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該文以和慶電站1號水輪機主軸密封改造為例，對幾種水輪機主軸密封在多泥沙水電站的應(yīng)用設(shè)計思想及實現(xiàn)方法進行了較為詳細的闡述。實際運行情況表明，該主軸密封運行可靠，能夠滿足機組安全穩(wěn)定運行的需要。
關(guān)鍵詞：和慶電站；密封；磨損；漏水
和慶電站位于儋州市和慶境內(nèi)東干渠道上，為松濤管理局所管轄的第二大水電站，建于1975年。水輪機型號為ZD510-LH-180，設(shè)計水頭為11.10m，額定流量為14.2m3/s，額定轉(zhuǎn)速為250r/min，飛逸轉(zhuǎn)速為527r/min，額定出力為1360kW。發(fā)電機型號為TS260/40-24，額定功率為1562.5kVA，機組型式為三導懸式結(jié)構(gòu)。電站裝機容量3×1250kW，多年平均發(fā)電量13GWh。30多年的運行工況比較穩(wěn)定。但是，當汛期來臨，渠道的水面漂浮大量的城市生活垃圾，如泡沫、塑料袋以及山上沖刷下來的樹枝爛葉時，渠道來水渾濁，含沙量遠遠大于0.41kg/m3，引水系統(tǒng)沉沙池設(shè)計偏小，未能使泥沙很好地在沉沙池沉淀，造成水輪機主軸密封在短時間內(nèi)因磨損嚴重而漏水，被迫停機檢修。為此，和慶電站在2008年年初組織技術(shù)力量對1號水輪機主軸密封進行了改進。
1 舊密封的結(jié)構(gòu)形式
和慶電站早期采用碳精密封。曾在碳精密封與梳齒之間通入壓力清水，但不能完全阻止渠道中的混水進入碳精密封。由于磨損嚴重，多次造成水淹水導軸承的停機事故。因此，只好拆除碳精密封，而改用尼龍端面密封。
采用尼龍端面密封后，由于彈簧壓力不均勻，銹蝕破斷及托盤與密封架之間橡膠盤根的阻力，再加上泥沙堵塞和部件銹蝕，當機組負荷變化而引起轉(zhuǎn)動部分上下竄動時，因密封架不能隨著上下自由活動，而造成大量漏水。
雖然采取了一些改進措施，但卡死與磨損問題未能根本解決，大量漏水的可能性仍然存在。因此，只好拆除尼龍端面密封，而改用橡膠平板密封。
但橡膠平板的厚度有限，使用壽命短，易撕裂，從而引起大量漏水。
經(jīng)過方案論證比較，認為只有采用新結(jié)構(gòu)形式的密封：才能徹底解決水輪機主軸因密封磨損的漏水問題。
2 新密封的結(jié)構(gòu)形式
U型橡膠端面密封是經(jīng)過改進的一種新的結(jié)構(gòu)形式，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。這種密封的結(jié)構(gòu)特點如下。
端面U型橡膠密封塊3，高100mm，寬52mm，置于高100mm的不銹鋼密封槽2內(nèi)。在密封橡膠塊底部通入0.1~0.15MPa的壓力清水，將密封橡膠塊頂起，與轉(zhuǎn)環(huán)4接觸形成摩擦面，起到止漏作用。該密封裝置以水壓取代彈簧對密封間隙進行調(diào)整。由于橡膠密封塊富有彈性，密封性能好，在不銹鋼槽內(nèi)既能防止漏水，又能上下靈活移動，使得橡膠密封塊在水壓的作用下，在任何工況時都能與轉(zhuǎn)環(huán)貼合，達到良好的止漏效果。
橡膠密封塊高100mm，允許磨損量可達70mm左右，因此大大延長了密封塊的使用壽命。
橡膠密封本身抗磨性能好，安裝、檢修、更換都比較方便。
U型橡膠密封所用的清水可以直接不間斷地進入中間空腔，保證了潤滑作用。
U型橡膠密封圈的直徑應(yīng)該盡可能小，以減少漏水端面和降低磨損速度。
1號水輪機主軸密封采用U型橡膠端面密封后，未出現(xiàn)過水淹水導軸承的停機事故。
3 結(jié)束語
運行實踐證明，U型橡膠端面密封磨損較小，負荷變化時，漏水量不大。因此，認為U型橡膠端面密封作為多泥沙水輪機的主軸密封是比較合適的。
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