高砂水電站二號機組水導油盆密封結構改進

摘 要：高砂水電站二號機水導油盆原密封結構為梳齒式間隙密封，實際運行中，由于軸承油流量過大發生過潤滑油從梳齒間隙外溢現象，由于主軸密封漏水偏大或漏水飛濺，造成軸承進水，致使軸承油混水運行。為此高砂水電站#2機組水導油盆密封結構改進工作于2012年4月開始，12月20日完成現場安裝調試，并投入運行至今正常。

關鍵詞：高砂水電站；水導油盆密封；結構改進

1 概述

高砂水電站位于福建省沙縣高砂鎮境內的沙溪河干流上，是沙溪流域梯級開發的第六級電廠，1992年9月開工興建，是一個具有發電、防洪、航運等綜合功能的中型樞紐工程。總裝機容量50MW，安裝4臺單機容量12.5MW國產燈泡貫流式發電機組，1995年7月首臺機組發電，1996年6月4臺機組全部投產發電。電站樞紐工程由溢流壩、擋水壩段、廠房、戶內式開關站和船閘組成。投產以來水導油盆密封結構存在固有缺陷，導致軸承油經常造成油混水，為更徹底解決該缺陷，公司決定對其進行徹底改造。#2機組水導油盆密封結構改進工作于2012年4月開始，經現場考察及圖紙資料分析，于9月底會同哈爾濱創新電力設備有限公司，完成密封結構改進圖紙設計審核，10月初由哈爾濱創新電力設備有限公司負責加工，12月12日進行現場安裝，12月20日完成現場安裝調試，并投入運行至今。

2 #2機組水導軸承原油盆密封結構及實際運行存在的不足水導油盆原密封結構為梳齒式間隙密封，如圖1所示。

圖1 原水導油盆密封結構

實際運行中，由于軸承油流量過大發生過潤滑油從梳齒間隙外溢現象，由于主軸密封漏水偏大或漏水飛濺，造成軸承進水，經常造成軸承油中混水。

3 油盆密封結構改進思路

由于油盆原密封結構在實際運行中存在溢油、進水缺陷，經現場考察及圖紙資料查閱分析，密封結構的改進方法采用接觸式密封結構較為可行，理由如下：（1）目前新技術新材料在密封結構上的應用已經成熟，接觸式密封結構在電力系統已經應用，效果明顯。（2）接觸式密封結構與梳齒間隙密封相比可有效阻隔或限制液體通過，密封效果相對更好，改進方法簡單可行。

水導油盆密封結構改進，設計確定為接觸式密封結構，其上游靠水導軸承側設置一道密封，靠主軸密封側設置兩道密封，在上游起算，第一道密封之后設置一道空腔，空腔下部開孔與外界相通，此腔主要用于主軸密封漏水進入此腔后的疏導排放，以阻斷水進一步進入軸承內部。水導油盆密封結構改進設計圖見圖2。

在三道接觸式密封外設置一道定位環，用以安裝時調整定位，最下游處安裝一道擋水環，用以防止主軸密封水的直接對沖，擋水環下部開排水槽，以便及時將腔內積水排出。

水導軸承油盆原有排油孔尺寸不變，認為￠40mm，外形尺寸及管路連接尺寸不變；水導軸承原擋油環由原梳齒結構改為柱面結構，以便與改進后的油盆配合，柱面粗糙度在R0.4以上。

4 水導油盆密封蓋現場安裝與調試

4.1 現場安裝程序

4.1.1 確定需要安裝的位置

4.1.2 安裝程序

（1）密封蓋擺放為1，2，3......逆時針順序依次排序。（2）檢查密封環在精確定位槽內應活動自如，不得有卡死現象。（3）檢查各個密封環面是否有磕碰，如有損傷應進行修復后，再按上述過程安裝各部室封蓋；（4）各部室密封蓋調整兩端平口處一致，在合縫面涂上密封膠后，把密封蓋根據表計合上。（5）穿入定位螺栓，把緊兩端緊固螺栓，密封膠應均勻溢出。（6）密封環采用優質非金屬材料，具有獨特的分子結構，比重輕，絕緣性能好，耐高溫，耐磨，耐化學物質侵蝕，自潤滑性能優于用油潤滑的鋼或黃銅；良好的耐沖擊性能，不產生流體激振，不引起轉軸發熱，不需要另做絕緣。（7）密封蓋初次安裝，轉軸表面及密封環內表面需擦拭潤滑油。

4.1.3 檢查

4.2 現場調試

#2機組改進的水導油盆于12月12日開始組織現場安裝調試，20日結束；安裝調試中出現密封滲油，經現場檢查，系由于軸承距油盆間距小，油流直接對沖密封造成滲油，分析結構形式，在第一道接觸式密封結構槽間底部開一回油孔，此孔與油盆排油腔聯通，以便將滲漏油回收至排油腔；處理后效果良好，試驗未見滲油現象。

12月20日投入運行，截止今日（2013年2月4日）已45天，#2機組水導軸承在此期間未見滲油及進水現象。

5 結束語

從二號機組水導油盆密封結構改進安裝調試及運行現狀看，改進后的水導油盆能夠滿足設備安全運行，很好的消除了原水導油盆存在的缺陷，成果有一定的推廣價值；不過在今后應用中應對其結構進一步進行優化改進，具體措施如下：接觸式密封可均布設置三道，即上、中、下，在上中和中下間設置回油腔和排水腔；回油腔下部開孔與軸承排油腔相通，排水腔底部開孔與外界相通即可。考慮到接觸式密封材料磨損具體情況，適當增加調節量以便滿足大修周期要求。