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摘要: 某电站机组在改造增容中,更换了主轴密封形式。新的密封在运行中存在漏水量偏大的问题。于机组检修期间,对该机型浮动式主轴密封进行了专项检查,通过各项检查和试验数据对比,分析漏水量偏大的原因。
关键词: 主轴密封;漏水量
本项目研究的必要性
本项目研究的背景
某电站机组水轮机改造增容过程中,对机组主轴密封进行了改造换型。针对原双平板主轴密封无自补偿功能,使用年限偏短的缺点,将电站机组主轴密封整体更换成浮动式密封。改造后新主轴密封运行整体情况较好,但仍存在用水量和漏水量普遍偏大的不足。
在2017年2月,电厂中某台机组主轴密封出现漏水量变大的情况,需要两台甚至三台顶盖泵同时启动才能使集水槽水位下降的情况。从2月份机组开机后,该机组最大日排水量达到839.35m3,超过了其它机组的排水量。针对该机组漏水量大的现象,决定其进行解体检查。
本项目研究目的
浮动式主轴密封在大型轴流转浆式机组上运用尚属先例,通过本次解体检查和各条件下试验数据对比,找到机组上浮动式主轴密封漏水量的的原因,为解决目前该型主轴密封存在的问题提供参考依据。
本项目研究的步骤
浮动式主轴密封相关数据测量
主轴密封浮动环浮动试验:在水电站机组风闸复归、空气围带撤除,机组转动部分处于自由状态下,将主轴密封供水水压分别调到0.05MPa、0.10MPa、0.15MPa、0.20MPa、0.25MPa,记录每个压力下主轴密封浮动环上浮数值。
密封块磨损量测量:将主轴密封解体后,通过测量八个方向上密封块厚度,与安装时密封块厚度进行对比,计算出磨损量。
本项目分析内容
密封块及抗磨板检查
该机组主轴密封进行解体后,对密封块和抗磨板进行检查,测量设备长时间运行过后的磨损程度。
本次测量的密封块厚度值,与2017年1月测量值进行比较,密封块厚度磨损量很小,且抗磨板上没有明显的磨损痕迹。不存在密封块磨损导致漏水量增加。
浮动环与支持环密封检查
主轴密封解体过程中发现,浮动环与支持环间密封条情况良好,积渣较少,同时也无拉伤、变形等缺陷。支持环与密封条的接触面光滑、表面整体过渡均匀。
在浮动环与支持环分离过程中发现,在浮动环被固定的情况下,即浮动环与支持环各处间隙能保持较为均匀的情况下,浮动环上下动作灵活,不会发卡。当浮动环有一定自由度时,即浮动环各处间隙较为宽松时,容易因各方向起落不均匀导致浮动环倾斜,与支持环间间隙不均匀,出现卡塞情况。
从浮动试验结果看,部分调整弹簧高度后,浮动环浮动量与弹簧高度调整前的浮动量整体无明显差异,–X方向浮动量进一步减小,弹簧高度调整无效果。
结论及改进措施
通过本次主轴密封解体检查,水封试验数据对比可以得到如下结论:
浮动环与支持环间夹渣少,夹渣不是导致浮动环发卡的原因。支持环与浮动环密封条的摩擦面整体较为平整光滑,无明显高点,推断支持环的摩擦面粗糙度、平整度不是浮动环发卡的决定性因素。但建议浮动环与支持环配合面进行精加工,并进行镀铬处理。同时主轴密封上轴套对浮动环发卡影响不大。
在浮动环与支持环分离过程中发生的相关情况说明,浮动环发卡是因为浮动环上下动作过程中易倾斜,在保证方向不倾斜的情况下,浮动环动作灵活。
在拆卸和安装过程中,弹簧安装情况下浮动环浮动量均小于弹簧未装时的浮动量,弹簧对于控制浮动环浮动量有一定作用,但无法通过调节弹簧高度将浮动量控制在设计范围内,也无法通过调节弹簧高度使各方向的浮动量保持均匀,弹簧K值偏小。建议厂家重新复核改造后的工作密封力学计算数据,复核弹簧K值、密封水压的取值,将工作密封浮动环运行时的浮动量降低至0.05–0.10mm的设计范围内。
参考文献
苏华佳,郑南轩,周小平.葛洲坝电站水轮机主轴密封改造后运行分析[J].水电站机电技术,2015(2):26–30.
秦巖平,陶吉全,马明.葛洲坝电站水轮机主轴密封改造及运行情况分[J].水电与新能源,2015(1):66–68.
关键词: 主轴密封;漏水量
本项目研究的必要性
本项目研究的背景
某电站机组水轮机改造增容过程中,对机组主轴密封进行了改造换型。针对原双平板主轴密封无自补偿功能,使用年限偏短的缺点,将电站机组主轴密封整体更换成浮动式密封。改造后新主轴密封运行整体情况较好,但仍存在用水量和漏水量普遍偏大的不足。
在2017年2月,电厂中某台机组主轴密封出现漏水量变大的情况,需要两台甚至三台顶盖泵同时启动才能使集水槽水位下降的情况。从2月份机组开机后,该机组最大日排水量达到839.35m3,超过了其它机组的排水量。针对该机组漏水量大的现象,决定其进行解体检查。
本项目研究目的
浮动式主轴密封在大型轴流转浆式机组上运用尚属先例,通过本次解体检查和各条件下试验数据对比,找到机组上浮动式主轴密封漏水量的的原因,为解决目前该型主轴密封存在的问题提供参考依据。
本项目研究的步骤
浮动式主轴密封相关数据测量
主轴密封浮动环浮动试验:在水电站机组风闸复归、空气围带撤除,机组转动部分处于自由状态下,将主轴密封供水水压分别调到0.05MPa、0.10MPa、0.15MPa、0.20MPa、0.25MPa,记录每个压力下主轴密封浮动环上浮数值。
密封块磨损量测量:将主轴密封解体后,通过测量八个方向上密封块厚度,与安装时密封块厚度进行对比,计算出磨损量。
本项目分析内容
密封块及抗磨板检查
该机组主轴密封进行解体后,对密封块和抗磨板进行检查,测量设备长时间运行过后的磨损程度。
本次测量的密封块厚度值,与2017年1月测量值进行比较,密封块厚度磨损量很小,且抗磨板上没有明显的磨损痕迹。不存在密封块磨损导致漏水量增加。
浮动环与支持环密封检查
主轴密封解体过程中发现,浮动环与支持环间密封条情况良好,积渣较少,同时也无拉伤、变形等缺陷。支持环与密封条的接触面光滑、表面整体过渡均匀。
在浮动环与支持环分离过程中发现,在浮动环被固定的情况下,即浮动环与支持环各处间隙能保持较为均匀的情况下,浮动环上下动作灵活,不会发卡。当浮动环有一定自由度时,即浮动环各处间隙较为宽松时,容易因各方向起落不均匀导致浮动环倾斜,与支持环间间隙不均匀,出现卡塞情况。
从浮动试验结果看,部分调整弹簧高度后,浮动环浮动量与弹簧高度调整前的浮动量整体无明显差异,–X方向浮动量进一步减小,弹簧高度调整无效果。
结论及改进措施
通过本次主轴密封解体检查,水封试验数据对比可以得到如下结论:
浮动环与支持环间夹渣少,夹渣不是导致浮动环发卡的原因。支持环与浮动环密封条的摩擦面整体较为平整光滑,无明显高点,推断支持环的摩擦面粗糙度、平整度不是浮动环发卡的决定性因素。但建议浮动环与支持环配合面进行精加工,并进行镀铬处理。同时主轴密封上轴套对浮动环发卡影响不大。
在浮动环与支持环分离过程中发生的相关情况说明,浮动环发卡是因为浮动环上下动作过程中易倾斜,在保证方向不倾斜的情况下,浮动环动作灵活。
在拆卸和安装过程中,弹簧安装情况下浮动环浮动量均小于弹簧未装时的浮动量,弹簧对于控制浮动环浮动量有一定作用,但无法通过调节弹簧高度将浮动量控制在设计范围内,也无法通过调节弹簧高度使各方向的浮动量保持均匀,弹簧K值偏小。建议厂家重新复核改造后的工作密封力学计算数据,复核弹簧K值、密封水压的取值,将工作密封浮动环运行时的浮动量降低至0.05–0.10mm的设计范围内。
参考文献
苏华佳,郑南轩,周小平.葛洲坝电站水轮机主轴密封改造后运行分析[J].水电站机电技术,2015(2):26–30.
秦巖平,陶吉全,马明.葛洲坝电站水轮机主轴密封改造及运行情况分[J].水电与新能源,2015(1):66–68.