李家峽水電站機(jī)組主軸密封供水系統(tǒng)存在問題及解決方法

摘要：文章論述了通過對機(jī)組主軸密封供水系統(tǒng)存在問題的分析判斷及改進(jìn)，減少了設(shè)備及連接管路，提高了設(shè)備自動控制水平，增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性，使設(shè)備的健康水平得到了進(jìn)一步提高。

關(guān)鍵詞：水電站；主軸密封；供水系統(tǒng)；存在問題；分析判斷及改進(jìn)

中圖分類號：TK73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）07-

1 概述

李家峽水電站機(jī)組水輪機(jī)主軸密封供水系統(tǒng)，設(shè)計供水水源有兩路：低壓技術(shù)供水和單機(jī)機(jī)組蝸殼取水供水；主要作用：在機(jī)組運(yùn)行和停機(jī)狀態(tài)時，減少機(jī)組轉(zhuǎn)動部分與頂蓋之間的漏水量，從而防止水淹水導(dǎo)軸承及機(jī)組；主要結(jié)構(gòu)：主軸密封分為三部分組成：工作密封、檢修密封和緊急密封，其中工作密封為橡膠塊結(jié)構(gòu)形式，橡膠塊下部通入水源，在水壓的作用下，頂起橡膠塊，減小機(jī)組轉(zhuǎn)動部分與固定部件的間隙，從而減少頂蓋與轉(zhuǎn)環(huán)之間的漏水量，起到保證機(jī)組安全穩(wěn)定的運(yùn)行。而主軸密封供水系統(tǒng)，就是提供橡膠塊水源壓力的主要設(shè)備。

2 運(yùn)行設(shè)備現(xiàn)狀不足

隨著機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電運(yùn)行，該主軸密封供水系統(tǒng)，由于設(shè)計存在不合理性及設(shè)備老化等原因，設(shè)備在運(yùn)行中暴露出諸多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）液壓閥關(guān)閉不嚴(yán)，漏水嚴(yán)重。

（2）電磁配壓閥及油管路控制閥門接頭漏油嚴(yán)重。

（3）供水控制設(shè)備操作環(huán)節(jié)多，操作繁瑣，并且操作必須通過壓力油源及電氣控制信號同時操作電磁配壓閥才能實現(xiàn)水源壓力的控制操作，而每個YYF液壓閥配一個電磁配壓閥和三個高壓針塞閥，增加了設(shè)備不穩(wěn)定性和設(shè)備漏點，增大了設(shè)備的維護(hù)量和檢修工作量。

（4）管路閥門較多，閥后的壓力調(diào)節(jié)要通過手動操作流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行，不能進(jìn)行水壓自動調(diào)節(jié)，不能實現(xiàn)自動投入運(yùn)行。

為解決以上問題，在機(jī)組檢修中需對主軸密封供水系統(tǒng)進(jìn)行改造，以保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 改造的可行性

3.1 現(xiàn)場改造的條件

機(jī)組在檢修時主軸密封供水系統(tǒng)退出運(yùn)行，可對其系統(tǒng)進(jìn)行改造，重新配置管路、閥門。

3.2 720S-55型電控減壓閥（主閥）和#82HC減壓閥特點

采用以色列生產(chǎn)的720S-55型電控減壓閥（主閥）和#82HC減壓閥并列安裝實現(xiàn)停機(jī)/運(yùn)行供水壓力的自動控制。720S-55型電控力減壓閥的調(diào)節(jié)由導(dǎo)閥來引導(dǎo)完成。導(dǎo)閥通過感應(yīng)閥后壓力，將壓力導(dǎo)通至閥門控制腔或者將壓力從閥門控制腔導(dǎo)出，通過控制主閥的開關(guān)來精確調(diào)節(jié)閥后的壓力。#82HC減壓閥為主閥直接減壓，由膜片感應(yīng)閥后壓力，自動控制開度。此閥具有閥門關(guān)閉嚴(yán)密、減壓性能穩(wěn)定、操作簡便的特點，且在閥前壓力變化時，閥門可以自行調(diào)整，保持密封水壓不變?？筛鶕?jù)遠(yuǎn)程信號打開和關(guān)閉閥門，提高自動控制水平，且控制可靠性較高。

3.3 工作原理

這種型號的閥門配有兩個常閉的電磁閥，一個是開啟電磁閥，另一個是關(guān)閉電磁閥，均未點觸控制，工作及停機(jī)時不用上電；電磁閥上有手動按鈕，可手動控制（手動操作后需恢復(fù)自動狀態(tài)）。開啟電磁閥通電后，閥門控制管路上的水流加速器打開，閥門開啟并開始調(diào)節(jié)，壓力調(diào)節(jié)導(dǎo)閥根據(jù)感應(yīng)到閥后壓力開啟或關(guān)閉。這樣，上腔就會產(chǎn)生不同的壓力來控制主閥的開啟和關(guān)閉，從而使閥后壓力保持恒定。當(dāng)閥后壓力低于導(dǎo)閥的設(shè)置壓力時，導(dǎo)閥打開，上腔壓力下降，主閥打開以增加閥后壓力來維持導(dǎo)閥的設(shè)定值；如果閥后壓力高于導(dǎo)閥設(shè)定值，則導(dǎo)閥關(guān)閉，上腔壓力上升，主閥趨向關(guān)閉以使閥后壓力回到設(shè)定值。關(guān)閉電磁閥通電后閥門控制管路上的水流加速器關(guān)閉，閥門前壓力加至上腔，上腔壓力上升，關(guān)閉主閥。減壓導(dǎo)閥上有螺桿可以預(yù)設(shè)所需的閥后壓力，內(nèi)部的針閥可以調(diào)節(jié)關(guān)閉速度。

4 改造實施過程

（1）在主軸密封供水系統(tǒng)改造工作中，將原系統(tǒng)中的102YYF、103YYF、104YYF、102YYF后的逆止閥及103YYF后的手動調(diào)節(jié)閥拆除，并將其液壓閥的操作電磁閥進(jìn)、排油手閥下方油管進(jìn)行了封堵。在1234閥后加裝了一套720S-55型軸密封系統(tǒng)減壓閥和#82HC減壓閥并列安裝，并在1222閥后和進(jìn)主軸密封前供水管路上各加了一個逆止閥。

（2）系統(tǒng)改造完畢后，經(jīng)過動作試驗，機(jī)組停機(jī)、運(yùn)行密封水自動投入、切除動作正常，停機(jī)密封水壓穩(wěn)定。機(jī)組停機(jī)密封水壓0.1MPa；運(yùn)行密封水壓0.02MPa

（3）改造后經(jīng)過一段時間運(yùn)行，此閥門關(guān)閉嚴(yán)密、減壓性能穩(wěn)定、操作簡便。在閥前壓力變化時，閥門可以自行調(diào)整，保持密封水壓不變。

5 改造前后效果對比

5.1 改造前后管路布置對比

5.2 主軸密封供水系統(tǒng)改造后

主軸密封供水系統(tǒng)改造后通過實際運(yùn)行情況來看，檢修和維護(hù)量明顯減小，主要表現(xiàn)如表1所示：

6 結(jié)語

通過對機(jī)組主軸密封供水系統(tǒng)的技術(shù)改造，減少了設(shè)備及連接管路，設(shè)備漏點相應(yīng)減少，檢修維護(hù)量也相應(yīng)減少，增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性和美觀性；通過遠(yuǎn)程控制信號來操作閥門開啟和關(guān)閉，提高自動化控制水平，當(dāng)閥前壓力變化時，閥門可以自行調(diào)整，保持密封水壓不變，控制可靠性較高。使設(shè)備的健康水平得到了進(jìn)一步提高，確保機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為以后同類機(jī)組設(shè)計選型改造提供了一定的參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 李家峽水電站主軸密封供水系統(tǒng)安裝布置圖[S].1995.

[2] 720S-55閥使用說明書[S].2007.

作者簡介：趙洪慧（1974-），男，青海湟中人，黃河電力檢修工程有限公司水輪機(jī)處副處長，高級技師，研究方向：水輪機(jī)調(diào)速器。

（責(zé)任編輯：劉 晶）