啤岭机电设备(上海)有限公司

高砂水电站二号机组水导油盆密封结构改进

2018-09-25

张昌隆
(福建省高砂水电有限公司)
  摘 要:高砂水电站二号机水导油盆原密封结构为梳齿式间隙密封,实际运行中,由于轴承油流量过大发生过润滑油从梳齿间隙外溢现象,由于主轴密封漏水偏大或漏水飞溅,造成轴承进水,致使轴承油混水运行。为此高砂水电站#2机组水导油盆密封结构改进工作于2012年4月开始,12月20日完成现场安装调试,并投入运行至今正常。
  关键词:高砂水电站;水导油盆密封;结构改进
  1 概述
  高砂水电站位于福建省沙县高砂镇境内的沙溪河干流上,是沙溪流域梯级开发的第六级电厂,1992年9月开工兴建,是一个具有发电、防洪、航运等综合功能的中型枢纽工程。总装机容量50MW,安装4台单机容量12.5MW国产灯泡贯流式发电机组,1995年7月首台机组发电,1996年6月4台机组全部投产发电。电站枢纽工程由溢流坝、挡水坝段、厂房、户内式开关站和船闸组成。投产以来水导油盆密封结构存在固有缺陷,导致轴承油经常造成油混水,为更彻底解决该缺陷,公司决定对其进行彻底改造。#2机组水导油盆密封结构改进工作于2012年4月开始,经现场考察及图纸资料分析,于9月底会同哈尔滨创新电力设备有限公司,完成密封结构改进图纸设计审核,10月初由哈尔滨创新电力设备有限公司负责加工,12月12日进行现场安装,12月20日完成现场安装调试,并投入运行至今。
  2 #2机组水导轴承原油盆密封结构及实际运行存在的不足水导油盆原密封结构为梳齿式间隙密封,如图1所示。
  实际运行中,由于轴承油流量过大发生过润滑油从梳齿间隙外溢现象,由于主轴密封漏水偏大或漏水飞溅,造成轴承进水,经常造成轴承油中混水。
  3 油盆密封结构改进思路
  由于油盆原密封结构在实际运行中存在溢油、进水缺陷,经现场考察及图纸资料查阅分析,密封结构的改进方法采用接触式密封结构较为可行,理由如下:(1)目前新技术新材料在密封结构上的应用已经成熟,接触式密封结构在电力系统已经应用,效果明显。(2)接触式密封结构与梳齿间隙密封相比可有效阻隔或限制液体通过,密封效果相对更好,改进方法简单可行。
  水导油盆密封结构改进,设计确定为接触式密封结构,其上游靠水导轴承侧设置一道密封,靠主轴密封侧设置两道密封,在上游起算,道密封之后设置一道空腔,空腔下部开孔与外界相通,此腔主要用于主轴密封漏水进入此腔后的疏导排放,以阻断水进一步进入轴承内部。水导油盆密封结构改进设计图见图2。
  在三道接触式密封外设置一道定位环,用以安装时调整定位,Z下游处安装一道挡水环,用以防止主轴密封水的直接对冲,挡水环下部开排水槽,以便及时将腔内积水排出。
  水导轴承油盆原有排油孔尺寸不变,认为¢40mm,外形尺寸及管路连接尺寸不变;水导轴承原挡油环由原梳齿结构改为柱面结构,以便与改进后的油盆配合,柱面粗糙度在R0.4以上。
  4 水导油盆密封盖现场安装与调试
  4.1现场安装程序
  4.1.1确定需要安装的位置
  4.1.2安装程序
  (1)密封盖摆放为1,2,3......逆时针顺序依次排序。(2)检查密封环在精确定位槽内应活动自如,不得有卡死现象。(3)检查各个密封环面是否有磕碰,如有损伤应进行修复后,再按上述过程安装各部室封盖;(4)各部室密封盖调整两端平口处一致,在合缝面涂上密封胶后,把密封盖根据表计合上。(5)穿入定位螺栓,把紧两端紧固螺栓,密封胶应均匀溢出。(6)密封环采用优质非金属材料,具有独特的分子结构,比重轻,绝缘性能好,耐高温,耐磨,耐化学物质侵蚀,自润滑性能优于用油润滑的钢或黄铜;良好的耐冲击性能,不产生流体激振,不引起转轴发热,不需要另做绝缘。(7)密封盖初次安装,转轴表面及密封环内表面需擦拭润滑油。
  4.1.3检查
  4.2现场调试
  #2机组改进的水导油盆于12月12日开始组织现场安装调试,20日结束;安装调试中出现密封渗油,经现场检查,系由于轴承距油盆间距小,油流直接对冲密封造成渗油,分析结构形式,在道接触式密封结构槽间底部开一回油孔,此孔与油盆排油腔联通,以便将渗漏油回收至排油腔;处理后效果良好,试验未见渗油现象。
  12月20日投入运行,截止今日(2013年2月4日)已45天,#2机组水导轴承在此期间未见渗油及进水现象。
  5 结束语
  从二号机组水导油盆密封结构改进安装调试及运行现状看,改进后的水导油盆能够满足设备安全运行,很好的消除了原水导油盆存在的缺陷,成果有一定的推广价值;不过在今后应用中应对其结构进一步进行优化改进,具体措施如下:接触式密封可均布设置三道,即上、中、下,在上中和中下间设置回油腔和排水腔;回油腔下部开孔与轴承排油腔相通,排水腔底部开孔与外界相通即可。考虑到接触式密封材料磨损具体情况,适当增加调节量以便满足大修周期要求。