大發(fā)電站大型沖擊式機(jī)組噴針 結(jié)構(gòu)介紹與非正常漏油檢測(cè)分析

楊洲

摘要：文章結(jié)合大發(fā)電站沖擊式水輪機(jī)組噴針結(jié)構(gòu)的介紹，對(duì)噴針機(jī)構(gòu)非正常漏油采用針對(duì)性方案分析其可能產(chǎn)生漏油位置與原因，從而達(dá)到預(yù)定的處理效果，保證機(jī)組安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：大發(fā)電站；沖擊式機(jī)組；噴針機(jī)構(gòu)；非正常漏油；分析處理

中圖分類號(hào)：TK730文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）17-0116-02

1概述

田灣河是大渡河右岸一級(jí)支流，發(fā)源于貢嘎山西側(cè)，流經(jīng)甘孜州康定縣和雅安市石棉縣，從巴王海至田灣河河口全長48 km，天然落差2 120 m。河道平均比降44.2‰。根據(jù)田灣河水開發(fā)規(guī)劃，大發(fā)電站為梯級(jí)規(guī)劃的第三級(jí)電站，該電站為引水式電站，引水隧洞長約9.4 km，地下廠房裝有2臺(tái)六噴六折沖擊式立式機(jī)組,單機(jī)容量均為120 MW，額定水頭482 m，額定轉(zhuǎn)速300 rpm。電站無防洪、航運(yùn)、供水等綜合利用要求。

2噴針系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹

大發(fā)電站噴針系統(tǒng)是由VA TECH HYDRO（維奧）公司設(shè)計(jì)制造（結(jié)構(gòu)如圖1所示），噴嘴直徑為319 mm，噴射直徑252.1 mm，接力器活塞直徑300 mm。噴管采用直流內(nèi)控式，控制機(jī)構(gòu)設(shè)在噴管內(nèi)，各噴嘴以相同的開口和其他噴嘴并列同步投入運(yùn)行，也可單獨(dú)投入運(yùn)行。噴針接力器內(nèi)設(shè)有24片平衡疊簧，在調(diào)速器失壓的情況下，噴針在水力作用下具有全開至全關(guān)的自關(guān)閉趨勢(shì)。

每個(gè)噴針都設(shè)有一個(gè)折向器，活塞直徑為200 mm。折向器的切水刀板采用不銹鋼鑄造。折向器靠油壓投入，缸體內(nèi)的48片疊簧退出。各噴嘴和各折向器之間沒有協(xié)聯(lián)關(guān)系，每一個(gè)折向器都具有一個(gè)獨(dú)立的接力器操作，全部采用油壓直接控制，噴針、折向器正常工作油壓均為6.3 MPa，折向器在正常工作時(shí)不和射流直接接觸，噴針退出運(yùn)行或機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)折向器迅速偏轉(zhuǎn)全部水流。每個(gè)噴管內(nèi)裝有反應(yīng)噴針行程的反饋鏈條，鏈條由噴針本體穿出至水車室內(nèi)和轉(zhuǎn)換行程的變送器組成整個(gè)反饋機(jī)構(gòu)，將信號(hào)傳遞給計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其滿足量程為4~20 mA，并設(shè)有全開全關(guān)行程開關(guān)，噴針最大行程為255 mm。每個(gè)折向器設(shè)有位置變送器。折向器行程為95 mm。噴針開啟時(shí)間為95~105 s，噴針關(guān)閉時(shí)間為28~32 s，折向器開啟時(shí)間為3.8~4.2 s，折向器關(guān)閉時(shí)間為3.8~4.2 s。噴針頭及口環(huán)表面采用SXH70材料進(jìn)行抗磨噴涂，噴針、折向器總成主要部件制造材料見表1。

3噴針機(jī)構(gòu)非正常漏油檢測(cè)分析

在噴針機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)檢修時(shí)，需要對(duì)噴針機(jī)構(gòu)的滲漏情況進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)的情況進(jìn)行相關(guān)處理。正常情況下，允許噴針機(jī)構(gòu)在一周內(nèi)有大約0.1~0.2 L的微量滲漏，超過規(guī)定值應(yīng)進(jìn)行處理。在檢測(cè)之前，應(yīng)做好相關(guān)的安全措施，確保控制系統(tǒng)能避免機(jī)組任何錯(cuò)誤的動(dòng)作，排空配水環(huán)管的積水，切斷調(diào)速器油壓至噴針系統(tǒng)的油壓，排空并拆除噴針、折向器控制管路。吊下噴針至穩(wěn)水柵上。為了確定噴針機(jī)構(gòu)是否有非正常漏油，需要采用對(duì)噴針關(guān)閉、開啟腔進(jìn)行打壓試驗(yàn)來判斷。

3.1打壓檢測(cè)噴針關(guān)閉腔的滲漏情況

如圖2所示，拆除噴針導(dǎo)流殼2417，和蓋子2416，將各個(gè)面清掃干凈。拆除噴針開啟腔排油孔排空余油，在噴針關(guān)閉腔內(nèi)注滿透平油，并連接一個(gè)壓力油泵到噴針的關(guān)閉腔，將壓力升至工作壓力6.3 MPa，保持油壓2~3 h，密切監(jiān)視油泵壓力表的壓降，若是泄壓很快，則可以通過以下幾個(gè)位置來判斷排除：

A點(diǎn)：A點(diǎn)位置是噴針缸體外壁側(cè)鏈條通行孔。壓力油從關(guān)閉腔油管進(jìn)入，通過噴針缸體外壁側(cè)環(huán)形油道的進(jìn)油孔進(jìn)入缸體內(nèi)部，所以有兩道密封圈將壓力油與缸體法蘭面隔開。若密封圈有損傷，那么壓力油就會(huì)通過密封圈順著缸體外壁側(cè)流出，從而壓力表產(chǎn)生明顯壓降，A點(diǎn)產(chǎn)生漏油。

B點(diǎn)：B點(diǎn)位置為噴針關(guān)閉腔后端蓋外壁鏈條通行孔。噴針關(guān)閉腔后端蓋前端有一道密封圈與關(guān)閉腔壓力油隔斷，如果密封圈有損傷，那么壓力油就會(huì)通過密封圈從B點(diǎn)流出，從而壓力表產(chǎn)生明顯壓降。

C點(diǎn)：C點(diǎn)位置為噴針反饋鏈條導(dǎo)管，導(dǎo)管穿過噴針活塞銅套，銅套內(nèi)圈有兩道密封圈和一道導(dǎo)向帶，外圈有一道密封圈。無論內(nèi)圈或外圈密封圈損壞，壓力油就會(huì)通過銅套流進(jìn)導(dǎo)管至C點(diǎn)溢出，從而壓力表會(huì)產(chǎn)生明顯壓降。

D點(diǎn)：D點(diǎn)位置是噴針反饋鏈條導(dǎo)管與噴針關(guān)閉腔的密封位置，若該處密封圈損壞，壓力有則直接從D點(diǎn)流出，壓力表產(chǎn)生明顯壓降。

E點(diǎn)：E點(diǎn)位置是噴針關(guān)閉腔的排油孔。由于開啟腔透平油已排空，若E點(diǎn)有油溢出，且壓力表有明顯壓降，則說明活塞密封圈損壞，兩腔產(chǎn)生竄油。

3.2打壓檢測(cè)噴針開啟腔滲漏情況

如圖2所示，噴針開啟腔的打壓檢測(cè)主要是對(duì)軸套內(nèi)的密封圈進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)閲娽橀_啟腔就是靠軸套內(nèi)的密封圈與外界隔離。

將噴針開啟腔排油孔進(jìn)行封堵，并注滿透平油。打開噴針關(guān)閉腔排油孔排空余油。連接一個(gè)壓力油泵到噴針的開啟腔，將壓力升至工作壓力6.3 MPa，打開噴針滲漏油孔，保持油壓2~3 h，密切監(jiān)視油泵壓力表的壓降與滲漏油孔的滲漏狀態(tài)。若滲漏油孔有滲油且壓力表壓降超標(biāo)，證明軸套內(nèi)的密封圈損壞需要更換。

通常情況下，允許油泵壓力表在2~3 h內(nèi)的壓降在0.1~0.2 MPa以內(nèi)且各個(gè)點(diǎn)位無明顯漏油。若超出允許值，說明噴針產(chǎn)生了非正常漏油，需要進(jìn)行逐一排查，并對(duì)相關(guān)聯(lián)的密封圈進(jìn)行處理更換。處理完畢后，還需要再一次對(duì)噴針開啟或關(guān)閉腔打壓來驗(yàn)證處理結(jié)果。保證噴針系統(tǒng)在正常的滲漏范圍內(nèi)，從而有效的提高機(jī)組的穩(wěn)定性。

4結(jié)語

經(jīng)過機(jī)組大修時(shí)對(duì)大發(fā)機(jī)組噴針系統(tǒng)的非正常漏油檢測(cè)來看，由于噴針運(yùn)行的周期較長，噴針各部件密封圈自身的質(zhì)量缺陷等問題，避免不了要出現(xiàn)非正常漏油的缺陷。那么，有了這些分析處理經(jīng)驗(yàn)之后，對(duì)日后機(jī)組在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的非正常漏油缺陷排查處理提供了良好的參考與借鑒，從而最大限度的縮短檢修周期，保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 涂振群.多噴嘴沖擊式大型水輪機(jī)組的調(diào)速器控制欲特殊工況運(yùn)行問題研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2009,(16).