某水电站1号机主轴密封改造后漏水情况分析及处理

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1、2009年电机工程学会年会碧口水电站1号机主轴密封改造后漏水情况分析及处理TheAnalysisandTreatmentofBikouHydropowerPlantAferModifingonTheNo.1HydraulicGenerator`smainshaftsealaboutTheWaterLeakageChe-Fuzhang，Cheng-YouzhenDatangBikouhydropowerplant，Wencounty,GansuProvince，China74641252009年电机工程学会年会ABSTRACT:Thispaperintroducestheseriousph

2、enomenonofwaterleakageontheBikouHydropowerplantaftermodifingontheNo.1hydraulicgenerator`smainshaftsealduringit’spreoperationtrialrunin2009,Mainlyanalysisoftheturbinemainshaftsealleakagecausedbyavarietyofreasons,andputtingforwardtodealwiththecorrespondingprogram,togiveawaytosomecolleaguesandthemet

3、hodsofdealwithsimilarstructureinthemainshaftsealleaks.KEYWORDS:Bikouhydropowerplant;mainshaftseal;waterleakage;protectiveshield;processing摘要：本文介绍了碧口水电厂2009年1号机主轴密封改造后试运行期间的严重漏水现象，主要分析了引起水轮机主轴密封漏水的各种原因，并就各种原因提出相应的处理方案，希望在同行中能给类似结构的主轴密封漏水情况处理提供方法和参考。关键词：碧口水电站；主轴密封；漏水；保护罩；处理1.问题的提出1.1概述碧口水电站位于甘、川、陕三

4、省交界的甘肃省文县碧口镇，是白龙江梯级开发中的第一座水电站，同时也是联结西南西北两大电网的枢纽，水库总容量5.2亿m3,容量3×10万千瓦，设计年发电量14.63亿KW·h，发电分别送往甘肃、陕西、四川。电站始建于1969年，1976年3月26日首台机组投产发电，1977年三台机组全部投运,机组均系哈尔滨电机厂生产的混流式机组，机组型号为HL702-LJ-410，转轮直径4.1m，最大工作水头86m，最小水头56m，设计水头73m，额定流量160m3/s，额定转速150r/min。1.2主轴密封改造主轴密封装置原始设计结构为液压端面尼龙密封，该主轴密封结构复杂，且在运行过程中逐渐暴露出密

5、封效果差、使用寿命短、检修维护困难等一些列问题，因此在95年将其改造为液压端面橡胶密封，改造后初期水压稳定，运行可靠，基本达到运行稳定要求。但近年来上游水质不断恶化，造成主轴密封工况逐渐恶劣，经常出现大量漏水缺陷，给安全生产带来隐患，主要存在问题有：空载运行时水压调整困难，密封装置大量漏水。密封块磨损严重，2年左右检查端面密封块磨损量达30mm，维持运行两年后，转动抗磨环磨损量达7mm。经常出现橡胶密封对口严重开裂及严重磨损，橡胶圈无法顶起等事故。52009年电机工程学会年会环形活塞易发卡、失效。密封结构复杂，维护检修困难。鉴于该主轴密封已不能满足机组运行安全需要，经调研选型，于2009

6、年2月1号机组大修时将其更换，在大修结束后第一次开机空转试验中，主轴密封出现大量漏水现象，经技术人员共同探讨研究，采取一系列解决措施，处理了这一重大缺陷，目前主轴密封漏水在范围之内，运行稳定。2.端面水压式密封结构2.1密封结构原理52009年电机工程学会年会BA1-密封座5-压盖6-密封挡环7-固定密封圈8-转动抗磨环图1端面水压式密封结构52009年电机工程学会年会图1为改造后的端面水压式密封结构。主要由检修密封座1、密封压盖5、密封挡环6、固定密封圈7和转动抗磨环8组成。其工作原理是转动抗磨环8直接加工在联轴螺栓保护罩上，固定密封圈7位于由密封压盖5和密封挡环6形成的槽内。密封圈7

7、在来自外界压力水和自身重量的作用下，紧贴在转动环1上，使水轮机与顶盖上迷处漏水受到阻碍，不能直接流向顶盖，从而达到封水效果。2.2该密封结构设计特点①密封圈7具有自补偿作用。②密封圈7为高分子聚合物，当机组转动后在离心力的作用下，会在密封圈7与转动环8之间形成一层水膜，利用水分子的张力封水，还可起到润滑和冷却的效果。③转动抗磨环8与密封圈7配合使用一定时间后，会磨起两道沟槽，使密封效果更好。④充分利用螺栓保护罩，设计结构紧凑，空间占