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水轮机主轴密封漏水偏大原因及对策 水轮机主轴密封漏水偏大原因及对策 一、 基本情况 万安水电厂是低水头河床式电站，装机容量 515MW, 最大工作水头32.3m，最小水头15m，设计水头22m，水轮机型号ZZ440-LH-85，额定流量550m3/s， 额定转速76.9r/min，水轮机密封安装高程??65.7m，水轮机主轴密封分为检修密封和工作密封两种，其中检修密封为橡胶围带式结构，工作密封为橡胶可调活塞式结构。 结构参考图纸 二、 轮机主轴密封的作用及工作过程 当机组处于禁止运动状态，工作密封块下腔是0.02Mpa，压力清洁水使密封块克服重力上升到顶端，顶住转动环，阻断窜水通道，起到密封作用。 当机组处于检修状态时，围带通入0.6―0.7Mpa压缩空气，其非约束部分受压鼓起，与大轴保护罩紧密接触，从而阻断尾水窜入水轮机顶盖的通道，起密封作用。 三、 故障现象 万安水电厂1―4号机组投产以来，曾多次出现下述情况：机组开机几分钟后，顶盖水位上升过快，顶盖水泵启动频繁，有时三台同时启动仍控制不了顶盖水位上升，导致水淹水导；机组停机几分钟后，也时常发现这种情况，使机组安全运行可靠性大幅降低。 四、原因分析 转动环固定主轴上，随主轴一起转动，密封块安装在活塞座里，密封块中对称布2根φ20定位销限制密封块只能作上下运动，不能作环向运动和径向运动。（见图2），在密封块上下端面之间8个均布φ4mm通流孔，当密封块下腔无压时，密封块能靠自重落到底部，当活塞下腔通入压力水后，密封块在水压作用下上升到顶端，在顶起密封块的同时，水流经通流孔到密封块上端；当密封块与转环接触后，接触面之间就产生了流动水膜，这时如果机组开始运转，转动环与活块磨擦，就是与流动水膜的磨擦，水膜不仅保护密封块，还将密封块的热量带走。 1 密封块工作过程中，它可能出现下面几种情况： 1、开机时，由于其它原因使压力不流通入密封块下腔，密封块不能顶起，这时，密封块与转环之间有间隙，漏水量偏大。 2、开机时，由于管道原因，导致进入密封块下腔压力水流流量偏小，小于通流孔的漏水量，不能形成压力，密封块不能顶起，密封块与转环之间有间隙，漏水量偏大。 3、停机时，转动环在机组负压下，将密封块下压2-3mm，密封块被卡在密封块座上，不能顶起。（如图3），转动环在某点的速度方向V是其作圆周运动的切线方向，其磨擦力f的方向与V相反，由力学性质密封块工作中所受的力除重力mg，水压P（P＞mg）外，还有电磨擦力产的力F＂且F′＝f，在F′的作用下，密封块有随转环转动的趋势，但受到定位销的约束，于是出现密封块与定位销紧紧贴合的结果，时间表一长，就存在倾斜、断裂。密封块定位销孔变形、密封快断裂。 五、防止对策 1、取消定位销钉，将密封座上销钉封阻，密封块用硅胶封阻，从根本上消除销钉对密封块的卡阻作用。 2、在密封块工作面上开设一条20×20润滑槽，使8只均布φ4mm通流孔连成一体，改善其工作面的润滑条件，以减少密封块的磨损量。（见图4）。 3、将原设计的密封水管Dg15镀锌管改成Dg25，不锈钢金属软管改善其进入密封座的压力的水量。 4、增设一套0.7MPa压缩空气管路,以便停机时密封块被卡在密封座时,压力水又顶不起密封块时开启此套管路,顶起密封块,使之与转环紧贴,减少其漏水量,以保证顶盖水位不能迅速上升,保证水淹水导事故不会发生。（见图5）。 谢承辉供稿 2 感谢您的阅读，祝您生活愉快。