摘要：在当前经济发展条件及背景下，水力发电逐渐成为电力产业竞相发展的热点课题。本文作者分析了灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水的处理措施。
关键词：灯泡贯流式；水轮发电机组；主轴密封；漏水
0、引言
随着我国水电开发的不断推进，电站建设逐步由中高水头向高水头、低水头大流量两个方向发展，冲击式机组、贯流式机组的应用越来越多。特别是贯流式机组低水头应用范围广、可利用能源类型较多，是低水头、大流量水电站的一种专用机型。由于其水流在流道内基本上沿轴向运动，不需形成转动环量，因此机组的过水能力和水力效率能有所提高。由于其体积小、重量轻、效率高、在相同开挖深度条件下汽蚀性能好、检修、维护方便等优点，近年来发展较快，而且功率也越来越大，其双向发电、双向抽水和双向泄水等功能也很适合综合利用潮汐能等低水头水力资源。
灯泡贯流式机组作为贯流式机组中最为成熟、高效的机型，得到了较快的发展。据不完全统计，我国目前已建的灯泡贯流式电站已过百家，且尚有更多的同类型电站正在规划建设之中。
1、灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封装置的作用
贯流式水轮机是当前我国水力发电工程实践中普遍使用的水轮机设备，可以分为全贯流式与半贯流式两种结构组成。其中，灯泡贯流式水轮发电机组属于半贯流式水轮机。在灯泡贯流式水轮发电机组结构中，主轴密封装置是其重要的基本组成部分。但在水轮机应用过程中会发生主轴密封装置漏水等常见问题，对灯泡贯流式水轮发电机组的运转稳定性、安全性产生一定程度的影响。
灯泡贯流式水轮发电机组的主轴密封装置是其具有基础性与核心性的重要组成元件，在灯泡贯流式水轮发电机组正常运转过程中，承担有效减少水轮机主轴与其他零部件之间的漏水量功能的重要任务，进而有效保障水轮机组的安全稳定运行。
2、概况
灯泡贯流式水轮机主轴密封安装在水导轴承下游侧，主要承担着水轮机主轴在后流道部分的密封及润滑任务。主轴密封一般由工作密封和检修密封两部分组成，检修密封采用空气围带式密封，停机检修时，围带内通入压缩空气使围带扩胀, 防止流道内的水进入灯泡体内。灯泡贯流式水轮机主轴密封的工作密封常见的有两种：一、工作密封为GFO纤维编织盘根填料式密封。二、工作密封采用径向盘根密封加两道L型密封密封材料为塞斯德尔+聚四氟乙烯。
3、灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封装置漏水的主要原因
3.1主轴密封装置中的部件损坏
在主轴密封装置中，主要起防漏水功能的零部件是密封条或密封块。在水轮机组运转过程中，密封部件的磨损、老化，以及未能及时予以更换维修等，都是造成主轴密封装置漏水的重要因素。
3.2供水过滤系统结构设计漏洞
在水电工程中，供水过滤系统的结构设计漏洞容易导致在水体过滤过程中泥沙、悬浮物等杂质的渗漏，并随水体进入水轮机组内，产生杂质的淤积，形成水垢附着于密封元件表面，同时杂质的淤积还会加剧主轴密封的损坏，导致更为严重的漏水问题。
3.3主轴密封结构设计漏洞
主轴密封结构设计若不能符合水轮机组的实际操作要求及参数标准，或者其设计制作材质不达标、安装过程不规范等方面问题，都会影响主轴密封装置的防漏效果。
4、灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封装置漏水的处理措施
灯泡贯流式机组的运行，是靠润滑油系统的循环油来冷却轴承温度，因而润滑油系统的安全运行时保证机组各部轴承安全运行的前提条件，那么解决主轴密封漏水对润滑系统的影响就是一下至关重要的任务了。
4.1拆除主轴密封压垫水箱、软垫箱、压盖、密封衬套等零部件，清理主轴密封各个转配件的组合面。
4.2更换密封衬套与主轴间的密封条，对正密封衬套与主轴上沉头螺栓孔，在密封衬套的把合螺栓上涂以螺纹紧固胶，然后打紧把合螺栓。
再安装4颗M16的沉头螺钉，并在螺钉上涂抹螺纹紧固胶。在安装完成后确认密封衬套处于图纸设计部位，在密封衬套上游侧+X、-X、+Y、-Y四个方位与主轴点焊，防止密封衬套在机组运行中上移。
4.3将主轴密封软垫箱组圆，安装检修密封（空气围带）到软垫箱上，在将压盖与主轴密封把合，压紧空气围带。
4.4调整主轴密封工作密封及检修密封的径向间隙16mm，灯泡贯流式机组主轴密封的工作密封是径向密封，主轴的旋转会对工作密封产生径向的挤压，对主轴密封工作密封的径向间隙调整允许偏差在16±1mm。防止主轴旋转过程中对工作密封产生不规则的挤压，损伤工作密封。造成频繁更换工作密封。
4.5安装工作密封，工作密封在安装时4道GFO纤维编织盘根的接口，在圆周上错开布置。
4.6安装主轴密封压垫水箱，调整安装完成的压垫水箱，使其与软垫水箱在轴向的间隙均匀，保证工作密封（GFO纤维编织盘根）在轴向的压紧量一致。防止局部受力过大造成GFO纤维编织盘根的损伤。
4.7在主轴密封压垫水箱上增加一趟与原设计相同大小的排水管路接口，并将其接入主轴密封排水总管上。增大压垫水箱的排水量，防止溢出的水流入水导轴承下游端盖。
4.8按照规范要求对工作密封（空气围带）进行充排气试验和保压试验，保压试验压力1Mpa，时间1h，压降小于0.05 Mpa。
5、维护方面
5.1定期巡回检查
巡回检查是电厂发现缺陷，提前发现事故隐患保证机组安全稳定运行的重要手段，灯泡贯流式机组也不例外。运行中的机组重点检查定子、转子、推力轴承、导轴承、润滑油、冷却器、集电环及碳刷、制动器及管路、主轴密封及水压，封水盖板及机组的各辅助设备。灯泡头内重点检查冷却风机的运行情况，检查受油器及管道、接头的漏油情况，空气湿度以及除潮器的工作情况，当灯泡头内湿度达到44%—55%时，除潮器应能自动投入。
备用中的发电机与运行中的发电机一样，机组及全部的附属设备必须经常处于完好的状态，进行定期巡回检查，保证机组随时能够启动。
5.2定期轮换与试验
定期轮换与试验水电厂保证设备可靠运行，备用设备性能正常、随时启动的重要手段。灯泡贯流式机组重点做好高压顶起油泵、主轴密封水泵的主变及电源定期轮换，主轴密封供水等“三滤”的定期更换，冷却风机、除湿机的定期轮换。当发电机长期处于备用状态时，应开启加热器或除湿机防止定子、转子受潮。
5.3定期检测及数据分析
定期检测及数据分析是水电厂保证设备可靠运行，发现隐患和缺陷的重要手段，是检修安排的重要依据。灯泡贯流式机组应重点定期对充油设备进行油化试验，定期检测定转子绝缘，定期检查滑环的颜色和磨损情况，定期对润滑油进行抽样检查。定期对发电机的各种运行数据进行工况分析，做好轴承温度、定子线棒温度、铁心温度、冷风、热风、冷却水压力及流量、重要辅机启停时间等分析，便于及早发现各种异常现象。
6、结束语
总之，对灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封装置的漏水问题进行科学有效的处理，在水电工程中具有十分重要的意义。加强设备日常检修与维护，创新技术设计，是确保主轴密封装置防漏功能发挥的有效途径。
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