水轮机蜗壳位移原因分析及处理.PDF

第20卷第 4期 j(利 水 电科 技 进 展 2OOO年8月 水轮机蜗壳位移原因分析及处理 }D一 (潘家口水利枢纽管理局，河北迁西 ) 摘要：介绍潘家口防汛 自备电站水轮发电机组在试运行 中发生的水轮机转轮及主轴密封严重磨损 事故的解决方法．对现场7次静态充水模拟试验进行分析，确认造成转轮及主轴密封磨损的主要原 因是机组运行时水轮机蜗壳产生位移所致．为消除蜗壳位移产生的不 良影响，采取了水平顶杠支 撑、蜗壳地脚基础加固、加大水轮机转动与固定部分运行间隙等综合技术措施 ．经此处理后，机组恢 复正常运行 ，近 3年来未发生类似 问题． 关键词：兰垫；．塑壹；垡堑；驵扬盐l蛩 中图分类号：TK73 文献标识码：B 文章编号：1006-7647(2o~o)o4-0050一o4 潘家口防汛 自备 电站位于潘家 口水库主坝 3O 响，在水轮机蜗壳进 口前装一伸缩节，蜗壳成独立受 ～ 31号坝段，装有 2台4(DOkW 卧式混流水轮发电 力体．机组布置如图 1所示 ． 机组 ．水轮机型号为~ 96-WJ-96，最高水头儡m， 设计水头 58m，卧轴混流式机组．根据原工程地貌， 只能从水轮机蜗壳上部水平进水．蜗壳整体靠两支 脚基础支撑．发电机型号 SF4000—10／1250，转速6C0 r／mlra，出力 4(DOkW．水轮发 电机组是卧轴两支点 轴瓦．水轮机转轮安装在发电机转于轴伸长段．为缩 短轴长，无永磁机，无飞轮． 由于该 电站是在原水卫建筑物上的改建工程， 所以电站布置具有如下特点： a．受地形限制 ．机房面积仅 7m×26m 安装 2 台机组极为紧凑，1台机的基础压在另 1台机的尾 水管上．所有机旁盘移至控制、二次室内，在机坑中 仅布置安装 2台机组．现场无法抽转子，采用定、转 子整吊人坑的安装方法 、 +Z b．引水钢管安装在泄洪道上，受水工建筑物影 圈1 水轮机蜗壳处理前受力及试验表计布置 响，厂房地面开挖到高程 154m，为尽量降低机组安 装高程，引水支管中心线和蜗壳进 口中心线持平，故 1 存在问题及危害 要求蜗壳为上水平进水．机组 的横卧轴线高程 两台机组安装完毕后，于 1996年 7月27日对 155．250m，进水 口中心线高程 156．745m．一般情况 机组进行第一次空转试验 额定转速运转约 15min， 下，卧式机组的标准设计均为上进水或斜上进水，潘 主轴密封端盖外部有过热现象，主轴密封给水压力 家口防讯 自各电站水轮机组为特殊设计 脉动很大，调整水压后过热逐渐消失．运转近 30min c．压力叉管后，连接双平板蝶同，刚性连接 ．压 时，水导处主轴摆度由0．O8mm突增到 0．18rⅢl，主 力叉管和双平板蝶阀要穿越 30号和31号两坝段混 轴密封端盖严重过热，井拌有焦糊味，同时主轴密封 凝土挡墙和机组连接 在 30号和31号坝段间有坝 处冒出白色烟雾，被迫紧急停机 ．随后对水轮机转动 缝．为消除无规则坝缝运动和机组振动对钢管的影 部分进行分解检查，结果如下： 作者简介 ．路志悔 (I962一)、男，高级工程师，主要从事水利水 电工程管理工作 · 50 - a．主轴密封装置，封水密封环为 中硬耐磨橡 钢板制作而成．事故后曾怀疑蜗壳刚度不够，尤其蜗 胶，轴向接触面有严重过热磨损现象，环向均布焦化 壳尾部，曾计划在蜗壳上部增加纵横加强筋，在蜗壳 的橡胶．水封活塞座在 +l，侧近半 圆周范围内通长 尾部加两道联筋钢板．但经试验论证，蜗壳刚性强度 均布半熔化的金属层，厚度达 0．7m ．主轴被严重 尚可．②蜗壳两地脚用 25m 厚钢板，工字结构焊接 过热磨损．初步分析属于蜗壳中心偏移