灯泡贯流式水轮发电机组导叶轴套改造

陈东林

（广西长洲水电开发有限责任公司，广西 梧州 543002）

灯泡贯流式水轮发电机组导叶轴套改造

陈东林

（广西长洲水电开发有限责任公司，广西 梧州 543002）

针对灯泡贯流式水轮发电机组导叶轴套漏水问题，广西长洲水利枢纽通过采用对漏水集收排引的方式在9号机组导叶轴套上进行了试验性改造，总结经验后分别对6台机组进行了技术改造，解决了因导叶轴套漏水对其它设备的影响。目前设备运行良好，技改效益显著。

灯泡贯流式；导叶轴套；改造；漏水

1 概况

广西长洲水利枢纽位于西干流、浔江末端的长洲岛河段上，是西江流域广西境内最后一个梯级电站，电站共安装15台单机容量42 MW的灯泡贯流式水轮发电机，其中内江厂房安装6台机组，外江厂房安装9台机组。

在电站运行初期，由于导叶轴套漏水，大量漏水从高处落下飞溅的设备上，影响设备正常运行以及对设备的巡检。为了防止漏水对设备的影响，只能在设备上加盖防雨棚等临时设施，整个水轮机廊道层都布满了防水设施，地面到处是流水、积水。严重影响到机组设备的安全，并且恶劣的环境也影响到巡检人员的安全及巡检质量，对设备的维护造成影响。

2 导叶轴套漏水原因分析

灯泡贯流式水轮发电机组为卧式结构，水轮机导叶立面分布。导叶通过拐臂与控制环连接，由导叶接力器控制控制环对导叶开度的调整。如图1所示导叶轴套与导水机构的密封主要为YX密封结构，密封位于密封套内侧，密封套外侧靠O型橡胶密封圈，整个密封套通过限位销钉固定在导水机构上。导叶在转动过程中，流道内水压力作用于YX密封面，YX密封的唇边与转动的导叶枢轴进行密封。在机组开机、停机及正常运行过程中，导叶时刻都在转动，YX密封与导叶枢轴在经过一段时间相互摩擦后，密封唇边损坏失效流道内水压力向外漏出。同时因为密封结构简单且导叶立面分布每个导叶受力不一，特别是在水平方向，在导叶重力的作用下轴套密封很容易产生偏磨，加速了密封的损坏。导叶轴套在更换新密封后经过不到4个月时间的运行就逐渐开始漏水。

图1 改造前导叶轴套的结构

3 导叶轴套的改造及漏水的处理

根据灯泡贯流式水轮发电机组导叶轴套结构特点，导叶立面分布，每个导叶受力不一，在导叶转动过程中导叶轴套密封在不同方向均受到摩擦。导叶对轴套偏向力的存在且不能够消除，为此需找到一种方法将因轴套密封损坏产生的漏水及时集收，在漏水漏出轴套前进行引排，防止大量漏水飞溅到设备上。在对导叶轴套原结构分析后，对导叶轴套进行了改造。如图2所示，导叶轴套的结构特点在轴套密封后增加了一道环形的排水槽，将从轴套密封漏出的水收集起来。根据各个方面导叶的布置，在导叶轴套的最低处增加排水孔，并接上排水管进行引排。各个导叶的排水管与布置在机组导水机构上的环形镀锌管相连，镀锌环管底部增加沿墙面布置直管至地面排水沟内，各个排水管连接接头紧密不能有漏水。经过对导叶轴套的改造及排水管的布置，做到对轴套密封漏水的内部引排，防止轴套漏水外漏、飞溅的目的。

图2 改造后导叶轴套的结构

4 改造后的情况及经济效益

通过技术改造，从根本上解决了长洲水电公司灯泡贯流式水轮发电机组导叶轴头漏水问题，效果明显。消除了原来导叶轴套下方油箱、油泵电机以及导叶接力器自动化元器件等重要设备被漏水损坏的安全隐患，同时改善了现场环境，方便对各设备的日常巡检及维护。本项目经济效益显著，以长洲公司机组为例，在未对导叶轴套改造之前，为防止漏水增加并保护其它设备的安全，每年都需要对各台机组的漏水较大的导叶轴套密封进行更换。一台机组有16个导叶轴套密封，如需要进行更换就需要9万多人工费用，以及20天检修工期。经过改造后的叶导轴套基本消除了漏水现象，延长轴套密封了检修周期，导叶轴套密封的检修周期从原来每年更换变为跟着机组B级检修和A级检修走，3～4年进行一次更换密封。每年只需要在机组C级检修过程中对排水管进行清扫检查就可以。对导叶轴套的改造只需在对导叶轴套密封检修时对轴套进行少量加工并在机组导水机构上布置一道环形镀锌管即可，费用较低，难度较小。

5 结语

2012年长洲公司在9号机组上进行了试验性改造，效果明显，基本上解决了导叶轴套漏水的问题。于2013～2015年利用机组检修期间分别对6台机组进行了改造，目前设备运行良好。

导叶轴套漏水长期以来都是各个灯泡贯流式水轮发电机组水电厂（站）比较难处理的问题。本技改通过改造轴套结构增加漏水收集环形槽及漏水引排管，对因密封损坏造成的漏水进行集收引排的方法解决导叶轴套漏水的问题，延长了导叶轴套密封的检修周期，且改造费用不高，日常维护简单，其经验可供类似工程借鉴。

（责任编辑：周 群）

Improvement of guide vane bearing bush for bulb turbine generator unit

CHEN Dong-lin
（Guangxi Changzhou Hydropower Development Co.,Ltd.,Wuzhou 543002,China）

The bulb turbine generator units of Changzhou Hydraulic Complex in Guangxi had water leakage problem at the guide vane bearing bushes.In view of this leakage problem,testing improvement was conducted at the guide vane bearing bush of No.9 unit,including collecting and drainage of leakage water.Improvement was conducted at the other six units after summary of experience,which prevents other equipment from being affected by leakage water.Equipment are operating well at present with significant improvement benefits.

Bulb turbine;guide vane bearing bush;improvement;water leakage

TM312

B

1003-1510（2016）04-0084-02

2016-04-19

陈东林（1980-），男，广西梧州人，广西长洲水电开发有限责任公司助理工程师，学士，从事水电站生产管理工作。