停频繁、机组在低负荷运行时顶盖水位上涨过快的安
全隐患(已发生过一起因顶盖水位过高导致的事故停
机)。因此，为了机组的安全稳定运行，龙口轴流式
机组水轮机顶盖排水系统亟待改造。
1 存在的问题及分析
1．1 顶盖排水泵排水能力差
龙口轴流式机组原顶盖排水系统选用的是某品牌
DN50排水泵，排水能力为0．25m ／rain，设置有3台，
互为备用。由于龙口轴流式机组水轮机顶盖的漏水量
比较大，导致3台顶盖排水泵频繁启停，机组在低负
荷运行时，顶盖的漏水量将增大，基本与单台顶盖泵
的排水量相同。如果有一台顶盖排水泵出现故障，顶
盖水位将迅速上升而导致机组因顶盖水位过高而停
机，严重时会导致水淹水导的不良后果。
1．2 机械设备的漏水量大
机械设备的漏水主要来源于水轮机顶盖与水轮机
大轴密封之间的漏水和导叶轴套的漏水，还有其他设
备的少量漏水，如机坑里衬的渗水等。这几种漏水在
龙口轴流式机组中都存在，而且导叶套筒的漏水量比
较大，且顶盖内的容积仅有10m ，导致顶盖水位长
时间处于高位。龙口1号～4号机组均属于轴流转桨
式机组，这种型式的机组运行范围比较广，在不同工
况下，机组负荷调整比较频繁，这也是龙口顶盖泵漏
水量大的一个主要因素。
1．3 顶盖排水方式不合理
龙口轴流式机组主轴密封渗漏水和导叶套筒的渗
漏水主要通过顶盖泵由技术供水排水干管入尾水管。
由于技术供水排水干管在机组运行时属于密闭的系
统，设计时未考虑加装排气装置，排水干管内存在气
压或水压，导致该顶盖排水泵启动时处于带载启动状
态，且顶盖排水系统运行过程中也存在一定的额外负
荷，消减水泵的出力。
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2 改造方案的选取
2．1 顶盖渗漏水量的考察
抽取了龙口单台机组顶盖排水泵一个工作日的运
行记录进行了分析。假定三台顶盖泵无差异，可以发
现顶盖泵的累计运行时间为690min。平均每小时内顶
盖泵要运行29rain，顶盖的漏水量Q可根据水泵的排
水能力计算，即
Q=q×690min／24h=0．12m ／min
其中，q为未改造前顶盖排水泵的排水能力，为
0．25m ／min。
龙口顶盖排水泵运行一年来，顶盖泵虽未出现
大的故障，但顶盖水位经常处于比较高的状态，且
顶盖泵长时问处于运行状态，不能得到有效的休
息，将大大缩短设备的使用寿命。在顶盖排水安全
的情况下，应保证设备能够有较长时间休息，缩短
抽水时间。这既是改造目的，这也是全厂节能降耗
的要求。
2．2 顶盖排水泵的选择
本次改造中要求顶盖泵的排水能力比改造前有所
提高，按水泵工作2～5min排干顶盖内有效容积中积
存的渗漏水来选择。顶盖的有效容积指的是顶盖排水
泵启动水位与停泵水位之间的容积，是反映集水能力
的一个参数。也就是说顶盖有一定的集水能力后，顶
盖排水泵不必连续运转，可以每隔20～30min启动一
次。本次改造以容纳30min内渗漏水量来选取顶
