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浅析某电厂水轮机密封装置漏水原因分析及处理
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【摘要】在电厂中,水轮机机组的运行中十分容易出现密封漏水的现象,或者是产生密封块烧损等等问题。对于水轮机来说,主轴密封装置是十分重要的保护装置,如果密封装置产生漏水问题,可能造成水淹水导轴承的现象,甚至可能水淹厂房,造成不可挽回的损失。在实际中,应用密封装置的质量和工艺是确保发电机组安全的重要保证。在本文中,主要是选择某水电厂1号水轮机作为研究对象,分析主轴密封装置产生的漏水问题,并分析漏水的原因,提出了有效的解决对策和建议,直接解决了漏水问题,增强了设备运行的安全性。
【关键词】某电厂;水轮机;密封装置;漏水原因;处理
在本文中,以某水电厂1号水轮发电机组作为研究对象,其为立轴轴流转浆式机组,并在2016年1月进行了增容改造,在改造之后,其水轮机型号是ZZD642-LH-450,额定转速为150r/min,额定水头为28.00m,额定功率为43.34MW。到2018年1月,主轴一共产生过3次漏水问题,导致停机检修,在频繁产生该问题之后,电厂让技术工人进行了全面的检查和分析,找出了原因并在现场检修密封装置,改善了漏水过大的现象,使得设备能够平稳运行。
一、主轴密封装置介绍
在水轮机中,主轴密封装置是重要的保护装置,在密封装置产生漏水现象时,可能会造成水导轴承被水淹,严重造成水淹厂房,因此,只有密封装置保持合理的结构和工艺,才能够确保水轮发电机组的安全使用和平稳运行。某水电厂在2016年增容改造时,更换了原密封装置。
(一)运行密封装置
在某水电厂中,其1号水轮机运行密封是可调水压式端面密封,参考图1。其密封活塞圈是选用的丁晴橡胶材质,在密封环材料中,使用0Gr18Ni9不锈钢板,并且调整密封水压处于0.05到0.20MPa之间,为了防止密封漏水积水的产生,有浮子信号装置的安装,对积水水位进行控制,控制排水泵启动和停止。
(二)检修密封装置
在该水电厂1号水轮机中,其检修密封装置是空气围带式结构,具体参考图1。为了在检修运行密封以及长时间的停机过程中产生尾水倒灌,在机组停机后围带充使用压缩空气来封水,约在0.5~0.7MPa,在机组启动之前,将压缩空气撤除,避免产生意外,造成检修密封空气围带的磨损。
图1密封装置装配简图
二、缺陷现象及原因分析
(一)缺陷现象
(1)在新密封装置使用后的短时间中,在设备运行过程中,顶盖水位出现了异常升高的现象,并且启动顶盖备用抽水泵仍然无法将水位抽低。在电厂中,即刻使用紧急措施,将尾水抽低,然后拆卸密封装置进行全面的检查,之后发现是因为在运行过程中,出现密封橡胶活塞圈磨损的问题,造成了大量的漏水。
(2)在机组运行的过程中,围带排气孔流出水,在停机时,出现水位异常,尾水倒灌导致盖顶的水位突然升高。电厂立刻采用应急对策,将尾水抽低,之后将密封装置进行拆卸,检查之后发现是因为密封空气围带穿孔造成的。
(二)原因分析
1.密封装置在运行中活塞圈异常磨损的现象
在现场中,需要组织相关的技术人员去进行原因的分析和检查:种结构是水压式端面密封结构,属于当前我国使用十分普遍并且技术足够成熟的产品,在装置结构中,不会有设计问题的产生。在运行过程中,水压都是根据设计要求而做出调增和设计的,不会因为水压过大导致设备出现磨损。最为可能存在的问题是:(1)在密封供水中,其水质比较差或者是密封的供水水量不足以及水压不足,造成在开机时,供水不能把活塞圈快速顶起,造成尾水出现倒灌,到达密封水腔中,其中包含着一些比较坚硬的物质或者异物,例如砂石等等,在进入密封活塞圈的工作面之后产生了大范围出现撕裂状的磨损。(2)选择的密封活塞材质不适合,需要选择比较好的材质,耐候性和耐磨性需要不断增强,加大其耐油性。
2.密封空气围带出现磨损穿孔的问题和检修
在电厂中,积极组织一些优秀的技术人员进行检查和分析,可能存在的一些问题是:(1)在开停机流程设计中存在一定的问题,在开机时,围带气压撤除太晚,在停机时,围带气压投入太早等,这些都导致空气围带磨损现象的产生(2)在安装空气围带过程中,和主轴安装的间隙比较小,在运行过程中,主轴需要进行摆动,导致磨损的产生。(3)空气围带槽的尺寸和围带尺寸没有进行有效的配合。(4)选择的空气围带材质不够科学,需要选择那些耐磨性强并且有着很强耐候性的材料。
三、现场检修与处理
(一)现场检测
在拆卸完密封装置之后,在现场,利用各种检查方式,例如查阅资料和肉眼观察,以及测试和测量等等方法,开展了下边的检测:(1)查看监控流程,在查看监控流程之后,确保开机和停机的操作中,空气围带撤除和压缩空气的投入流程能够和需要相符合。(2)目测,主轴转环之下的表面被严重腐蚀,同时空气围带座和密封
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