灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水的处理措施

累积了经验，情况进行研究，通过主轴密封实践运行和检修对灯泡贯流式水轮发电机主轴密封漏水的处理措施进行了验证和总结了处理方法、

桑河二级的主轴密封漏水处理方式可以作为灯泡贯流水式水轮发电机主轴密封漏水的处理措施推广开来。

主轴密封漏水【关键词】灯泡贯流式；水轮发电机；【中图分类号】TV738

【文献标识码】A

【文章编号】（2020）2095-206601-0070-02

0引言灯泡贯流式水轮发电机主轴密封安装于水导轴承与转轮

之间袁主要的作用是阻断尾水进入水轮机机舱遥主轴密封的性能好坏直接影响到机组的安全稳定运行遥密封结构有多种型式袁大体可分为橡胶陶瓷密封尧盘根填料密封尧橡胶平板密封尧水压端面密封遥桑河水电站选用的主轴密封为水压端面密封加盘根填料密封结构袁主轴密封装配包括检修密封和工作密封袁而工作密封为水压端面密封加径向盘根填料密封组成袁工作密封材料为聚胺脂和耐磨耐高温的GFO纤维编织填料盘根袁该盘根由纤维尧膨体聚四氟乙烯尧石墨和润滑剂构成遥工作密封中设有可更换的不锈钢抗磨环曰在径向密封后设有集水盒袁通过排水管将漏水集中排往集水井袁确保水导轴承不进水和灯泡体内的干燥和清洁遥

1灯泡贯流式水轮发电机主轴密封概况灯泡贯流式机组袁因其工作环境潮热尧安装空间狭窄尧密封结构型式较复杂等原因袁导致转环尧密封块尧浮动环尧支撑弹簧等部件易受到损坏尧卡涩袁造成主轴密封性能变差袁出现大量漏水的情况出现袁若排水不及时可能造成水淹廊道设备袁影响机舱内设备安全运行袁甚至有水淹厂房的危险遥本文主要是以桑河二级水电站为例袁探究灯泡贯流式水轮发电机主轴出现漏水后有效的处理措施遥

3灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水缺陷处理案例桑河二级水电站3号机组自2018年4月投产至2019年3月袁共出现三次主轴密封漏水情况袁第一次漏水为机组在开展启动试验甩75%额定负荷过程中袁出现大量喷水情况袁拆解检查漏水原因为主轴密封装置密封块与抗磨环挤压摩擦袁导致密封块局部受损袁产生磨屑夹杂在转环与密封块间曰第二次为机组大范围调整负荷过程中产生漏水袁经开停机调节水压后正常遥第三次漏水对主轴密封装置进行拆解检查袁发现抗磨环有磨损尧密封块有划痕且密封块结合处磨损严重袁支持环与浮动环之间准12密封条挤压损坏袁进一步检查发现浮动环尧支持环的同心度存在0.3mm偏差袁不满足规程规定0.06mm的要求袁为保证同心度袁拆除支持环与支持块进行打磨处理袁将原设计的准12mm密封条更换为准11mm袁对浮动环的12只补偿弹簧进行长度测量袁发现最大偏差为8.44mm袁采取加垫片的方式均匀对称回装袁保证浮动环受力均匀袁处理完成后回装试验正常无漏水情况遥

图2主轴密封条磨损情况图3弹簧加垫

经过三次漏水处理检查袁总结引起主轴密封出现漏水有以下几个主要原因院

3.1机组运行工况

2灯泡贯流式水轮发电机主轴密封存在的问题图1主轴密封装配

由主轴密封工作原理可知袁尤其是靠水压的端面密封袁主轴密封的工作情况与密封供水压力尧浮动环支撑弹簧力尧机组出口尾水压力以及机组出力有关袁当水头变化尧机组出力变化转速改变都会引起出口水压变化袁从而会改变密封块与抗磨环的压紧程度袁如压紧弹簧力调整不满足设计要求袁则可能会造成主轴密封压紧不严而漏水袁或过于压紧造成密封块磨损遥桑河二级电站主轴密封供水为技术供水袁取自机组进水口流道袁通过增压泵尧滤水器尧水力控制阀引入主轴密封内袁因为新建库区和亚热带气候袁水质混浊且浮游生物繁衍旺盛袁大量泥沙及浮游生物附着在设备内袁引起供水管路流量变小袁水流运行不畅袁导致水压力不稳定袁主轴密封块浮动间接漏水情况遥

水电站机组运行中袁水轮发电机主轴密封装置出现故障袁会导致大量尾水涌入的情况袁漏水量超出接水盒容量袁漏水则会流入水轮机舱袁漏水会随着主轴的转动甩向机舱内电气设备袁甚至渗入相邻的水导轴承内袁引起轴承烧瓦等机械事故袁漏水进入润滑油系统袁造成油质污染袁用油设备锈蚀袁温度升高烧瓦等情况袁严重影响到机组导轴承等设备的安全运行遥

3.2主轴密封供水管路运行不畅

70LOWCARBONWORLD2020/13.33.3.1设备故障

因编织盘根损坏

新投产设备袁存在磨合期袁在磨合的过程中造成密封材料磨损袁产生条状纤维碎片袁夹杂在密封块及抗磨环之间或异物夹杂在密封块间袁造成密封漏水遥

图4密封块磨损残留物图5密封块磨损夹渣

3.3.2弹浮簧动压环紧补偿弹簧

力与密封供水压力共同完成阻断尾水袁当弹簧压紧力不足或压紧力过大尧弹簧力不均匀使浮动环偏移发卡等都可能造成密封块密封不严和磨损袁造成漏水袁分析补偿弹簧安装于支持环弹簧衬套内袁当弹簧因安装或在运行过程受外力作用位置偏移袁造成弹簧跑偏与衬套摩擦发卡袁又因弹簧本身存在制造偏差袁长短不一渊最大偏差值达8.44mm冤袁组装工艺不3.3.3达标等密袁封损坏

都会造成浮动环受力不均发卡袁引起密封不严漏水遥

准密封装置存在两道密封不12到圆位形损密伤封等原因条袁另造一成条密位封于袁一不浮道位于支持环与浮动环之间为严动漏环水外袁在沿机的组导检向修环处带理袁如主安轴装密3.4封漏水因安装时发抗磨工现环与艺准12密不圆封规形块范

密封条切割损坏袁造成主轴密封漏水遥

是做相对运动袁所以对其平行度及同心度有较高的要求袁不同心则会引起浮动会与支持环发卡尧密封块偏磨等现象袁引起漏水量增大袁不平行则会引起补偿弹簧压紧力不均匀尧密封块与抗磨环接触面受力不均袁引起偏磨且加剧了磨损速度袁造成密封不严而漏水遥抗磨环尧密封块尧支持环尧浮动环等均为拼接结构袁如加工工艺或安装过程中接头不平整袁在做相对4运动有效时袁整则会改引措施起密封刮蹭损坏袁加剧磨损等情况遥

通过分析漏水原因袁提出有针对性的整改措施袁便于有效防止4.1和零处部理件的漏水事整件改

的发生遥

通过对主轴密封故障进行分析后袁可以发现袁引起发电机组主轴密封故障的主要原因与部件的磨损有很大关系袁因此想避免发电机主轴密封漏水袁首先要加强对零部件质量的验收袁特别是组合面尧密封面等经加工面加强验收袁必要时进行预装袁检查组合严密性尧平整性尧圆度尧同心度等符合规范要求4.2袁检改查密造封主件轴尧支密撑封

弹簧长度尧质量等良好袁满足安装要求遥将主轴密封的转环和保护罩根据实际情况进行调整装配0.10袁在调大mm整装配保护罩盘车摆度的时候袁最大数值要控制在是mm车是否遥摆与要度袁根把及要据合时控相螺安制在关规孔装之密0.16章制度袁不能够超过0.20mm遥转换的最间封保座mm持一致的止袁根口据袁袁检规检测范要求袁不能够超过0.20测原原主导叶轴的法内兰环和延伸把合一螺段孔之间是否保持一致遥

及时对密封座进行测量和检修袁及时对主轴之间的间隙和密封盖进行检修袁将主轴之间的间隙控制在1.5~2.0mm之间遥在回装的过程中袁应该特别注意对主轴间隙的调整袁同时

低碳技术还需要注意在打紧把合螺栓的时候袁在检修主轴和密封之间的间隙要跳变遥这就需要工作人员在调整间隙的时候袁同时对密封座做好检修工作袁使用M20螺栓顶丝焊接在密封座的四个方向上袁使用顶丝将把紧螺栓紧紧的顶住遥螺栓把紧在对间隙进行测量时候袁要严格符合相应的要求袁在互相成90毅的方向上分别钻取一个规格为20mm伊60mm的圆锥形销钉孔袁并安4.3装固在优定设计化螺栓供供水源遥

水源过过滤滤系系统的统设计时候方袁应案

该充分考虑是水轮机工作的自然环境条件和水质因素袁与水轮机的实际工作需求相结合袁优化设计供水源过滤系统遥对已经出现因水质而导致的主轴密封漏水和磨损问题袁应该首先拆卸和清理主轴密封内部袁将污染物进行清理遥若是损坏比较严重袁应该及时将其更换遥此外袁应该注重改进过滤系统袁积极引进先进的技术设备袁强化水体过滤装置的技术含量袁进而保证过滤效果袁降低水体杂质的进入量袁避免因为水中杂质的沉积而造成输水管道堵塞和变窄遥采取有效措施降低主轴和固定部件之间的摩擦4.4力袁强化控制主设计轴密安装封的主漏水轴问密题封遥

在设计主轴密封结构的过程管中袁理要有工作

机结合主轴结构的工作条件和详细数据参数袁同时科学分析水轮机的运行实际情况和整体运行结构袁保证在设计主轴密封时能够满足水轮机在运转过程当中对于密封性能的实际要求遥除此之外袁应该强化审核主轴密封设计图样袁保证能在第一时间内发现缺陷袁调整缺陷袁进而避免因为设计问题而导致水轮机主轴密封漏水现象遥强化对安装施工过程的全面管理袁在正式开始施工之前袁应该保证施工单位对设计的要求予以明确袁对技术的标准予以了解袁严格把控施工所需要的材料质量袁通过有效的施工管5理结保束证整语个施工过程标准化尧规范化遥

在灯泡贯流式水轮机运行过程中袁首先要保证主轴密封的可靠性袁当出现漏水时袁要及时对导致漏水的原因进行调查与分析袁采取科学合理的手段予以解决袁强化安装与设计管理工作袁保证主轴密封质量遥在水电机组主轴密封漏水处理中袁应该充分做好防护措施袁提升灯泡贯流式水轮发电机的积极作用遥

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