密封油系統(tǒng)存在的問(wèn)題及對(duì)策

1、國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)存在的問(wèn)題及對(duì)策呂海濤（華能井岡山電廠,江西 吉安 343009）摘 要對(duì)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)行了初步分析，并提出了預(yù)防措施和改進(jìn)意見(jiàn)。關(guān)鍵詞300MW機(jī)組；密封油系統(tǒng)；平衡閥；差壓閥目前國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW汽輪發(fā)電機(jī)組的密封油系統(tǒng)雖然已經(jīng)比較完善，但由于該系統(tǒng)比較復(fù)雜，在實(shí)際運(yùn)行中的操作不當(dāng)，以及檢修維護(hù)質(zhì)量的原因，使得該系統(tǒng)的運(yùn)行仍然存在一些問(wèn)題。由于密封油系統(tǒng)的運(yùn)行安全直接威脅到整個(gè)發(fā)電機(jī)組的安全，如發(fā)電機(jī)機(jī)進(jìn)油將引起發(fā)電機(jī)線圈絕緣下降；氫氣純度下降導(dǎo)致發(fā)電機(jī)效率降低，增加了機(jī)組補(bǔ)排氫次數(shù)和氫站制氫量，并可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生局部氫爆；發(fā)電機(jī)漏

2、氫還極易引起火災(zāi)。因此本人將自己在生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行了歸納分析，并提出預(yù)防和改進(jìn)措施，以供大家參考。1 發(fā)電機(jī)內(nèi)進(jìn)油1.1在氣體置換過(guò)程中，氫側(cè)油箱滿油，引起發(fā)電機(jī)進(jìn)油。該種情況發(fā)生在發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力小于0.1Mpa以下，且氫側(cè)油箱油位較高時(shí)。大家都知道氫側(cè)密封油箱回氫管回到發(fā)電機(jī)消泡箱內(nèi)，氫側(cè)回油管回油到氫側(cè)油箱是處于半充滿狀態(tài)回油，以利于溶解在氫側(cè)密封油油中的氫氣析出，并返回到發(fā)電進(jìn)內(nèi)。因此氫側(cè)密封油箱的壓力為發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力，隨著發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力的降低，氫側(cè)油箱上的氫氣壓力也將隨之降低。而氫側(cè)油箱的排油接在空側(cè)油泵的入口，和空側(cè)油箱形成連通管路。當(dāng)氫側(cè)油箱油位較高時(shí)，自動(dòng)排油閥

3、浮子受浮力作用打開(kāi)自動(dòng)排油閥。這時(shí)該閥本應(yīng)處于排油狀態(tài)，但由于氫側(cè)油箱壓力過(guò)低，使得排油閥后的空側(cè)密封油的壓力高于該閥前氫側(cè)油箱排油壓力，從而不但排不了油，反而使排油閥后的空側(cè)密封油進(jìn)入氫側(cè)油箱，造成氫側(cè)油箱滿油，引起發(fā)電機(jī)進(jìn)油。 對(duì)此我們可以做一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算：根據(jù)伯努力方程，選擇12為截面可得：h1= v2/2g +p/g+ hw，空側(cè)密封油流量Q3.3×10-3m3/s，經(jīng)計(jì)算v=0.269m/s，可見(jiàn)空側(cè)密封油箱至空側(cè)密封油泵入口流速很低，因此沿程阻力hw0，v2/2g0，h1p/g，p0.09Mpa。由計(jì)算可知當(dāng)氫側(cè)油箱上的氫氣壓力約等于0.09Mpa時(shí)，自動(dòng)排油閥失靈。因此

4、在發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓小于0.1Mpa時(shí)，氫側(cè)排油閥失去自動(dòng)排油功能，這時(shí)要特別注意氫側(cè)油箱油位，一般采取及時(shí)關(guān)閉自動(dòng)排油閥后的截至閥，并通過(guò)氫側(cè)油濾網(wǎng)后的大循環(huán)的排油和自動(dòng)補(bǔ)油閥的補(bǔ)油來(lái)調(diào)整氫側(cè)油箱油位。本人在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓小于0.1Mpa時(shí)，雖然自動(dòng)排油閥已失靈，但自動(dòng)補(bǔ)油閥仍然動(dòng)作靈活可靠。這是因?yàn)樽詣?dòng)補(bǔ)油來(lái)自空側(cè)油泵出口，其壓力始終高于氫側(cè)油箱內(nèi)壓力。因此人為的控制氫側(cè)油箱的低油位運(yùn)行，就會(huì)使氫側(cè)油箱一直處于補(bǔ)油狀態(tài)，從而保證氫側(cè)油位處在自動(dòng)調(diào)整狀態(tài)。而要保持氫側(cè)油箱的低油位運(yùn)行只需使氫側(cè)油壓略壓高于空側(cè)油壓，保證氫側(cè)向空側(cè)的少量竄油，運(yùn)行中只需將平衡閥調(diào)整螺栓做微量調(diào)整即可。這樣

5、就可以使得低氫壓時(shí)氫側(cè)油箱油位仍處在自動(dòng)調(diào)整狀態(tài)，從而避免了人為調(diào)整，省去了運(yùn)行人員的監(jiān)視，而且使系統(tǒng)運(yùn)行變得非常安全，有效避免了氫側(cè)油箱滿油，造成發(fā)電機(jī)進(jìn)油的事故。用該辦法調(diào)節(jié)氫側(cè)油箱油位需要注意：第一，保持氫側(cè)油壓略壓高于空側(cè)油壓即可（小于50mmH2O），以免對(duì)氫氣純度產(chǎn)生較大影響；第二，該方法適合在發(fā)電機(jī)充排氣體時(shí)且氫壓小于0.1Mpa時(shí)使用，系統(tǒng)正常后要及時(shí)調(diào)整回原來(lái)的平衡狀態(tài)。1.2機(jī)組升速過(guò)程中差壓閥、平衡閥跟蹤不好，造成發(fā)電機(jī)進(jìn)油。這是因?yàn)闄C(jī)組在升速過(guò)程中，尤其是熱態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化很快（300rpm/min），由于發(fā)電機(jī)兩側(cè)風(fēng)扇的影響，機(jī)內(nèi)兩側(cè)氫壓升高，使得差壓閥關(guān)

6、小，空側(cè)油壓上升，在平衡閥的作用下，氫側(cè)油壓也隨之上升。但由于發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力上升速度快，若差壓閥調(diào)節(jié)品質(zhì)不好，就會(huì)出現(xiàn)差壓閥波動(dòng)，密封油壓也將隨之波動(dòng)，造成發(fā)電機(jī)進(jìn)油或發(fā)電機(jī)兩側(cè)端向外噴油霧；若平衡閥調(diào)節(jié)品質(zhì)不好，還會(huì)出現(xiàn)空側(cè)向氫側(cè)竄油，使氫側(cè)回油量增大，導(dǎo)致隨高速旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)風(fēng)扇吸卷進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)的油量增加。差壓閥、平衡閥的調(diào)節(jié)品質(zhì)除了和產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)外，還和潤(rùn)滑油品質(zhì)，密封油濾網(wǎng)以及運(yùn)行人員的操作有密切關(guān)系。因此要從各個(gè)方面下功夫，如選擇質(zhì)量可靠的進(jìn)口閥；在潤(rùn)滑油中加裝裝磁性濾油裝置；采用高精度密封油濾網(wǎng)；補(bǔ)排氫時(shí)要不要太快，緩慢進(jìn)行等。1.3另外密封瓦的加工缺陷，也是導(dǎo)致發(fā)電機(jī)進(jìn)油的一個(gè)原因

7、。我廠就曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)因密封瓦上一個(gè)工藝孔沒(méi)有焊死，導(dǎo)致該漏點(diǎn)向發(fā)電機(jī)內(nèi)滲油，每天從發(fā)電機(jī)檢漏儀放出1升左右的油來(lái)，經(jīng)多方面調(diào)整都無(wú)效果，最后揭瓦發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，經(jīng)補(bǔ)焊處理后才得以消除。2 密封油系統(tǒng)的振動(dòng)2.1差壓閥擺動(dòng)導(dǎo)致系統(tǒng)振動(dòng)。差壓閥擺動(dòng)是造成密封油系統(tǒng)振動(dòng)的一個(gè)主要原因，其擺動(dòng)主要有兩方面的原因。第一是密封油品質(zhì)差，油中含有雜質(zhì)，造成差壓閥或空側(cè)油泵出口逆止閥卡澀，從而引起系統(tǒng)振動(dòng)。該項(xiàng)工作主要是在機(jī)組調(diào)試階段潤(rùn)滑油系統(tǒng)濾油時(shí)把好關(guān)，防止雜物、異物、沙粒（一些鑄造設(shè)備沒(méi)有處理干凈所致）等殘留在系統(tǒng)中，并在潤(rùn)滑油系統(tǒng)調(diào)試后再調(diào)試密封油系統(tǒng)，且密封油系統(tǒng)整體調(diào)試前對(duì)管道加裝濾網(wǎng)進(jìn)行大流量沖洗濾油，

8、油濾好后再接信號(hào)測(cè)量管路，以保證密封油系統(tǒng)的清潔。第二是差壓閥空側(cè)油壓信號(hào)過(guò)于靈敏，導(dǎo)致差壓閥擺動(dòng)。該種情況往往在氫氣壓力變化較大或系統(tǒng)油壓波動(dòng)較大時(shí)發(fā)生。原因是主差壓閥空側(cè)油壓信號(hào)取自空側(cè)油泵出口附近，本身壓力就不很穩(wěn)定，再加上該壓力主路取樣管比較粗，導(dǎo)致壓力信號(hào)比較靈敏，從而引起差壓閥頻繁波動(dòng)。其實(shí)原進(jìn)口該種密封油系統(tǒng)主差壓閥空側(cè)油壓信號(hào)管路上只有一個(gè)節(jié)流孔，并沒(méi)有設(shè)計(jì)該路取樣管道，國(guó)內(nèi)加裝旁路主要是基于該系統(tǒng)在低溫啟動(dòng)時(shí)因油的粘性大，空側(cè)油壓經(jīng)節(jié)流孔反應(yīng)不靈敏而設(shè)計(jì)。因此正常運(yùn)行時(shí)靠節(jié)流孔取空側(cè)油壓即可，主路取樣管只起到配合調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)可保持其關(guān)閉，而這一點(diǎn)運(yùn)行人員往往不是很

9、清楚，以為這一路全開(kāi)才對(duì)。2.2空側(cè)防爆風(fēng)機(jī)出口逆止門卡澀，導(dǎo)致系統(tǒng)振動(dòng)。該逆止門卡澀將使油箱形成正壓，導(dǎo)致油箱內(nèi)空側(cè)油中的氫氣不易析出來(lái)，且分離出來(lái)的氫氣不能及時(shí)排出，這樣將會(huì)使得氫氣隨空側(cè)密封油進(jìn)入空側(cè)油泵入口，導(dǎo)致空側(cè)油泵出口壓力波動(dòng)，油泵振動(dòng)，聯(lián)帶引起差壓閥振動(dòng)。因此空側(cè)防爆風(fēng)機(jī)的出力應(yīng)該盡量選擇大一些 ，以利于回油和析出、排出氫氣，且要選擇動(dòng)作可靠的出口逆止門。另外空氫側(cè)油壓信號(hào)管中含空氣，空氫側(cè)安全閥泄漏，再循環(huán)閥位置調(diào)整不當(dāng)?shù)?，也將?huì)引起系統(tǒng)振動(dòng)。3 發(fā)電機(jī)氫氣純度下降快3.1空氫側(cè)油壓不平衡，導(dǎo)致氫氣純度下降。由于平衡閥不可能保持空氫側(cè)油壓的絕對(duì)平衡，因此空氫側(cè)密封油發(fā)生竄油將

10、會(huì)不可避免。當(dāng)空側(cè)油壓高時(shí)，空側(cè)油竄到氫側(cè)，再經(jīng)密封油內(nèi)油檔被發(fā)電機(jī)風(fēng)扇吸卷，將油中攜帶的空氣釋放到發(fā)電機(jī)內(nèi)，同時(shí)氫側(cè)油箱油位升高，自動(dòng)排油閥打開(kāi)排油；當(dāng)氫側(cè)油壓高時(shí)，氫側(cè)油竄到空側(cè)，氫側(cè)油箱油位降低，自動(dòng)補(bǔ)油閥打開(kāi)，使含空氣量較高的空側(cè)油補(bǔ)充到氫側(cè)油箱，并進(jìn)入氫側(cè)油循環(huán)，最終將空氣釋放到發(fā)電機(jī)內(nèi)。因此無(wú)論是氫側(cè)還是空側(cè)油壓高，都將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣受到污染，尤其是當(dāng)空氫側(cè)密封油存在較大的不平衡時(shí)影響更大。停機(jī)時(shí)，釋放到發(fā)電機(jī)內(nèi)的空氣因受重力作用，還將逐漸下沉到發(fā)電機(jī)底部，聚集到發(fā)電機(jī)死角和低點(diǎn)處，造成發(fā)電機(jī)局部將油純度不合格，產(chǎn)生局部氫爆的危險(xiǎn)。因此如何盡可能的保持空氫側(cè)油壓平衡，是解決該問(wèn)題

11、的關(guān)鍵所在。運(yùn)行中要求空氫側(cè)油壓差在±50mmH2O，一般以密封油系統(tǒng)上的調(diào)端和勵(lì)端的平衡表為判斷油壓平衡的依據(jù)，輔之以汽輪機(jī)運(yùn)行平臺(tái)就地空氫側(cè)油壓表。但由于現(xiàn)場(chǎng)壓力表計(jì)的誤差，以及平衡表取壓信號(hào)存在誤差，往往平衡表調(diào)平衡了，而實(shí)際空氫側(cè)油壓并沒(méi)有平衡。本人在實(shí)踐中覺(jué)得調(diào)整平衡閥應(yīng)以平衡表為粗調(diào)信號(hào)，而以氫側(cè)油箱補(bǔ)排油管道的溫度為細(xì)調(diào)信號(hào)。這是因?yàn)檎＿\(yùn)行時(shí)空氫側(cè)回油溫度在5060左右，若空氫側(cè)油壓比較平衡，就會(huì)出現(xiàn)氫側(cè)油箱補(bǔ)油和排油量很微小的情況，補(bǔ)排油管道就會(huì)是冷的或者微熱。若運(yùn)行中補(bǔ)油或排油管道很熱，說(shuō)明氫側(cè)油箱在補(bǔ)油或排油，那么空氫側(cè)密封油一定存在著較大的不平衡，因此即使是表

12、計(jì)平衡了，還是需進(jìn)一步調(diào)整平衡閥。3.2密封瓦間隙大，導(dǎo)致氫氣純度下降。當(dāng)空氫側(cè)密封油差壓保持一定時(shí)，空氫側(cè)密封油的交換量與密封瓦間隙成正比。對(duì)于國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW汽輪發(fā)電機(jī)組，密封瓦直徑間隙在0.150.28mm之間，由于密封瓦安裝間隙的偏大和運(yùn)行中密封瓦磨損都將導(dǎo)致密封油流量的大大增加，而空氫側(cè)密封油不可避免的存在著交換，密封油流量的增加將導(dǎo)致空氫側(cè)油量交換的成倍增加，空側(cè)竄到氫側(cè)的密封油攜帶的空氣、水份最終將被交換到發(fā)電機(jī)的氫氣中去，從而降低了氫氣純度。因此密封瓦檢修時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)，保證密封瓦的間隙盡量靠近下限，以減少密封油流量，并保證密封瓦不被磨損；另外就是采用高精度密封油濾網(wǎng)，降

13、低密封油中的顆粒度，從而減少密封油中的微小顆粒與密封瓦及軸頸的相對(duì)流動(dòng)產(chǎn)生的研磨。3.3密封油溫過(guò)高，導(dǎo)致氫氣純度下降過(guò)快。眾所周知密封油的粘度隨著溫度的升高而降低，流動(dòng)性隨著粘度的降低增強(qiáng)。因此在相同密封瓦間隙的情況下，隨著密封油溫度的升高而導(dǎo)致密封油流量增大，從而導(dǎo)致空氫側(cè)密封油交換量的增加。一般情況下，密封油溫度應(yīng)控制在2750之間。在密封油冷卻水量充足的情況下，為了減小空氫側(cè)密封油交換量，可盡量控制密封油溫保持低限運(yùn)行，原則是發(fā)電機(jī)軸承振動(dòng)不受影響。5 結(jié) 論（1）發(fā)電機(jī)氣體置換過(guò)程中，氣體壓力小于0.1Mpa時(shí)容易進(jìn)油，經(jīng)微調(diào)平衡閥，保持氫側(cè)油壓略壓高于空側(cè)油壓是可以避免進(jìn)油發(fā)生的。（2）差壓閥、平衡閥調(diào)整不好，啟停機(jī)過(guò)程中易發(fā)生發(fā)電機(jī)進(jìn)油，要從設(shè)備、運(yùn)行等多方面下功夫才能避免。（3）密封油油質(zhì)差，差壓閥空側(cè)油壓信號(hào)過(guò)于靈敏，防爆風(fēng)機(jī)出口逆止閥卡澀，都將造成差壓閥的擺動(dòng)。改善油質(zhì)，關(guān)閉差壓閥空側(cè)油壓主路信號(hào)，限制氫壓變化速度是解決該問(wèn)題的有效措施。（4）空氫側(cè)密封油量的交換和密封瓦間隙偏大，是發(fā)電機(jī)氫氣純度下降的本質(zhì)原因。采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)整措施調(diào)整好平衡閥，控制較低的密封油溫度，改善油質(zhì)，保證較小的密封瓦間隙，對(duì)氫氣純度的下降過(guò)快將有所改善。參 考 文 獻(xiàn)1汽輪機(jī)望亭發(fā)電廠編著 中國(guó)電