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水輪機(jī)主軸密封的幾點(diǎn)改進(jìn)

2011-10-19

作者：金毅?。质《鼗姓渲殚T電站）
　　吉林省敦化市珍珠門水電站總裝機(jī)容量為3200kW，發(fā)電機(jī)單機(jī)容量800kW。共4臺(tái)水輪機(jī)，其中兩臺(tái)是福建南平市發(fā)電設(shè)備廠產(chǎn)的ZD661—LH—120型。另兩臺(tái)是湖南邵陽(yáng)產(chǎn)ZD560—LH—120型。
　　發(fā)電廠房是延邊水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院根據(jù)南平機(jī)組設(shè)計(jì)的土建部分。
　　由于70年代末80年代初小水電的行政隸屬關(guān)系變動(dòng)。本來(lái)只能安裝四臺(tái)機(jī)組的廠房。卻在兩個(gè)廠家訂8臺(tái)機(jī)組。Z后經(jīng)協(xié)商每個(gè)廠家備買兩臺(tái)，退回兩臺(tái)。這就出現(xiàn)了在同一個(gè)廠房?jī)?nèi)安裝兩種不同機(jī)型的水輪機(jī)。給前期安裝和后期管理帶來(lái)諸多不便。
　　邵陽(yáng)產(chǎn)ZD560型水輪機(jī)設(shè)計(jì)安裝高程比南平產(chǎn)ZD661型水輪機(jī)設(shè)計(jì)安裝高程高0.72m。為適應(yīng)土建部分要求。同ZD661型水輪機(jī)保持同一安裝高程，所以只能把ZD560型水輪機(jī)的安裝高程降低0.72m。其它相應(yīng)的部份，發(fā)電機(jī)主軸，調(diào)速器軸等也做了相應(yīng)的改動(dòng)。
　　因?yàn)閆D560型水輪機(jī)原設(shè)計(jì)安裝高程高。主軸密封，只采用了一層平板密封。當(dāng)安裝高程降低以后，改變了運(yùn)行參數(shù)。在正常尾水位時(shí)，負(fù)荷帶到500kW時(shí)，就出現(xiàn)水導(dǎo)嚴(yán)重上水現(xiàn)象。采用兩臺(tái)射流泵外加1臺(tái)1寸潛水泵排水才能勉強(qiáng)帶到560～580kW。遠(yuǎn)達(dá)不到800kW的滿出力。
　　在1991年7月30日的那次大洪水時(shí)，水輪機(jī)層上水達(dá)到1.1m。嚴(yán)重威脅發(fā)電運(yùn)行設(shè)備的安全。
　　1991年末大修時(shí)我們對(duì)ZD560型水輪機(jī)的密封進(jìn)行了改進(jìn)：
　　(1)在泄水錐的頂端固定鏍栓處增加了一個(gè)逆止橡膠平板密封。
　　(2)在轉(zhuǎn)輪體上部。增焊4個(gè)壓水葉片。使密宮環(huán)的轉(zhuǎn)輪體在葉片的作用下，形成一個(gè)既向下又向外的離心力。在主軸平板密封以下產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓力區(qū)。當(dāng)轉(zhuǎn)輪上出現(xiàn)正壓力值時(shí)。當(dāng)?shù)竭_(dá)負(fù)壓區(qū)時(shí)就被負(fù)壓值抵消。
　　(3)改制了原動(dòng)平板。并動(dòng)平板下增加4個(gè)向下壓水葉片。
　　(4)在橡膠平板止的下面增加一個(gè)靜平板托架，以保證其相動(dòng)穩(wěn)定性。
　　(5)動(dòng)靜平板的安裝配合間隙縮小為30～50μm(3～5道)。
　　(6)增加動(dòng)靜平板潤(rùn)滑水的供水保證率和供水質(zhì)量。防止因配合間隙小產(chǎn)生摩擦出現(xiàn)高溫?zé)龤桨?，或泥沙摩損造成間隙大。
　　保證動(dòng)靜平板始終在水潤(rùn)滑條件下運(yùn)行。同時(shí)也能保證由于壓水葉片作用產(chǎn)生真空的補(bǔ)水。避免產(chǎn)生氣蝕。
　　運(yùn)行中的注意事項(xiàng)：
　　(1)潤(rùn)滑水必須保持水質(zhì)清潔無(wú)泥砂，可增設(shè)自制濾水器。水輪機(jī)層地面保證無(wú)泥砂掉到水導(dǎo)下的平板密封內(nèi)，以防止磨損。
　　(2)抽水射流泵與動(dòng)平板高度保持3～5cm的距離。并保證不得出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，防止淹水導(dǎo)。
　　(3)水導(dǎo)可裝設(shè)水位信號(hào)浮子繼電器，以便運(yùn)行人員監(jiān)視水導(dǎo)上水情況。
　　經(jīng)過幾年來(lái)的運(yùn)行實(shí)踐證明：此項(xiàng)改進(jìn)工藝簡(jiǎn)單可行，效益明顯，并經(jīng)受了多次洪水考驗(yàn)。其中一次洪水達(dá)到電站設(shè)計(jì)洪水尾水位，也能保證正常發(fā)電。
　　根據(jù)以上經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)ZD661的水導(dǎo)也進(jìn)行了平板密封的改進(jìn)。從1997年開始取消了空氣圍帶軸密封，效果也很理想。節(jié)省了每年1付圍帶開支。
　　據(jù)此建議水輪機(jī)制造廠家采取該項(xiàng)改進(jìn)技術(shù)可以改善水輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)。在確定水輪安裝高程時(shí)，可適當(dāng)降低安裝高程，增加埋置深度，以提高單機(jī)出力和水頭有效利用率。同時(shí)也可減少轉(zhuǎn)輪葉片的汽蝕度，從而減少運(yùn)行檢修成本，提高投資效益。
 (收稿日期：1999-03-8)