蘇勝威

（山東泰山抽水蓄能電站有限責(zé)任公司，山東 泰安 271000）

0 引言

山東泰山抽水蓄能電站位于山東省泰安市西郊的泰山西南麓，距泰安市5 km，距濟(jì)南市約70 km，靠近山東省用電負(fù)荷中心，地理位置優(yōu)越，地形、地質(zhì)條件良好，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越。電站在山東電網(wǎng)中主要擔(dān)負(fù)調(diào)峰、填谷作用，并兼有調(diào)頻調(diào)相和緊急事故備用等功能。電站以二回220 kV出線接入山東省電網(wǎng)，電氣距離約為40 km。

電站工作毛水頭變化范圍為221～256 m，水泵水輪機(jī)型式為立式單級(jí)可逆混流式機(jī)組，電站裝機(jī)容量為1 000 MW,設(shè)置4臺(tái)單機(jī)容量為250 MW的水泵水輪機(jī)—發(fā)電電動(dòng)機(jī)機(jī)組。水輪機(jī)工況額定出力255.1 MW，額定轉(zhuǎn)速300 r/min，最大發(fā)電水頭 256 m，最小發(fā)電水頭 212.5 m，額定水頭 225 m；水泵工況最大揚(yáng)程入力240.01 MW,最大揚(yáng)程260.55 m，最小揚(yáng)程224.22 m，機(jī)組吸出高度-48 m。水輪機(jī)設(shè)備由德國Voith公司提供。 原水導(dǎo)軸承油槽蓋板，密封結(jié)構(gòu)不合理，油霧易外溢，影響設(shè)備安全運(yùn)行水平；且蓋板為不銹鋼材質(zhì)，重量較大，不便于拆裝維護(hù)。為從根本上解決這一問題，泰山抽水蓄能電站對(duì)1～4號(hào)機(jī)組水導(dǎo)軸承油槽蓋板進(jìn)行了改造。

1 改造前水導(dǎo)軸承油槽狀況

密封處油霧易外溢。 由于本機(jī)組轉(zhuǎn)速較高，水導(dǎo)軸承油槽里易產(chǎn)生油氣混合物，形成大量油霧。

梳齒密封的梳齒環(huán)與軸有間隙，油霧易從該處溢出。

呼吸器處滲油。呼吸器將油槽上腔與大氣連通，起平衡氣壓作用。 所配呼吸器由于過濾能力不足，反而成為油霧外溢的通道而滲油。

測溫電纜穿線處因密封處理不好導(dǎo)致滲油。

2 改造方案

2.1 軸密封改造

將原有的銅質(zhì)梳齒環(huán)密封改造為極限間隙密封。該密封為自潤滑非金屬復(fù)合材料，耐溫性能好。在安裝方式上，新型密封為鑲嵌式密封，在密封件上開若干個(gè)槽，用以鑲嵌密封齒，通過一圈壓縮彈簧，使機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，保證密封能夠與大軸徑向隨動(dòng)，確保極限間隙密封，并且不會(huì)產(chǎn)生較大摩擦，如圖1所示。

圖1 改進(jìn)后的密封結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 呼吸器改型

選用KF型油霧分離裝置，其優(yōu)點(diǎn)是無動(dòng)力，濾油霧效果優(yōu)良，透平油無密封損失。KF型油霧分離裝置是由本體、折流板、集油分離器等組成。它可使油霧在通過折流板到集油分離器的過程中，由油霧凝結(jié)成油滴，返流回油槽內(nèi)，經(jīng)過過濾的空氣被排出，使油槽內(nèi)外壓差保持一致。 無壓油霧則無法從密封間隙處擠出，實(shí)現(xiàn)無透平油損失密封。該油霧呼吸器結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 改進(jìn)后的呼吸器結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 穿線結(jié)構(gòu)改造

將測溫電纜穿線由油槽外壁改為布置于密封蓋上部。 首先將所有穿線集中于一接線板（材質(zhì)采用絕緣墊木）上，并將接線板適當(dāng)下沉，預(yù)留出線束打彎空間。在接線板上部同時(shí)配有鋁合金電纜殼體（殼體為整體結(jié)構(gòu)，圖3），使其既不影響密封蓋整體美觀，又有利于線束密封。 接線板采用絕緣墊木，并將電纜夾緊密封接頭固定于接線板上，待電纜穿過后通過鎖緊螺紋使電纜密封。

圖3 改進(jìn)后的側(cè)溫電纜穿線

2.4 密封蓋材質(zhì)和樣式改造

將鋼質(zhì)材料的蓋板改造為鋁合金材料，并由兩瓣對(duì)接改造為4瓣對(duì)接安裝，重量減輕，便于檢修；密封蓋聯(lián)接螺栓全部采用不銹鋼材質(zhì)，使其與鑄鋁合金密封蓋渾然一體，螺栓不銹蝕給設(shè)備檢修帶來很大方便。另外密封蓋與油槽連接部分的連接孔采用沉孔式連接，使密封蓋外部整體為平面結(jié)構(gòu)，便于檢修人員在其上進(jìn)行其它操作。

2.5 水輪機(jī)大軸擺度測量探頭支架改造

水輪機(jī)大軸擺度測量探頭支架制作成整體的，直接安裝于密封蓋上，拆裝方便。內(nèi)側(cè)和縫設(shè)置于密封蓋內(nèi)側(cè)，如圖4所示。

圖4 改進(jìn)后的水輪機(jī)大軸擺度測量探頭支架

3 結(jié)語

經(jīng)過改造有效改善了水導(dǎo)軸承油槽蓋板與大軸間的密封狀況和呼吸器正常工作，消除了水導(dǎo)軸承油槽滲油的現(xiàn)象。蓋板總重量減少420 kg，方便水導(dǎo)軸承油槽及內(nèi)部設(shè)備檢修。