水电站排水深井泵自润滑水系统设计.pdf

第37卷第10期
人民河
Vol 37. No 10
2015年10月
YEILLOW RIVER
Oet.,2015
エ程勘測设计
水电站排水深井泵自润滑水系统设计
胡雄峰,郑应霞
(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州310014
摘要:一般水电站坝体渗漏排水系统远离主厂房,其排水深井泵的润滑水缺少合适的水源。结合深井泵在水电站的应
用特点,设计了一套适用于水电站坝体渗漏排水深井泵的自润滑水系统,该系统主要由水箱、浮球阀、闸阀及钢管等组
成,水源引自深井泵排水管,解决了深井泵润滑水取水难的问题。应用结果表明:该系统原理简单、节能环保、布羅维护
方便,能为深井泵提供稳定的润滑水水源。
关键词:水电站;长轴深水泵;润滑水系统;渗漏排水系统
中图分类号:T"H311
文献标志码:A
doi:10.3969/j.isn.1000-1379.2015.10.029
长轴深井泵(下文简称“深井泵”)是一种立式单橡胶轴承内灌注润滑清水,防止烧坏橡胶瓦。水泵启
吸离心泵,它的泵体与电机分离,二者交装位置高差动试运转正常后2min方可切断润滑水。
大,无潮湿和淹没问题,亦无吸程和启动充水问题,故
在近年来设计建设的大中型水电站中被厂广泛采用。然
水电站深井水泵润滑水系统设计
而,深井泉启动前所結的润滑水水源问题一直困扰着2.1渗漏排水系统深井泵使用现状
人们,特别是用于大坝坝体渗漏排水系统的深井泵的
水电站厂房渗漏排水系统的深井泵润滑水一般与
润滑水水源更加难以解决。因此,寻找一套可郓、稳定机组技术供水或者消防供水合用一个水源,其水源取
的润滑水水源成为深井泵使用中首要解决的问题
自机组压力钢管或者下游尾水。但坝体渗漏排水系统
1深井泵及其在水电站的)应用
及水垫塘渗漏排水系统的集水井远离厂房,没有合适
的水源作为深井泵的润滑水。针对上述问题,目前主
1.1深井泵的应用
要有从坝前水库取水作为润滑水源及更改水泵类型两
水电站渗漏排水系统,主要用于排除水工建筑物种解决方案。
各部位的渗漏水及其他临时排水等。渗漏排水系统按2.1.1从坝前水库取水作为润滑水水源
照渗漏集水井分布位置通常可分为厂房渗漏排水系
在水库死水位以下布置两个取水目(一主一备),
统、坝体渗漏排水系统、水垫塘渗漏排水系统。
由钢管引水至渗漏排水泵房作为深井泵润滑水水源。
用于渗漏集水井排水的水泵一般有卧式离心泵及这种方案有以下缺点:①需要耗费较长的钢管,不经
立式深井泵两种。离心泵受吸出高度的限制,水泵的济;②取水口位于坝前水库,容易堵塞,检修维护十分
安装位置较低,需考虑防潮及防淹措施,且离心泵每次不便;③风险较高,一旦取水钢管爆管,极有可能会弓
启动前需要充水;而深井泵与离心泵相比,其突出优点发水淹泉房事故。
是电机装在较高的位置,有利于防潮和防淹,原因是泵2.1.2更改水系类型
叶轮在井下不存在吸程问题。另外,深井泵占地较小,
放弃深井水泵,改用离心泵或者潜水泵。卧式离
布置方便,所以近年来深井泉在水电站中被大量使用。心泵的缺点在前文已有叙述,潜水泵虽不需润滑水,也
1.2润滑水对于水电站深井泵的重要性
不存在卧式离心泉的缺点,但它存在如下问题:①潜水
深井泵轴承在缺少润滑水的情况下,与高速转动泵的电机及泵体均位于集水井底部,电机出现故障时
的传动轴之间会发生干摩擦,时一长便会发热起粉、需要将潜水泵整体吊出,检修维护不方使;②潜水泵长
破裂脱落,而传动轴在无轴承导向定位时,必定会发生期浸泡在水中,环境恶劣,容易遭受电化学腐蚀,水泵
剧烈摆动。当故障进一步发展时,就会景致主轴碰碎寿命较短;③潜水泵长期在水下工作,对设备的密封放
轴承支架和发生叶轮卡阻、联轴器被强大扭力剪断的水性能要求非常高,电机漏水没有被及时发现就会造
现象。由此可见,润滑水对深井泵的安全、可靠、稳成电机线圈短路烧毁,水泵可靠性较差。
定运行起着至关重要的作用?
正因为如此,《水力发电厂水力机械辅助设备系
收稿日期:2015-01-29
作者简介:胡雄峰(1984-),男,湖北仙桃人,高级工程师,
统设计技术规定》(NB/T350352014)3中对深井泵研究方向为水电站水力机械及辅助设备。
润滑水做出以下强制性规定:深井泵在启动前必须向
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人民黄河2015年第10期
总之,由于缺乏合适的润滑水水源,因此采用离心解决了水电站坝体渗漏排水系统及水垫塘渗漏排水系
泵或者潜水泵代替深井泵实属无奈之举。
统的深井泵润滑水水源问题,具体来讲有以下特点。
2.1.3采用润滑水轴承的深井泵
1)节能环保、变废为宝。2010年9月17H,国
有少数深井泵制造厂宣称其生产的深井泵启动前家发展改革委员会颁布了《固定资产投资项目节能评
不需要投人润滑水,其原理是将深井泵的橡胶轴承换估和审査暂行办法》,旨在加强固定资产投资项目节
成了润滑水轴承。这种深井泵只适用于井深较浅能管理,促进科学合理利用能源,从源头上杜绝能源浪
(<10m)、扬水管较短的情况,且轴承磨损较快,经常费,提高能源利用效率。水电站建设项目属于固定资
需要更換。而水电站的渗漏集水井一般容积较大,深产投资项目,根据该办法要求,需要编制节能评估报
度较深,一些大中型水电站的集水井甚至深达50m,告。而该深井泵润滑水系统的水源取白于深井泵排至
这种润滑水轴承深井泵就不再适用。
下游河道的废水,属于废水再次利用,积极贯彻和响应
2.2深井泵润滑水系统原理
了国家节能减排的号召。
为了解决深井泵的润滑水水源问题,笔者设计了
2)交全可靠。与坝前取水作为润滑水源相比,
一套深井泵润滑水系统,原理见图1。
即使润滑水取水管破裂,只需要停掉深井水泵,就可以
点化线框内为深井築目河滑系统
防止事故扩大,安全性大大提高。
深井?永取水管
(3)润滑水水质好。该系统设置了一个不锈钢水
箱用来存储润滑水,水箱本身还能起到泥沙沉积作用。
因此,由水箱提供的深井泵润滑水泥沙含量少、水质
好,有利于延长深井泵轴承寿命。
(4)投资较低,经济性好。该系统主要设备包括
个水箱、3个闻阀、1个浮球阀及少量钢管,设备投资与
坝前长引水钢管取水相差不大。在第一次使用时,需
要将水箱内充满水,之后不再需要向水箱人工补水,真
正做到了一劳永逸。
图例
(5)占地较小,布置简单,维护方便。该系统的设
备可与深井泵共同布置在渗漏排水泵房,设备的体积
排
常开阈门
中「排气阀
较小,布置简单紧湊,而且维护十分方便。
4结语
o°「浮球网
笔者设计的适用于水电站排水系统的深井泵润滑
「H碳球一一「表
水系统,已应用在越南某水电站的坝体渗漏排水系统
瓜变監
中,运行效果良好。这套系统能很好地保证深井泵的
图1深井泵润滑水系统原理
安全、可靠、稳定运行,已申请并获得中华人民共和国
该系统主要由水箱、浮球阀、闸及倒管组成。当国家知识产权局的实用新型专利授权“,在水电站、
深井泵开始工作时,深井泵排水管的水在水压作用水利工程及农田灌溉中有良好的应用前景。