水輪機主軸密封漏水事故原因分析及處理措施

朱亞妮 趙成沛

摘要：渦輪是一種能量轉換機，其功率來自水，由于我國地和河流的特性，河流中的泥沙更多，特別是在雨季，更多的泥沙將給傳統的封口方法帶來破壞。本文以對汽輪機主軸漏水事故原因的分析和處理措施為基礎。

關鍵詞：水輪機;主軸密封;漏水事故原因分析;處理措施

引言

在水電站的實際工作中，渦輪主軸密封處于非常重要的位置，是影響渦輪發電機運行狀態的水力發電機的主要部件之一。目前，大中型水電站必須集中監測水溫發電機的運行情況，重要運行參數必須通過巡回檢查，實現無定、少數、遠程監測。渦輪輪轂密封需要長期、安全、可靠的操作，輪轂密封的維護和更換周期保證了至少一個大修周期。渦輪主軸密封不需要實施或調整自己的補償調整。傳感器設備需要檢測渦輪主軸密封的運行狀態。

1水輪機組成及工作原理

水輪發電機是指將水力發電機組變成電力的發電機。當水流通過水輪機時，將水力轉換為機械能，水輪機的轉軸引導發電機的轉子，將機械能轉換為電能，然后輸出。水輪機是水電站生產電能的主要動力設備。某水電站位于黃河北干流上段，安裝有6臺立式混流式水輪發電機組，單機容量為180MW，其中5號、6號機組的水輪機由上海希科生產（簡稱：希科），水輪機型號為HLS217—LJ—585，額定轉速為100r/min，主要由引水部件（蝸殼），導水部件（導葉、頂蓋、底環、導葉臂、連桿、控制環、接力器等），工作部件（轉輪），泄水部件（尾水管）組成。水輪機結構橫剖面示意如圖1所示。為了解決旋轉間隙漏水，在密封面之間加裝耐磨密封條，并通過壓縮的彈簧持續補償密封條與滑環之間的磨損量，達到最佳的止水效果，即主軸密封的工作原理。而潤滑水主要起潤滑的作用。

2水輪機主軸密封的意義和分類

近年來，我國經濟持續穩定發展，在發展的同時，對電力供應的需求也在不斷提高，今天電力生產的主要渠道是通過水力發電廠，水力發電廠與目前人們的生活緊密相連。在水電站，渦輪是重要的部分，渦輪沒有主軸密封是不可缺少的重要部件。但是主軸密封容易出故障，安全性不太保證，這也是目前國內水力行業亟待解決的問題。渦輪是一種能量轉換機器，通過一定的方式將水力轉化為旋轉輪的機械能，產生機械能，然后通過輪子的旋轉驅動引擎發電。水輪機的動力來自水。由于我國的地形特點和河流特性，河水中的泥沙較多，尤其是雨季，更多的泥沙可能會對傳統的密封方式造成損害。很多密封方式在使用一段時間后會發生嚴重磨損，影響正常使用，開始漏水。渦輪的主軸密封起著保護渦輪的作用。使用這些裝置，可以有效地防止渦輪正常工作，在主軸和頂蓋之間的間隙內水流，防止渦輪導向軸承和頂蓋被淹沒。由于我國的地形性質和河流特點，河流中泥沙比較多，特別是在雨季，泥沙多會破壞傳統的封口方法。許多密封方法在使用一段時間后可能會導致嚴重的磨損，這是正常使用并開始泄漏。渦輪的輪轂密封保護渦輪。使用這些裝置，可以有效地防止渦輪機正常工作，水在輪轂和上蓋之間的間隙內流動，渦輪導流器承擔和水下頂部覆蓋。保持磨損和設備正常運行的能力。目前，渦輪輪轂密封件有兩大類。根據工作特點劃分，分為維修封和工作封。工作密封的分類種類很多，根據密封的結構風格，可分為板封、板封、端封等。（2）根據渦輪主軸密封結構分為接觸密封和非接觸密封。非接觸密封方法包括半螺旋密封，離心式密封。

3密封橡膠塊的密封摩擦分析

一家發電廠投入生產建設三個渦輪機，其中一個由于操作不當，渦輪機密封組件受損，但未及時修復，大量渦輪在渦輪正常運行期間流入渦輪密封室，導致渦輪無法工作渦輪機研究中有大量的水，工人可以添加臨時抽水機來正常工作，但渦輪密封室仍有很多泄漏，渦輪運轉不暢。（1）液壓發生器無負荷運轉時，液壓室的車頂會產生負壓，當壓力流動時，密封橡膠塊會迅速上升，密封橡膠塊通過孔也會受到旋轉環的影響，因此橡膠密封與摩擦面之間沒有潤滑，水車輪啟動后，密封橡膠塊會磨損，一般現象是燃燒，產生大量煙霧。它可能會因密封橡膠的明文摩擦而損壞。（2）旋轉環也可以在長時間工作時拆下。當旋轉環從不銹鋼耐磨板拆下時，密封橡膠塊也可以拆下。因為橡膠塊接觸旋轉環時工作速度很快。解耦旋轉環的高速操作也可能迅速損壞密封橡膠塊。（3）密封橡膠的質量問題一般也可能發生在密封橡膠的質量問題上。例如，高速密封橡膠質量在渦輪中太強，無法與旋轉環緊密接觸，因此像差密封室不嚴格，可能會產生大量泄漏。（4）密封橡膠塊卡頓。發電機停止運轉后，密封橡膠塊返回地面，但由于某種原因，卡頓密封橡膠塊不能返回地面，液壓單元下一次運轉時可能不會接觸旋轉環，因此密封失效，大量泄漏可能流入密封室

4主軸密封磨損塊磨損較大原因分析

渦輪主軸密封是渦輪的重要組成部分，對機器的運行安全有著重要影響。其中，主軸密封效果有效地防止了壓力水滲入機組內部，防止了水下安全事故的發生。因此，要加強水輪機主軸密封的研究，提高設計、制造、安裝等的安全性。，使發電廠能夠穩定高效地運行。水輪機主軸密封可分為渦輪工作密封和渦輪維護密封，根據工作特點，渦輪通常同時設置工作密封和維護密封。液壓單元主軸密封應根據水電站的具體情況分析水質、模型、速度等因素，選擇最科學的密封結構。此外，在密封設計中，要加強結構設計的科學性和穩定性，方便密封結構的安裝維護，提高發電機運行效率，保證水電站供電質量。（1）由于主軸密封急劇減少，1）主軸密封式自動清洗泵故障：流量和壓力降低，啟動后設備間距減小，磨損塊磨損量增加。水管的過濾器和換向閥都正常運行，沒有發現堵塞現象。2）主軸密封控制閥故障：主軸密封控制閥平面壓力管堵塞，下行壓力持續放電，上腔開口度降低，主軸密封水流根據彈簧調整效果下降。裝置啟動后，磨損塊和鏡面板之間的間隙變窄，磨耗塊磨損速度更快。3）主軸密封管道堵塞：流量減少，裝置啟動后間隙小，磨損塊磨損量大。檢查結果表明，水管過濾器和翻轉閥工作正常，沒有發現阻塞。4）由于主軸密封調整彈簧失效，調整彈簧因變形減小而變得彈性較弱，各彈簧的彈性不均勻，磨損塊與運轉中的磨損板之間的間距不均勻，主軸密封水從插槽流出較多，間距小，出現部分磨損情況，惡化。

結束語

單元主軸密封工作中出現的問題，大部分是由于高粱位太高引起的“反壓”效應、螺栓擰緊預壓力、螺栓質量下降、橡膠密封堵塞等多種原因造成的。開展主軸密封的技術改造及不足時，必須充分研究和理解當前設備的結構和運行機制，積極探討問題的原因，提出解決方法。此外，在水電站運行過程中，必須制定事故的緊急處理方案，了解設備可能出現的問題，有效解決這些問題的方法，并了解這些問題，這樣乘務員才能高效、穩定、安全地工作。（大衛·亞設，美國電視電視劇）

參考文獻

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