龙滩水电站顶盖卸压管密封结构改进
☆项目详细内容
本项目是针对龙滩水电站水轮机顶盖泄压管存在的结构设计缺陷而导致机组运行过程中经常发生泄压管漏水现象,在尽量不改变原来整体结构尺寸的基础上,对水轮机顶盖泄压管的结构自行重新进行设计、改造并组织实施,将原来的直插式简单O 型密封型式,改进为大管径填料压盖结构,改造后的泄压管结构不需要停机排水情况下就能方便进行漏水处理,密封填料采用高水基复合材料,不漏水、不干缩,保证了其密封性。项目实施后机组运行中未再出现该部位漏水缺陷,消除了设备隐患,减少了维护工作量。
技术上:2008 年12 月利用机组年度小修机会,对4 号水轮机的顶盖泄压管的密封部位的结构进行了改造,通过一年的实际运行,未再发生漏水现象,证明改造是成功的,消除了该部位漏水的缺陷。4 号水轮机顶盖泄压管密封改造成功后,又对其他6 台机组全部进行了改造,改造后7 台水轮机顶盖的56 条泄压管密封严密,滴水不漏,起到了良好的效果。
☆主要技术创新
一、对水轮机顶盖泄压管的结构重新进行设计,将原来的直插式简单O 型密封型式,改进为大管径填料压盖结构。
龙滩水电站700MW 机组水轮机顶盖泄压管结构原为直插式O 型密封型式,自首台机组2007 年5 月投入运行到最后一台机组2008 年12 月投入运行时,都发现各台水轮机顶盖卸压管存在漏水的缺陷。缺陷处理时只能落进水口快速门,停止压力钢管充水,关闭尾水闸门,打开尾水盘形阀(Φ800),将尾水管水位排到217.7m 高程以下,取出卸压管,更换“O”型密封圈。因此该缺陷处理起来难度很大,需将整个尾水管的水排掉,处理工作量比较大,处理工期比较长,约需12 小时。
针对原有结构缺陷,在尽量不改变原来整体结构尺寸的基础上,提出将水轮机顶盖泄压管结构改进为大管径填料压盖结构。改进后的密封结构简单,密封更换方便,不需排掉尾水管的积水就能够方便快捷的进行处理。改进后的结构型式保证卸压管在工作时,在轴向、径向有一定的自由度,以补偿顶盖和里衬振动不同相位引起的位移量,以及顶盖与转轮上腔压力脉动引起的变形量,保证焊缝在各个方向没有附加应力作用。经过长时间运行表明,改进后的结构未再发生漏水现象,改造后的顶盖泄压管结构技术上是可行、成功的。
二、密封填料采用白麻高水基复合材料,保证密封效果,填料不漏水、耐磨、不干缩,更换方便。
龙滩电厂大管径填料压盖结构的密封填料采用高水基复合材料,此种材料耐磨,不干缩,更换起来也方便,保证了顶盖泄压管的密封效果。
☆项目应用情况
龙滩电厂水轮机顶盖泄压管结构改造成功后,及时通知了水轮机设备制造厂家,与其进行了沟通和交流,建议厂家以后的同类机组按照龙滩电厂改进结构进行设计,消除用户的后顾之忧。对于我们的建议,得到了厂家的高度评价和认可,明确对今后同类型设备的该部位结构的设计按照龙滩电厂的改造思路进行了改进,以保证以后该部位不会漏水,减轻了用户处理及维护的工作量。目前,该制造厂已将该部位的设计按照龙滩电厂的改造思路进行了改进,并应用到其他巨型水电站的水轮机中。
☆企业效益情况
经测算,单台机所需材料费约2 万元,施工费约1 万元,合计3 万元,7 台机组总共所需改造费用21 万元。经济上,也产生了较好的间接经济效益,由于原先结构在水轮机顶盖卸压管漏水时必须进行压力钢管、尾水管排水,取出卸压管进行“O”型密封圈更换处理,且泄压管结构尺寸大、重量重,在水轮机顶盖上作业空间狭窄,因此操作极为不便,处理工作量比较大,处理一次需要时间约12 小时,间接影响发电量,按机组满发计算,1次缺陷处理时间可增发电量840 万度,发电效益258 万元。
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