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《紅石電站主軸密封改造方案論證》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、紅石電站主軸密封改造方案論證 摘要:紅石電站為定漿軸流式機(jī)組,其主軸密封原先為老式的雙平板形式密封,經(jīng)過多年的運(yùn)行已經(jīng)難以磨損老化嚴(yán)重,漏水量較大。所以要改造更換為現(xiàn)在通常采用的徑向密封結(jié)構(gòu)形式。徑向密封雖然也有一定的漏水量,卻是以可控的技術(shù)供水來壓制被密封的流道內(nèi)的水,該結(jié)構(gòu)形式比較簡單,占用空間小,且耐磨損性能高。本文主要針對這個(gè)改造項(xiàng)目進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)論證,對比兩種密封形式的優(yōu)劣對比。結(jié)合圖示介紹了徑向密封的主要結(jié)構(gòu)形式、工作原理、改造的范圍以及對舊有設(shè)備(軸襯)的改造說明。介紹了幾個(gè)重要部件的結(jié)構(gòu)和材料。最后列舉了徑向式密封的一些應(yīng)用
2、實(shí)例?! £P(guān)鍵詞:雙平板;徑向密封;軸襯;彈簧;L型密封;密封塊 中圖分類號:TK264文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 0.引言 吉林紅石水電廠建于20世紀(jì)80年代,電站裝有4臺51MW水輪發(fā)電機(jī)組,主軸密封均采用雙平板式密封形式,如圖1所示。目前,經(jīng)過20多年的投產(chǎn)、運(yùn)行,密封裝置各部件配合尺寸出現(xiàn)較大變化,主軸密封檢修后亦無法達(dá)到相應(yīng)配合要求,造成主軸密封漏水量增加,頂蓋水位超標(biāo),嚴(yán)重威脅到機(jī)組的安全運(yùn)行。4 基于目前主軸密封的運(yùn)行情況,有必要進(jìn)行主軸密封的改造換型可行性研究,以期減小主軸密封漏水量,增強(qiáng)主軸密封運(yùn)行穩(wěn)定性,保障機(jī)組的安全運(yùn)行?!?/p>
3、 一、改造方案 1.結(jié)構(gòu)示意 目前,國內(nèi)水輪機(jī)主軸密封改造,主要針對機(jī)組運(yùn)行一二十年以上的,橡膠平板密封、活塞水壓端面密封等密封形式,上述密封的特點(diǎn)是密封穩(wěn)定性差,漏水量受尾水位波動(dòng)的影響較大,尤其運(yùn)行數(shù)年后,漏水量大、穩(wěn)定性差的問題很難解決。根據(jù)機(jī)組布置結(jié)構(gòu)、尾水位變化情況、廠房清潔水壓力條件,以及業(yè)主對機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行、檢修、維護(hù)的考慮,推薦采用徑向密封+L型密封組合形式。徑向密封結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示?! ?.工作原理 主軸密封由主密封(兩層徑向塊密封)及輔助密封(一層L型密封)組成。裝配主要由密封座、密封支架I、密封支架II、密封支
4、架III、密封塊、軸襯、水箱、彈簧、供水管路等部分組成,工作密封副為密封塊和軸襯,其中密封塊采用高分子材料,此材料具有良好抗磨性、使用壽命長等特點(diǎn)??鼓ポS襯材料采用不銹鋼板0Cr13Ni5Mo,此材料抗磨損和抗空化性能很好等特點(diǎn),這兩種材料現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用徑向自平衡水壓密封工作密封副上。主軸密封在運(yùn)行時(shí)需采用清潔水潤滑,潤滑水的壓力高于被密封水腔的壓力4,所以被密封的水泄漏很小,漏出的水大部分為密封潤滑水,密封塊位于各個(gè)密封支架之間,通過彈簧形成整體,通過水壓和彈簧的徑向力的聯(lián)合作用,密封塊貼緊在軸襯上,機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí),密封塊與軸襯之間通過供
5、給壓力清潔水建立起水膜,水膜起密封和潤滑作用,減少密封塊的磨損。當(dāng)密封塊的密封表面被磨損時(shí),密封塊可以在水壓和彈簧的作用力下徑向移動(dòng),這樣密封具有了自補(bǔ)償能力。 為減小密封漏水量,在主密封上部還設(shè)有一層L型密封,在主密封漏水水壓的作用下,L型密封產(chǎn)生變形貼近主軸軸襯,在L型密封與主軸軸襯間形成水膜,起到潤滑及密封作用?! 」枮I電機(jī)廠擁有自主計(jì)算軟件,對徑向密封的運(yùn)行性能進(jìn)行定量分析?! ?.改造的范圍 原機(jī)組密封零件均需更換,包括原主軸軸襯、底座及與底座的連接螺栓、主軸密封主體零件等?! ?.新舊部件接口的處理 底座與原導(dǎo)流錐連接的螺
6、孔可使用原有的M30螺孔,底座與導(dǎo)流錐之間設(shè)置橡膠石棉墊,為保證安裝的可靠性,新底座與原導(dǎo)流錐的把合螺栓分布位置可按原機(jī)組配置。軸襯與主軸采用過渡配合,利用軸身上原有的Φ960/Φ955臺階軸向定位。軸襯采用分瓣結(jié)構(gòu),與主軸裝配后,分半面焊接封水焊縫。具體結(jié)構(gòu)可根據(jù)電站的具體施工條件進(jìn)行合理改動(dòng)?! ?.各部件的材料(表1) 6.性能分析結(jié)果(表2) 檢修密封氣源壓力:0.7MPa 清潔潤滑水源壓力:最高壓力0.3MPa,運(yùn)行實(shí)際壓力在0~0.3MPa之間調(diào)節(jié)?! ∏鍧崫櫥髁浚河?jì)算值需要190L/min,實(shí)際需要考慮余量?! ÷┧?/p>
7、:計(jì)算值最大漏水量94.284L/min。該計(jì)算過程沒有考慮L型密封的作用,所以實(shí)際漏水量會(huì)更小。 7.應(yīng)用實(shí)例 該形式密封的應(yīng)用實(shí)例(表3): 結(jié)論 主軸密封改造方案滿足紅石電廠水輪機(jī)現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)布置,對導(dǎo)水機(jī)構(gòu)無改動(dòng),主軸密封改造后,結(jié)構(gòu)會(huì)更加緊湊,運(yùn)行更加可靠,漏水量小。該改造方案幾乎不需外加設(shè)備或系統(tǒng),滿足電廠現(xiàn)有條件的可實(shí)現(xiàn)性,完全滿足此次改造的需要?! ⒖嘉墨I(xiàn) [1]游光華.天荒坪抽水蓄能電站主軸密封改造[J].水電站機(jī)電技術(shù),2005,28(2):38-41.4