李 小 川, 王 曉 東, 胡 小 兵, 周 慶 軍
(1.四川圣達水電開發有限公司,四川 成都 610041;2.四川中鐵能源五一橋水電有限公司,四川 九龍 626200)
五一橋水電站位于四川省甘孜州九龍縣境內,是九龍河規劃“一庫五級”開發方案中的第二個梯級電站。電站采用引水式開發,閘址位于九龍縣乃渠鄉爛碉溝上游約400 m處,廠址位于水打壩村通富橋上游九龍河右岸漫灘,閘、廠址相距約16.5 km。電站裝機3臺,總裝機容量132 MW,多年平均發電量6.307億kW·h,具有日調節能力,電站三臺機組已于2008年11月相繼投產。
五一橋水電站水輪發電機組自2008年11月相繼投產后,其上導油盆蓋技改前為非接觸式密封蓋,該非接觸式密封蓋與主軸間隙滲出的油霧和碳粉混合,附著在集電環周圍,造成轉子絕緣降低,當絕緣值低于規范值時,須停機吹掃(約3 d一次),嚴重影響機組的安全、穩定與經濟運行。為此,經公司研究決定:將上導軸承不接觸密封蓋改造為TN系列接觸式密封蓋。
TN系列接觸式密封蓋與轉軸接觸材料是一種非金屬多元復合材料,該材料具有耐磨、耐油、耐高溫、耐老化、耐化學腐蝕等特性且具有自潤滑功能。該密封蓋采用特種輕質鋁合金制成母體及支撐部件,經過特殊的表面活化處理,具有美觀、大方、輕便和不易變形等特點,能夠有效降低安裝人員及維修人員的勞動強度。
(1)TN系列接觸式密封蓋的接觸齒按圓周方向等分成若干偶數等份,每一等份均能徑向前進和后退,靈敏度高,能緊隨軸的位移做徑向跟蹤,因此,在軸有徑向擺動的情況下能確保接觸式密封蓋與軸保持無間隙穩定運行。此種接觸式密封裝置是通過完整的力學鏈來保證和約束接觸齒與轉軸之間的壓力,在這個完整力學鏈的控制下,接觸齒和轉軸之間能夠接觸,形成無間隙,它即包含了動態的運行,又包含了靜態的需要,將動態與靜態有機地結合在一起,以滿足運行中各種壓力的需要。這種接觸式密封設計巧妙、結構合理,它包含了動靜結合處真實運行工況下可能需要的所有功能,從而達到了長期有效的理想密封效果。
(2)TN系列接觸式密封蓋上增設了4只油霧過濾呼吸器(汽囪),該呼吸器是由本體、折流板、集油器等組成,它可以使油霧在通過折流板到集油器的過程中,由油霧凝結成油滴,返流回油槽內,經過過濾的空氣被排出,使油槽內外壓差保持一致。
因TN系列接觸式密封蓋采用特種輕質鋁合金制成,重量較輕,故安裝較為方便:一是將新密封蓋的接觸齒按圓周方向配裝,再將兩瓣密封蓋進行組裝,組合面涂密封膠;二是在密封蓋圓周方向對稱裝配八顆螺栓,用塞尺檢查、調整圓周方向間隙(0.05 mm不能通過)合格,裝配剩余螺栓并緊固。

1、主軸;2、接觸齒;3、鋁合金座圈;4、汽囪圖1 TN系列接觸式密封蓋改造示意圖
五一橋水電站上導軸承TN系列接觸式密封蓋進行技改后(圖1),通過6個月時間的試運行,主要取得了兩方面的成效:一是集電環油霧污染問題得到了根本解決,集電環絕緣良好,未因絕緣下降停機吹掃,從而大大地提高了電站的經濟效益。據統計,每年可為電站增效約20萬元;二是N系列接觸式密封蓋有效地解決了密封不嚴的問題,真正做到了最大限度地減少潤滑油并解決了油霧泄漏的難題。
五一橋水電站機組上導油盆非接觸式密封蓋油霧泄漏與集電環碳粉相混合,導致機組轉子絕緣降低是水電站同類型機組普遍存在的問題,五一橋水電站機組通過技改為TN接觸式密封蓋后,以上問題得到了根本解決,有效地確保了機組的長期、安全、經濟運行。