，均能造成全部油或局部油的溫度升高。因此在運行中應(yīng)注意監(jiān)視，防止由于不良現(xiàn)象造成的油溫升高。③空氣的影響空氣能使油引起氧化，增加水分和灰質(zhì)等。當(dāng)空氣增加時，油的氧化速度加快，油和空氣直接接觸或空氣以氣泡的形式和油接觸，會造成不同的接觸面，接觸面愈大則油和速度愈快。油中產(chǎn)生氣泡的原因：運行人員充油速度快，因油的沖擊而產(chǎn)生泡沫；油泵工作時吸油的速度太快，沖擊產(chǎn)生泡沫；空氣和油在軸承。齒輪中攪動可能引起泡沫等。油系統(tǒng)中有泡沫。使油和空氣中的氧接觸面積增大，加快了油的氧化并促使油的劣化，這不僅影響油的潤滑作用，而且也使油的體積增加并從油箱中溢出來，所以在運行中要設(shè)法防止泡沫的發(fā)生。④混油影響任意將油混合使用，會使油質(zhì)較快的劣化。因此必須嚴格防止不同牌號的油任意混合，需要混合使用時應(yīng)進行化驗后無影響時再混合。⑤天然光線的影響含有紫外線的光線對油