轴流式机组支撑盖密封漏水处理研究及实施

轴流式机组支撑盖密封漏水处理研究及实施

孙鹏

大唐甘肃发电有限公司碧口水力发电厂甘肃陇南746412

摘要：水轮发电机的过流部件主要包括四部分，即引水、导水、工作、泄水四部分组成。在水轮机的实际工作过程中，顶盖、支撑盖作为轴流转桨式机组的重要的工作部分，其安全稳定的运行对机组的整体运行安全起到决定性的作用。面对设备实际运行中顶盖、支撑该出现的一系列漏水、刺水现象，如何快速、有效的解决这一个问题，避免机组经常性大修，能保证水轮发电机组在最优工况下运行、确保电站安全可靠运、的生产能力与经济效益，是一个十分重要的问题。因此，如何快速、有效、安全的消除轴流转桨式机组顶盖、支撑盖渗水、刺水是本篇论文探讨的方法。本文以石鸡电站的轴流转桨式机组支撑盖刺水解决为例，探讨其解决方法。

关键词：水轮机；支撑盖；刺水；处理

在水电站的电力生产中，水轮机是靠自然水能进行工作的动力机械，水轮发电机组把水能转变为电能供工业、农业、商业及人民生活等用户使用。保证水轮发电机组的正常运转才能确保水电站的生产效益。因此水轮机在实际的工作中必须要求其运行安全稳定可靠，尽量不要发生影响设备运行的缺陷。

但是在实际的生产运行中，往往会有一些故障发生，直接影响到水轮发电机组的安全可靠运行，甚至影响到整个机组、厂房的安全，轴流转桨式水轮机支撑盖渗水就是一种影响较大的故障。当水轮机支撑盖刺水严重的时候，不仅是一个设备缺陷，由于支撑该渗水造成机组顶盖、支撑盖上面积水，继而造成顶盖排水泵频繁启动，造成对顶盖排水泵的损耗之外，大量浪费厂用电资源；同时如果顶盖排水泵出现问题，则特别容易造成水淹水导、甚至水淹水车室以至于水淹厂房的事故。因此确保轴流转桨式水轮机的顶盖、支撑盖运行稳定，意义十分重要。

由于白水江水资源较为丰富，为了充分利用自然能源，流域建设了多个梯级水电站，为社会生产中所需的电能提供了有力保障，是清洁电力生产的主要途径。石鸡水电站位于文县石鸡坝乡，电站装机容量32MW，装机2台，单机容量16MW。其水轮机为杭州力源水电设备有限公司生产的轴流转桨式机组，具体型号为ZZY476-LJ-300。

石鸡电站自2014年10月投产发电，自2016年4月开始，1、2号机水车室支持盖和顶盖结合位置局部先后出现渗水现象，且随机组运行时间增加，长期振动，进入汛期后水质变差，渗水部位渗水量有渐渐增大趋势，顶盖排水间隔从最初30分钟左右启动一次，到7月底已经变成1分多启动一次。且还在进一步劣化，随时可能出现水淹水车室或厂房的可能。而更换支持盖和顶盖结合部处密封，工程量较大，单台机处理需要10-15天左右，对发电量，对完成年度发电目标影响较大。如图一所示。

图一处理前支持盖漏水较严重

由于2016年机组没有检修计划无法及时进行消除。同时联系相关的带压堵漏厂家进行进行积极采取协商，由于堵漏材料材质较硬，但是由于石鸡电站水质较差、且机组运行中存在振动因此无法进行带压堵漏的方法进行处理。

图二

图二为顶盖、支撑盖出图纸，可看出机组顶盖、支撑盖出密封只有一道端面密封，此处密封条为Φ8，压紧的时候上下纵向压缩量为2.4mm，左右横向延伸为2.4mm。因此此处密封槽以及密封条均符合要求。在出现机组抬机、螺栓松动的情况下极易造成此处密封出现问题继而产生漏水。

图三

如图三所示，查阅图纸顶盖内经为3020mm，支撑盖外径为3018mm，因此此处有单边1mm的余量。如果在立面加装一道密封条则立面密封加工安装后顶盖与支撑盖有两道密封，密封效果更好，另外有立面密封的存在即使出现抬机等状态对密封的损坏也将降低到最低。但存在以下缺点：

1、加装的密封条，为保证密封效果，其存在压缩量，安装时密封条的外径顶盖内径大，存在支撑盖无法顺利安装进去的可能。

2、由于存压缩量，支撑盖安装进去之后无法检查密封条安装是否正确、压紧、有无错位现象。如果错位，密封条顶至支撑盖上端面处，可能造成立面密封条为正确安装同时造成端面密封条不能压紧，无法消除缺陷的同时造成返工。

3、对安装要求极高，必须保证顶盖、支撑盖同心且间隙均匀，如无法保证间隙均匀。

结合以上实际情况电站人员积极开拓思维，依据支撑该与顶盖尝试在2号机支持盖与顶盖结合部下端缝隙（立面间隙缝隙）用黄腊管剖开辅以卡夫特胶进行填充封堵，由于水压向上，封堵材料在水压作用下不会被冲掉，且会越压越实，封水效果更好，处理后，经开机试验效果良好。此种处理方法的原理即相当于在在立面出加了一道里面密封。经开机试验效果良好。顶盖排水泵启动间隔由原来1分多钟延长至40分钟。基本解决漏水问题，为2号机安全度汛奠定了基础。更重要的是摸索出一条水轮机支持盖密封漏水简单快速处理的方法，对机组抢发电量、安全度汛意义较大。如图四所示。

图四处理结束后基本没有漏水

此种方法处理时间为1天时间，但机组检修更换检修密封时间为15天，两台机组检修即节省时间28天。单机每日发电量约为30万度，28天发电总量为840万度，降低利润约200万元。同时此种解决方法两台机组处理需三个人工作2天，总工时3天；但机组检修更换检修密封需10人工作28天，总工时280天。节省工时277天，按照人工150元每天，即节省资金41550元。

一种简单快捷有效的轴流式水轮机支撑盖密封漏水堵漏方法主要适用于两部件存在连接，存在相对端面（无间隙）和相对立面（存在间隙）且相对位置在实际运行中不存在相对较大的运动的构建。端面存在密封但是易损坏，立面无法加工密封的部件。在支持盖与顶盖结合部下端缝隙用黄腊管剖开辅以卡夫特胶进行填充封堵，由于卡夫科红胶在经过24小时之后会凝固，但是凝固之后依然存在可变形量，黄腊管相当于一个整体连接构建，增强卡夫特的连接型，防止水冲断。可以适应机组抬机以及机组长期振动环境，相当于在端面间隙处加入一道密封。此种方法只可适用于短期的处理方法。进一步改进，在立面间隙去塞入的材料可选择吸水膨胀材料（软质、最好吸水后具有吸附性），吸水后材料膨胀将间隙塞满同时吸附在间隙两侧，可以彻底解决轴流式水轮机支撑盖密封漏水。

参考文献：

[1]ZZY-476-300机组安装说明．

[2]ZZY-476-300机组图纸．

[3]ZZY-476-300机组安装报告。

[4]GB-T8564-2003水轮发电机组安装技术规范。