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作者：勞西岑
（海南省儋州松濤水利工程管理局）

　　立式水輪發電機組基本上都采用滑動軸承，軸承瓦大多數是巴氏合金瓦，軸承在發電機組中承受轉動系統的徑向力和軸向力，對保證機組轉動系統空間位置穩定而不發生位移，起著決定性作用。軸承是構成發電機組不可缺少的部件，但它并非是生產、傳遞、轉換能量的部件，如果說更換軸承瓦能提高發電機組的效率，或許不少讀者會有質疑。確實，發電機組的軸承瓦因磨損、燒壞或其它原因而更換同一類型的軸瓦，發電效率是不會有什么改變的，但是如果更換的是新型材料制成的彈性金屬塑料瓦，由于兩種瓦的物理性質不同磨擦力不同，提高機組發電效率是明擺的事實。
　　1　實例
　　海南松濤工管局南豐水電站是松濤水庫出庫口電站，裝機3臺總容量25MW，其中3#機是擴建機組，水輪機為HLA244-LJ-165，發電機為SF-5000/20-3250，額定功率5MW。該機組自1994年7月13日投產發電起就發現機組下導瓦（巴氏合金瓦）溫度過高，滿負荷下運行經常發預告信號，溫度經常維持在60℃以上，Z高曾經達66℃。盡管機組檢修安裝完全符合技術規定，且對軸承的冷卻供水管進行改進，但軸承運行溫度過高的現象仍無法消除，電站幾經探討終于在2005年與我國北方某光電技術有限公司訂購了新型材料制作的改進型彈性金屬塑料瓦，并于2005年11月底把3#機組上、下導、推力、水導的巴氏合金瓦全部更換為新型塑料瓦，機組換瓦后的運行效果令人相當滿意。表1～3是3#機組更換軸承瓦后與換瓦前近似工況下，機組運行出力、溫度、擺度測量的比較表。

表1　軸瓦Z高溫度對比

表2　機組在相近工況下的出力對比

表3　機組在相同出力（5000kW）下擺度、振動對比

　　2　分析
　　由表1～3的數據比較可知，在基本相同的工況下，換瓦后機組的軸承瓦溫下降明顯，降幅17～22℃。運行穩定性提高，擺度減小0.01～0.02mm，振動減少0.01mm。發電出力增加150～170kW，表明發電機效率提高。更換軸承瓦為何發電機效率會提高呢？原來彈性金屬塑料瓦是由氟塑料經彈性金屬絲復合鑲嵌、釬焊在鋼瓦基上形成的復合軸承瓦，它的摩擦系數為0.04～0.08，而巴氏合金瓦的摩擦系數為0.15～0.20，在相同壓力下，摩擦系數小摩擦力也小。由于機械損耗摩擦力減少，在其它條件不變的情況下，相當于輸出功率增加，因此發電機組的效率提高。
　　3　結論
　　從南豐電站3#機更換軸承瓦后的發電運行結果看，塑料瓦有不少優點：
　　·降低軸承溫度；
　　·提高運行穩定性；
　　·提高發電效率；
　　·減輕檢修工作強度，因為它無需研刮軸瓦等。
　　這里面提高發電效率Z值得我們重視，因為同一臺發電機組，在同一水頭，同導葉開度（即過水流量相同）的工況下，機組的發電出力增加了150～170kW，即該發電機組發電效率約提高3%，表明水能源的利用率提高了。從經濟上看，一年發電運行以6720h計，可增加發電量約1008MWh，以上網電價0.25元/kWh計，可增收約25萬元，而更換塑料瓦約花費13萬元，當年收益約12萬元。由此可知立式水輪發電機組更換新型彈性金屬塑料瓦可提高機組發電效率，應是中小型水電站挖潛增效的一條捷徑。