瑞丽江一级水电站水轮机顶盖和导叶密封结构改造教学课件.ppt

瑞丽江一级水电站水轮机顶盖和导叶密封结构改造 1 、概述 2、顶盖密封结构改造 3、导叶密封结构改造 4、改造运行一年后的情况 5、结束语 1、概述 瑞丽江一级水电站位于缅甸北部掸邦境内，距中国境内的瑞丽市94km，是目前中国在境外投资建成的第一个BOT（建设—运营—移交）水电项目，电站装机容量6×100MW，一站两网，分别为230KV双回送缅甸、220KV双回送中国。 电站自2008年投产后，陆续出现由于水轮机顶盖漏水使机组顶盖内腔压力升高、机组补气不畅，机组运行过程中振动增大，给机组的安全稳定运行带来影响；由于导叶漏水使厂房渗漏水量接近设计渗漏排水泵的排水量，若其中一台（设计4台）排水泵故障，将可能发生水淹厂房的重大隐患。大量的漏水对电站的安全稳定运行构成了严重的威胁，如一旦出现紧急情况，将造成全厂部分或全部停机，其损失是难以计算的。而且，将严重影响“中国制造、中国建造、中国运管”的国际形象和声誉。因此，将此问题作为2011年技改重点项目。 2、顶盖密封结构改造 2.1 顶盖原密封结构 瑞丽江一级水电站水轮机顶盖采用钢板焊接结构，顶盖上设置顶盖取水孔，作为技术供水的辅助水源，在顶盖上设置上、下两道密封（如图），下密封用来隔断蜗壳高压水进入顶盖取水腔。 2、顶盖密封结构改造 2.2 顶盖下密封漏水影响及原因分析 瑞丽江一级水电站顶盖与座环间设计间隙为5mm，个别机组局部特别是靠近顶盖取水口区域甚至达到7mm，下密封条在机组运行过程中被3MPa高压水挤出到顶盖与座环之间的间隙中而使密封失效，造成蜗壳高压水进入顶盖取水腔。一方面由于密封失效，高压水在顶盖取水口周边区域形成高速射流，产生间隙射流冲蚀和泥沙磨损，对顶盖和座环直接冲刷，造成顶盖和座环严重冲蚀，缩短过水部件检修周期，每年都将进行过水部件修复工作；另一方面，由于瑞丽江电站在设计上补气通道与顶盖取水共用一个通道，大量漏水进入补气系统通道，造成补气口冒水，影响到机组的正常补气，进而造成机组振动增大、声音异常等问题 。 2、顶盖密封结构改造 顶盖漏水对设备造成损伤的照片 顶盖本体被冲蚀 顶盖取水口 靠顶盖取水口侧座环密封凸台冲蚀严重 2、顶盖密封结构改造 2.3 顶盖漏水典型事件及临时处理措施 瑞丽江一级水电站技术供水自2009年11月份后全部实现了顶盖供水，采用顶盖供水后改善了技术供水水质，使机组运行时上导、下导轴承冷却器易堵塞的问题得到了缓解，同时也大幅降低了厂用电率，为电站带来了可观的经济效益。但由于顶盖下密封结构存在缺陷，运行中顶盖下密封被挤出而失效，顶盖漏水量不断加大，2010年7月，1号和6号机组位于尾水平台上补气装置空气阀出现冒水现象，随后2号、4号机组尾水平台上的空气阀也相继出现冒水，由于6号、1号机组顶盖漏水较为严重，顶盖内腔压水升高，尾水补气阀冒水，尾水补气不畅严重影响机组运行， 6号、1号机组只能在90MW以内运行，因此对6号和1号机进行抢修，采取临时措施对顶盖漏水进行处理。6号机采取在座环密封凸台上镶焊扁铁4mm×6mm（厚×高）的密封挡圈，用来固定Φ10的橡胶圆，以阻止密封被压力水挤出，6号机抢修完成，运行一段时间后，顶盖漏水和压力还是有增大趋势，说明处理后取得一定效果，但依然存在漏水现象，主要原因是6号机抢修时间仓促（仅为7天），而且镶焊扁铁的高度不够，顶盖与座环间的间隙仍然没有改变，最终导致该部位密封极易被高压水挤出而失效。1号机组的抢修处理总结了6号机组的经验，对处理方案做了进一步的完善，采取在座环密封凸台上堆焊不锈钢挡圈4mm×20mm（厚×高），并采用Φ11橡胶圆进行密封。经过处理后至2011年检修前，1号机连续运行8个月，没有出现顶盖漏水和压力升高现象 。 2、顶盖密封结构改造 顶盖漏水典型事件抢修图片 4×20mm不锈钢挡圈 座环密封凸台 2、顶盖密封结构改造 2.4 顶盖下密封结构彻底改造 根据1号机抢修处理经验，为了彻底解决顶盖下密封漏水问题，防止密封条被高压水挤出密封面，必须减小顶盖与座环间的立面间隙，因此在2011年机组检修时，将6台机顶盖外运进行修复改造，先对顶盖冲蚀部位进行补焊修复，并在顶盖密封处外圆立面焊不锈钢圈4×40mm，后进行加工，将顶盖与座环间的间隙从5mm减小到约1mm，并在密封面上加工标准密封槽（如图）。 3、导叶密封结构改造 3.1 导叶原密封结构 瑞丽江一级水电站导叶采用不锈钢整体铸造，材质为OCr13Ni5No,导叶有三个支承轴承，采用钢背复合材料、自润滑轴承，导叶下端轴、中间轴与嵌入底环、顶盖的下、中轴套处采用抗磨尼龙密封环和O形橡胶密封进行密封,为了增加强度，导叶叶片上、下端设计了大圆盘，大圆盘与底环、顶盖配合处设置一道O形橡胶