李家峡水电站机组主轴密封供水系统存在问题及解决方法

摘要：文章论述了通过对机组主轴密封供水系统存在问题的分析判断及改进，减少了设备及连接管路，提高了设备自动控制水平，增强了设备的可靠性，使设备的健康水平得到了进一步提高。

关键词：水电站；主轴密封；供水系统；存在问题；分析判断及改进

中图分类号：TK73 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-

1 概述

李家峡水电站机组水轮机主轴密封供水系统，设计供水水源有两路：低压技术供水和单机机组蜗壳取水供水；主要作用：在机组运行和停机状态时，减少机组转动部分与顶盖之间的漏水量，从而防止水淹水导轴承及机组；主要结构：主轴密封分为三部分组成：工作密封、检修密封和紧急密封，其中工作密封为橡胶块结构形式，橡胶块下部通入水源，在水压的作用下，顶起橡胶块，减小机组转动部分与固定部件的间隙，从而减少顶盖与转环之间的漏水量，起到保证机组安全稳定的运行。而主轴密封供水系统，就是提供橡胶块水源压力的主要设备。

2 运行设备现状不足

随着机组投产发电运行，该主轴密封供水系统，由于设计存在不合理性及设备老化等原因，设备在运行中暴露出诸多问题，主要表现在以下几个方面：

（1）液压阀关闭不严，漏水严重。

（2）电磁配压阀及油管路控制阀门接头漏油严重。

（3）供水控制设备操作环节多，操作繁琐，并且操作必须通过压力油源及电气控制信号同时操作电磁配压阀才能实现水源压力的控制操作，而每个YYF液压阀配一个电磁配压阀和三个高压针塞阀，增加了设备不稳定性和设备漏点，增大了设备的维护量和检修工作量。

（4）管路阀门较多，阀后的压力调节要通过手动操作流量调节阀进行，不能进行水压自动调节，不能实现自动投入运行。

为解决以上问题，在机组检修中需对主轴密封供水系统进行改造，以保证机组的安全稳定运行。

3 改造的可行性

3.1 现场改造的条件

机组在检修时主轴密封供水系统退出运行，可对其系统进行改造，重新配置管路、阀门。

3.2 720S-55型电控减压阀（主阀）和#82HC减压阀特点

采用以色列生产的720S-55型电控减压阀（主阀）和#82HC减压阀并列安装实现停机/运行供水压力的自动控制。720S-55型电控力减压阀的调节由导阀来引导完成。导阀通过感应阀后压力，将压力导通至阀门控制腔或者将压力从阀门控制腔导出，通过控制主阀的开关来精确调节阀后的压力。#82HC减压阀为主阀直接减压，由膜片感应阀后压力，自动控制开度。此阀具有阀门关闭严密、减压性能稳定、操作简便的特点，且在阀前压力变化时，阀门可以自行调整，保持密封水压不变。可根据远程信号打开和关闭阀门，提高自动控制水平，且控制可靠性较高。

3.3 工作原理

这种型号的阀门配有两个常闭的电磁阀，一个是开启电磁阀，另一个是关闭电磁阀，均未点触控制，工作及停机时不用上电；电磁阀上有手动按钮，可手动控制（手动操作后需恢复自动状态）。开启电磁阀通电后，阀门控制管路上的水流加速器打开，阀门开启并开始调节，压力调节导阀根据感应到阀后压力开启或关闭。这样，上腔就会产生不同的压力来控制主阀的开启和关闭，从而使阀后压力保持恒定。当阀后压力低于导阀的设置压力时，导阀打开，上腔压力下降，主阀打开以增加阀后压力来维持导阀的设定值；如果阀后压力高于导阀设定值，则导阀关闭，上腔压力上升，主阀趋向关闭以使阀后压力回到设定值。关闭电磁阀通电后阀门控制管路上的水流加速器关闭，阀门前压力加至上腔，上腔压力上升，关闭主阀。减压导阀上有螺杆可以预设所需的阀后压力，内部的针阀可以调节关闭速度。

4 改造实施过程

（1）在主轴密封供水系统改造工作中，将原系统中的102YYF、103YYF、104YYF、102YYF后的逆止阀及103YYF后的手动调节阀拆除，并将其液压阀的操作电磁阀进、排油手阀下方油管进行了封堵。在1234阀后加装了一套720S-55型轴密封系统减压阀和#82HC减压阀并列安装，并在1222阀后和进主轴密封前供水管路上各加了一个逆止阀。

（2）系统改造完毕后，经过动作试验，机组停机、运行密封水自动投入、切除动作正常，停机密封水压稳定。机组停机密封水压0.1MPa；运行密封水压0.02MPa

（3）改造后经过一段时间运行，此阀门关闭严密、减压性能稳定、操作简便。在阀前压力变化时，阀门可以自行调整，保持密封水压不变。

5 改造前后效果对比

5.1 改造前后管路布置对比

5.2 主轴密封供水系统改造后

主轴密封供水系统改造后通过实际运行情况来看，检修和维护量明显减小，主要表现如表1所示：

6 结语

通过对机组主轴密封供水系统的技术改造，减少了设备及连接管路，设备漏点相应减少，检修维护量也相应减少，增强了设备的可靠性和美观性；通过远程控制信号来操作阀门开启和关闭，提高自动化控制水平，当阀前压力变化时，阀门可以自行调整，保持密封水压不变，控制可靠性较高。使设备的健康水平得到了进一步提高，确保机组的安全稳定运行。为以后同类机组设计选型改造提供了一定的参考。

参考文献

[1] 李家峡水电站主轴密封供水系统安装布置图[S].1995.

[2] 720S-55阀使用说明书[S].2007.

作者简介：赵洪慧（1974-），男，青海湟中人，黄河电力检修工程有限公司水轮机处副处长，高级技师，研究方向：水轮机调速器。

（责任编辑：刘 晶）