水輪機主軸密封的幾點改進

2011-10-19

作者：金毅　（吉林省敦化市珍珠門電站）
　　吉林省敦化市（shì）珍珠（zhū）門水電站（zhàn）總裝機容量為3200kW，發電機單機容量800kW。共4台水輪機，其中兩台是福建南平市發電設備廠產（chǎn）的ZD661—LH—120型。另兩台是湖南邵（shào）陽產（chǎn）ZD560—LH—120型。
　　發（fā）電廠房是延邊水利水電勘測設計（jì）院根據南（nán）平機組設計的土建部分。
　　由於70年代末80年代初小水電的行（háng）政隸屬關係變動。本來隻能安裝四台機（jī）組的（de）廠（chǎng）房。卻在兩個廠家訂8台機組。Z後經（jīng）協商每個廠家備買兩台，退回兩台。這就出現了在同一個廠房內安裝兩種不（bú）同機型的水輪機。給（gěi）前期安裝和後期（qī）管理帶來（lái）諸多不便（biàn）。
　　邵陽產ZD560型水輪機設計安裝高程（chéng）比南平（píng）產ZD661型（xíng）水輪機設計安裝高程高0.72m。為適應土建部（bù）分（fèn）要求。同ZD661型水輪機保持同一安裝高程，所以隻能把ZD560型水輪機的安裝高程降低0.72m。其它（tā）相應（yīng）的部份，發（fā）電機主軸，調速器（qì）軸等（děng）也做了（le）相應的改動。
　　因為（wéi）ZD560型水（shuǐ）輪機原設計安裝高程高。主軸密封，隻采用了一層平（píng）板（bǎn）密封。當（dāng）安裝高程降低以（yǐ）後，改變了運（yùn）行參數。在正常尾水位（wèi）時，負荷帶到500kW時，就出現水導嚴重上水現象。采用兩台射流泵外加1台1寸（cùn）潛水泵排水才能（néng）勉強帶到560～580kW。遠達不到800kW的滿出力。
　　在（zài）1991年7月（yuè）30日的那次大洪水時，水輪機層上水達到1.1m。嚴重威脅發電運行設備的安全。
　　1991年末（mò）大修時我（wǒ）們對ZD560型水輪（lún）機的密封進行（háng）了改進：
　　(1)在泄水錐（zhuī）的頂端固定鏍栓處增加了一個逆止橡膠（jiāo）平板密封。
　　(2)在轉輪體（tǐ）上部。增（zēng）焊4個壓水葉片。使（shǐ）密（mì）宮環的轉輪體在葉（yè）片（piàn）的作用下，形（xíng）成一（yī）個既向下又向外的離心力。在主軸平板密封以下產生一個負壓（yā）力區。當轉輪上（shàng）出現正壓力值時。當到達負壓區時就被負壓值抵消。
　　(3)改（gǎi）製了原動（dòng）平（píng）板。並動平板下增加4個向下壓水葉片。
　　(4)在橡膠平板止的下麵增加一（yī）個靜平板托（tuō）架，以保證（zhèng）其相動穩定性。
　　(5)動靜平板的安裝配合間隙縮小為30～50μm(3～5道)。
　　(6)增加動靜平板潤滑水的（de）供水保證率和供（gòng）水質量。防止因配合間隙小產生摩擦出現高溫燒（shāo）毀平板，或泥沙摩損造成間隙大。
　　保證動靜平板始終在水潤滑（huá）條（tiáo）件下運行。同時也能保證由於壓水葉片作（zuò）用產生真空的補水（shuǐ）。避免產生氣蝕。
　　運行中（zhōng）的注意事項：
　　(1)潤滑水必須保持水質清潔無泥砂，可增設自製（zhì）濾水器。水輪機層地麵保證無泥砂掉到水導下的（de）平板密封內，以防止磨（mó）損。
　　(2)抽水（shuǐ）射流（liú）泵與動平板高度（dù）保持3～5cm的距離。並保證不得出現堵塞（sāi）現象，防止淹水導。
　　(3)水導可裝設水位信號浮子繼電器（qì），以便運行人員監（jiān）視水導上水情況。
　　經過幾年（nián）來的運行實踐證明：此項改進（jìn）工藝簡單可行（háng），效益明顯，並經受了多次洪水考（kǎo）驗。其中一（yī）次洪水達到電站設計洪水尾水位（wèi），也能保證正常發電。
　　根據以上經驗，我們對ZD661的水導也進（jìn）行了（le）平板密封的改進。從1997年開始取消了空氣圍帶軸密封，效果也很理想。節省了每年1付圍帶開支。
　　據此建議水（shuǐ）輪機製造廠家采取該項改進技術可以（yǐ）改善水輪機的運行參數。在確定水輪安裝高程時，可適當（dāng）降低安裝高程，增加埋（mái）置深度（dù），以提高單機出力和水頭有效利用（yòng）率。同（tóng）時也（yě）可減少轉輪葉片的汽蝕度，從而減少運行檢（jiǎn）修成本，提（tí）高投資效益。
 (收稿日期：1999-03-8)
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