錦屏二級水電站主軸密封水切換失敗原因分析

竇學剛++顧挺

摘 要：錦屏二級水電站水輪機主軸密封水采用多路水源供水，為檢驗各路水源的供水可靠性進行水源切換試驗，但在水路切換過程中發生主軸密封水中斷故障。通過分析本次試驗失敗的原因提出目前機組主軸密封水供水系統存在的缺點，提出應對措施和改造建議。

關鍵詞：主軸密封水；水電站；技術供水

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.172

1 機組主軸密封概況

錦屏二級水電站電站總裝機480萬千瓦（8臺x60萬千瓦），多年平均年發電量242.3億千瓦時，額定水頭288米，最低水頭279.2，最高水頭318.8米。電站機組采用一洞雙機引水型式（兩臺機組共用一條引水隧洞）組成一個水力單元。水輪機主軸工作密封型式為恒壓式自動補償型結構，采用水潤滑和冷卻。

2 主軸密封水切換原因

主軸密封水共三路水源，一路取自蝸殼進口前，經減壓和過濾裝置減壓并過濾后供給主軸工作密封，一路取自機組推力冷卻器供水總管水源作為第一備用水源，一路由相鄰機組主軸密封水聯絡管供水作為第二備用水源。由于主軸工作密封主用水源從未出現過故障，因此兩路備用水源從未投入運行過。此次切換主要檢驗兩路備用水源是否能夠滿足運行要求。

3 主軸密封水切換流程及故障現象

（1）在#5機、#6機停機狀態下值班員開啟#5、#6機主軸密封水聯絡閥，關閉#6機主軸密封水蝸殼取水閥，利用#5機主軸密封備用水源向#6機供水。

（2）值班員發現#6機主軸密封水壓力上升為0.92MPa，流量降低為157L/min。現場發現#6機主軸密封水可能堵塞，與切換前相比，壓力偏高，流量偏低。值班員人員立即開啟#6機主軸密封水蝸殼取水閥，關閉#5、#6機主軸密封水聯絡閥。但是#6機主軸密封流量流量仍然偏低，始終無法增加至切換試驗前的流量，流量變化如圖2所示。

4 處理過程

（1）運行人員立即關閉取自#6機自己蝸殼的主用水源，防止雜質繼續進入主軸密封水路系統和增加清理的難度。

（2）拆除主軸密封供水管路，檢查主軸密封供水管路節流片、主軸密封浮動環供水環管、各個主軸密封供水支管，使用人工清理和檢修氣吹掃將雜質清除。

（3）將浮動密封環整體提起約20mm高度，用檢修氣吹掃主軸密封供水支管與浮動密封環接頭位置以及檢查浮動密封環內部管路是否堵塞，并且使用內窺鏡檢查浮動環與動環密封間隙檢查是否有雜質。

（4）局部打開主軸密封供水閥，在供水支管與浮動密封環脫開的情況下沖洗管路，檢查除浮動密封環內部管路以外的其他管路清潔度情況，檢查結果各支管出水量均勻正常。

5 主軸密封水管堵塞原因分析

（1）此類恒壓式自動補償型結構正常運行時要求必須接通有壓清潔水，且水壓應大于被密封水，才能夠在密封面形成潤滑膜、阻止被密封水進入密封面。因為用水量不大，所以此技術供水的配管直徑不大容易發生堵塞現象。

（2）特殊的運行方式造成兩路備用水源容易沉積雜質。在未進行此次主軸密封水切換前一直使用主用水源進行供水，具有結構簡單，可靠性高的特點。正因為其高可靠性，自投產發電以來，未出現過供水中斷的故障，也未進行過相關的定期工作，造成試驗前未充分重視其中的風險。

（3）切換試驗失敗后，當使用#5、#6機聯絡供水源供水出現流量降低后，再恢復到原主用主軸密封水供水時流量無法增加到原來的流量。初步可以判斷有異物進入主軸密封供水管路中造成管路堵塞，無法恢復原來的流量。

（4）在切換備用水源之前，未進行有效的排污操作。考慮到第一路備用水源及#5、#6機聯絡供水水源都是經過相應過濾器過濾過的清潔水，所以在投入備用水源時沒有進行有效的排污操作。

（5）由于設計上的不足，現場#5、#6機聯絡供水水源未安裝有排污閥門，即使在試驗前考慮到排污操作也沒有排污口排出管道內的雜物和易造成堵塞的物體。

6 相關建議

（1）建議在圖1所示的聯絡管道上適當位置處增加2個排污閥，在切換至聯絡水管進行供水之前進行充分的排污操作能夠有效的排出管道內的異物雜質。

（2）運行方式上可以采用定期切換供水水源的方式，防止某一供水水源長期不用造成管道內雜質沉積，并且在機組期進行管道的清潔工作。

（3）在未進行足夠的風險分析和采取必要的風險控制手段措施之前不盲目進行試驗，并且在試驗時可以選擇在機組檢修期間進行，防止機組的非正常退備。

參考文獻：

[1]張冰雪.大渡河安谷水電站1號水輪機主軸密封處理方式新探[J].四川水力發電，2015（06）.

[2]周慶大.多泥沙水電站水輪機主軸密封[J].中國水電設備學術討論會，2009.

作者簡介：竇學剛（1984-），男，本科，工程師，從事錦屏水電站運行工作。endprint