水轮机主轴密封漏水事故原因分析及处理措施

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Linuxy
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  摘要:渦轮是一种能量转换机,其功率来自水,由于我国地和河流的特性,河流中的泥沙更多,特别是在雨季,更多的泥沙将给传统的封口方法带来破坏。本文以对汽轮机主轴漏水事故原因的分析和处理措施为基础。
  关键词:水轮机;主轴密封;漏水事故原因分析;处理措施
  引言
  在水电站的实际工作中,涡轮主轴密封处于非常重要的位置,是影响涡轮发电机运行状态的水力发电机的主要部件之一。目前,大中型水电站必须集中监测水温发电机的运行情况,重要运行参数必须通过巡回检查,实现无定、少数、远程监测。涡轮轮毂密封需要长期、安全、可靠的操作,轮毂密封的维护和更换周期保证了至少一个大修周期。涡轮主轴密封不需要实施或调整自己的补偿调整。传感器设备需要检测涡轮主轴密封的运行状态。
  1水轮机组成及工作原理
  水轮发电机是指将水力发电机组变成电力的发电机。当水流通过水轮机时,将水力转换为机械能,水轮机的转轴引导发电机的转子,将机械能转换为电能,然后输出。水轮机是水电站生产电能的主要动力设备。某水电站位于黄河北干流上段,安装有6台立式混流式水轮发电机组,单机容量为180MW,其中5号、6号机组的水轮机由上海希科生产(简称:希科),水轮机型号为HLS217—LJ—585,额定转速为100r/min,主要由引水部件(蜗壳),导水部件(导叶、顶盖、底环、导叶臂、连杆、控制环、接力器等),工作部件(转轮),泄水部件(尾水管)组成。水轮机结构横剖面示意如图1所示。为了解决旋转间隙漏水,在密封面之间加装耐磨密封条,并通过压缩的弹簧持续补偿密封条与滑环之间的磨损量,达到最佳的止水效果,即主轴密封的工作原理。而润滑水主要起润滑的作用。
  2水轮机主轴密封的意义和分类
  近年来,我国经济持续稳定发展,在发展的同时,对电力供应的需求也在不断提高,今天电力生产的主要渠道是通过水力发电厂,水力发电厂与目前人们的生活紧密相连。在水电站,涡轮是重要的部分,涡轮没有主轴密封是不可缺少的重要部件。但是主轴密封容易出故障,安全性不太保证,这也是目前国内水力行业亟待解决的问题。涡轮是一种能量转换机器,通过一定的方式将水力转化为旋转轮的机械能,产生机械能,然后通过轮子的旋转驱动引擎发电。水轮机的动力来自水。由于我国的地形特点和河流特性,河水中的泥沙较多,尤其是雨季,更多的泥沙可能会对传统的密封方式造成损害。很多密封方式在使用一段时间后会发生严重磨损,影响正常使用,开始漏水。涡轮的主轴密封起着保护涡轮的作用。使用这些装置,可以有效地防止涡轮正常工作,在主轴和顶盖之间的间隙内水流,防止涡轮导向轴承和顶盖被淹没。由于我国的地形性质和河流特点,河流中泥沙比较多,特别是在雨季,泥沙多会破坏传统的封口方法。许多密封方法在使用一段时间后可能会导致严重的磨损,这是正常使用并开始泄漏。涡轮的轮毂密封保护涡轮。使用这些装置,可以有效地防止涡轮机正常工作,水在轮毂和上盖之间的间隙内流动,涡轮导流器承担和水下顶部覆盖。保持磨损和设备正常运行的能力。目前,涡轮轮毂密封件有两大类。根据工作特点划分,分为维修封和工作封。工作密封的分类种类很多,根据密封的结构风格,可分为板封、板封、端封等。(2)根据涡轮主轴密封结构分为接触密封和非接触密封。非接触密封方法包括半螺旋密封,离心式密封。
  3密封橡胶块的密封摩擦分析
  一家发电厂投入生产建设三个涡轮机,其中一个由于操作不当,涡轮机密封组件受损,但未及时修复,大量涡轮在涡轮正常运行期间流入涡轮密封室,导致涡轮无法工作涡轮机研究中有大量的水,工人可以添加临时抽水机来正常工作,但涡轮密封室仍有很多泄漏,涡轮运转不畅。(1)液压发生器无负荷运转时,液压室的车顶会产生负压,当压力流动时,密封橡胶块会迅速上升,密封橡胶块通过孔也会受到旋转环的影响,因此橡胶密封与摩擦面之间没有润滑,水车轮启动后,密封橡胶块会磨损,一般现象是燃烧,产生大量烟雾。它可能会因密封橡胶的明文摩擦而损坏。(2)旋转环也可以在长时间工作时拆下。当旋转环从不锈钢耐磨板拆下时,密封橡胶块也可以拆下。因为橡胶块接触旋转环时工作速度很快。解耦旋转环的高速操作也可能迅速损坏密封橡胶块。(3)密封橡胶的质量问题一般也可能发生在密封橡胶的质量问题上。例如,高速密封橡胶质量在涡轮中太强,无法与旋转环紧密接触,因此像差密封室不严格,可能会产生大量泄漏。(4)密封橡胶块卡顿。发电机停止运转后,密封橡胶块返回地面,但由于某种原因,卡顿密封橡胶块不能返回地面,液压单元下一次运转时可能不会接触旋转环,因此密封失效,大量泄漏可能流入密封室
  4主轴密封磨损块磨损较大原因分析
  涡轮主轴密封是涡轮的重要组成部分,对机器的运行安全有着重要影响。其中,主轴密封效果有效地防止了压力水渗入机组内部,防止了水下安全事故的发生。因此,要加强水轮机主轴密封的研究,提高设计、制造、安装等的安全性。,使发电厂能够稳定高效地运行。水轮机主轴密封可分为涡轮工作密封和涡轮维护密封,根据工作特点,涡轮通常同时设置工作密封和维护密封。液压单元主轴密封应根据水电站的具体情况分析水质、模型、速度等因素,选择最科学的密封结构。此外,在密封设计中,要加强结构设计的科学性和稳定性,方便密封结构的安装维护,提高发电机运行效率,保证水电站供电质量。(1)由于主轴密封急剧减少,1)主轴密封式自动清洗泵故障:流量和压力降低,启动后设备间距减小,磨损块磨损量增加。水管的过滤器和换向阀都正常运行,没有发现堵塞现象。2)主轴密封控制阀故障:主轴密封控制阀平面压力管堵塞,下行压力持续放电,上腔开口度降低,主轴密封水流根据弹簧调整效果下降。装置启动后,磨损块和镜面板之间的间隙变窄,磨耗块磨损速度更快。3)主轴密封管道堵塞:流量减少,装置启动后间隙小,磨损块磨损量大。检查结果表明,水管过滤器和翻转阀工作正常,没有发现阻塞。4)由于主轴密封调整弹簧失效,调整弹簧因变形减小而变得弹性较弱,各弹簧的弹性不均匀,磨损块与运转中的磨损板之间的间距不均匀,主轴密封水从插槽流出较多,间距小,出现部分磨损情况,恶化。
  结束语
  单元主轴密封工作中出现的问题,大部分是由于高粱位太高引起的“反压”效应、螺栓拧紧预压力、螺栓质量下降、橡胶密封堵塞等多种原因造成的。开展主轴密封的技术改造及不足时,必须充分研究和理解当前设备的结构和运行机制,积极探讨问题的原因,提出解决方法。此外,在水电站运行过程中,必须制定事故的紧急处理方案,了解设备可能出现的问题,有效解决这些问题的方法,并了解这些问题,这样乘务员才能高效、稳定、安全地工作。(大卫·亚设,美国电视电视剧)
  参考文献
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