祝付波

摘 要 在經濟快速發(fā)展的背景下，水電廠數量不斷增多，可以滿足人們對電力資源的需求。在機組發(fā)電過程中，水輪機導葉漏水是普遍存在的問題，使得機組運行效率降低，為了解決這種問題，要加強對減少水輪機導葉漏水量方法的研究。文章先對水輪機導葉進行了介紹，再開展試驗，找到減少水輪機導葉漏水量的方法。

關鍵詞 水輪機導葉;減少漏水量;方法分析

引言

在傳統(tǒng)模式下，發(fā)電對能源消耗比較大，為了有效緩解能源緊張局面，水力發(fā)電是重要方向之一，具有清潔、高效的優(yōu)勢。水輪機是水力發(fā)電系統(tǒng)重要組成部分，如果導葉出現(xiàn)漏水問題，對發(fā)電質量會產生不利影響。在這種情況下，如何減少水輪機導葉漏水量成為研究的主要問題，有助于提升機組運行效率。

1水輪機導葉漏水原因分析

通過分析發(fā)現(xiàn)，導致水輪機導葉漏水因素比較多，其中最主要原因是導葉端面間隙、導葉立面間隙增大。技術、設備質量等方面一般都不會引起漏水問題，所以減少水輪機導葉漏水量最有效方式就是調整導葉端面間隙和立面間隙，這是目前水輪機A級檢修中的重點。本文通過分析并展開試驗，對于采用銅密封的導葉端面間隙提出“增加丁腈橡膠壓縮量”的方法來減少導葉漏水量。為了保證方法的有效性，本文結合實例進行分析，保證可以改善實際運行效果。

關于如何減少水輪機導葉漏水量很多水電廠都開展了研究，但并沒有取得實質性突破，面臨問題沒有得到明顯改善。解決問題的前提是找到原因，所以要加強漏水出現(xiàn)的原因，在此基礎上采取有效改善策略，減少水輪機導葉漏水量，不斷提升機組運行效率[1]。

2導葉端面概述

（1）基本結構。丁腈橡膠、2-銅密封、p-銅密封高出抗磨板高度（mm）、g-導葉端面單邊間隙（mm）、B-丁腈橡膠厚度（mm）、C-丁腈橡膠壓縮量（mm）。本文以某市一座水電廠導葉端面為例進行分析，其導葉端面密封是由材質為NBR65+5 shore的丁腈橡膠和材質為CuSn12-B的銅密封組合而成。

（2）材料屬性。NBR65+5shore的丁腈橡膠屬性。通過與供應商溝通了解到B的上下偏差為0-0.6mm，g的上下偏差為0-0.2mm。現(xiàn)場安裝實際量為P，Cmax=P-gmin，Cmin=P-gmax。通過分析發(fā)現(xiàn)，當輸入量P-銅密封高出抗磨板高度（mm）、g-導葉端面單邊間隙（mm）、B-丁腈橡膠厚度（mm）三者出現(xiàn)變化的時候，丁腈橡膠的C（壓縮量）和壓縮系數也會發(fā)生變化，說明存在著一定聯(lián)系。

CuSn12-B的銅密封屬性。CuSn12-B含有90%左右的Cu、10%左右的Sn，具有硬度高、耐磨性好、良好腐蝕性的特點，可以滿足水力發(fā)電需求，保證發(fā)揮出有效作用。

3開展試驗

如何減少水輪機導葉漏水量，開展試驗是一種有效方法，本文研究的是基于丁腈橡膠厚度為B=20mm，所以改變銅密封高出抗磨板的高度P將會改變丁腈橡膠的壓縮性。

（1）收集試驗數據。依據安裝的要求，某市水電廠5臺機組都采用P=0.7mm進行銅密封的安裝，當P=0.7mm時具有如下屬性：P=0.7mm時，丁腈橡膠壓縮量為0.3mm，壓縮系數為2%，最佳壓縮系數為6%～10%，有著很大的差距。通過結論可以得知銅密封高出抗磨板0.7mm的高出量比較少，很難發(fā)揮出丁腈橡膠的最佳彈性。

（2）試驗方法選擇及數據確定。丁腈橡膠最佳壓縮系數為6%～10%，為了實現(xiàn)這一目標，需要改變銅密封高出抗磨板高度P的大小，這樣才能改變丁腈橡膠的壓縮性能，以10%的壓縮系數為最終試驗方案。通過試驗發(fā)現(xiàn)，當P=2.3mm時丁腈橡膠的壓縮性能最好，以此為標準。安裝過程中受到人為因素和銅密封加工的原因會出現(xiàn)偏差，所以確定P=2.2±0.1mm為試驗的最終尺寸。選擇科學方法是保證試驗有效性的重要條件，因此要加強研究，確保與試驗需求相符合，可以取得良好效果。試驗數據確定作為參考依據，保證達到預期效果[2]。

（3）現(xiàn)場試驗。對某市水電廠機組導葉下端面36塊銅密封進行更換，全部采用銅密封高出抗磨板高度P=2.2±0.1mm進行加工，銅密封表面粗糙必須光滑，并對銅密封表面進出口加工成平滑過渡的斜角。為了避免導葉第一次開關對銅密封造成刮傷，在開關時要在銅密封上涂抹透平油。

試驗完成后，對機組導葉漏水量進行測量，發(fā)現(xiàn)漏水量有了明顯減少，說明這種方法有效，結合實際情況進行運用，有助于提高運行效率。

4試驗注意事項

為了確保試驗順利開展，過程中要加強控制，避免不利因素影響。首先試驗開展之前要做好準備工作，包括資料收集、試驗方案制定等，對于后期試驗開展是非常重要的。其次要從水電廠實際情況出發(fā)，體現(xiàn)出試驗的針對性，確保取得良好成效，改善機組運行效果。最后試驗完成后對結果分析，保證達到減少機組導葉漏水量目的，改善目前狀況，對于提高發(fā)電質量具有重要意義。試驗過程中涉及多個環(huán)節(jié)，特別是一些細節(jié)，必須要嚴格控制，否則會影響到結果準確性。

5效益分析

試驗后找到了減少水輪機導葉漏水量的方法，主要是對導葉端面間隙和立面間隙進行調整，控制在合理范圍內，有效解決漏水問題，提升機組運行效率和質量。減少水輪機導葉漏水量具有明顯效益，保證機組穩(wěn)定運行，提高了水資源利用率，可以獲得更大經濟效益。通過試驗找到一種有效方法，和水輪機導葉漏水具體情況聯(lián)系起來，通過改善來減少漏水量，保證達到最好效果。加強對減少水輪機導葉漏水量的研究，不斷改善實際效果，有助于提高水電產發(fā)展效益。對于水電廠而言，減少水輪機導葉漏水量具有重要現(xiàn)實意義，樹立起創(chuàng)新意識，注重新理論、新方法的運用，最大程度減少漏水量[3]。

6結束語

綜上所述，減少水輪機導葉漏水量的方法分析是很有必要的，可以改善機組實際運行狀況。注重對水輪機導葉漏水問題原因分析，有一個準確了解，便于更好進行處理。采用丁腈橡膠、銅密封組成的導葉端面密封的水輪發(fā)電機組都可以采用本文試驗所得出的方法，通過適當調整保證機組穩(wěn)定運行，推動水電廠更好的發(fā)展。

參考文獻

[1] 于亞軍，吳玉良，劉迎曦，等.水輪機導葉漏水影響因素分析及改進建議[J].水力發(fā)電，2019（12）：33-35.

[2] 梁應斌.減少水輪機導葉漏水量的方法研究[J].區(qū)域治理，2018（13）：167-168.

[3] 高陽，高山，張恩博.白山發(fā)電廠2號機組導葉漏水量測試計算與研究[J].東北電力技術，2017，38（3）：42-44.