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浅析发电机补氢量大及进油与密封油系统的关系官江波（神华国华太仓发电有限公司 江苏省 太仓市 512433）【摘 要】本文浅析了QFSN-600-2 型双流双环密封式汽轮发电机补氢量大及进油与密封油系统的关系，并从密封油系统设备结构、系统运行及检修方面提出了相应的解决措施。【关键词】发电机 密封油 氢气 补氢量 进油 措施0 引言国华太仓发电有限公司两台QFSN-600-2 型双流双环密封式汽轮发电机存在不同程度的补氢量大和进油问题。氢冷发电机的氢气消耗过快，除了增加氢气本身的成本外，还因氢气纯度下降而导致发电机效率低，影响发电机的经济运行。另外，发电机内进油，引起发电机线圈绝缘下降，给发电机安全运行带来隐患。因此，解决发电机补氢量大的问题、消除发电机进油十分重要。1 密封油系统简介汽轮发电机密封油系统由空侧和氢侧两个各自独立又互有联系的的油路组成，空侧和氢侧密封油同时向发电机两端的双流双环式密封瓦供油。来自汽轮发电机组轴承的回油，经空侧密封油泵升压后，通过空侧密封油冷油器、滤网到发电机汽、励端双流双环式密封瓦的空气侧油环，空侧密封油压力的控制依靠压差阀的泄油来控制，当发电机内氢气压力变化或空侧密封油压力波动时，压差阀将调整空侧密封油泄油量以维持空侧密封油压力大于发电机内氢气压力0.0840.01Mpa。空侧密封油的回油排至发电机支持轴承的回油系统。氢侧密封油经氢侧密封油泵升压后，通过氢侧密封油冷油器、滤网，再分成两路分别通过发电机汽、励端平衡阀到发电机汽、励密封瓦的氢侧油环中，汽、励平衡阀的作用是跟踪汽、励端密封瓦内空侧油环内压力，调整汽、励密封瓦内氢侧油环内压力与空侧油环压力差不大于0.49kPa,氢侧密封油回油到密封油箱，密封油箱油位通过空侧密封油泵出口补油或向空侧密封油泵入口排油来控制。2 双流密封油结构汽轮发电机补氢量大及进油与密封油系统的关系2.1 运行中实际上很难控制空侧密封油和氢侧密封油压力的平衡当空侧油压较氢侧油压高时，空侧低品质的油便窜入到氢侧油路中，与发电机内的氢直接接触，油中所含的气体和水蒸汽便部分分离出来，并与氢气混合，造成发电机氢气品质下降；当氢侧油压高于空侧油压时，氢侧油便通过密封瓦窜入空侧，从而造成氢侧油箱油位降低，氢侧油箱内所缺的全国火电600MW 级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集 汽机171油需要用空侧油进行补充，相对低品质的空侧油进入氢侧油路，又形成与上述同样的结果。最终造成发电机内氢气污染，氢气纯度下降，补氢量增大。2.2 造成空侧密封油和氢侧密封油压力不平衡主要原因是氢侧密封油系统的平衡阀调节精度差平衡阀要求的精度为0.49KPa，在运行中，由于平衡阀活塞和油缸之间间隙较小，稍有杂质可能造成活塞的运动阻力增大，甚至卡死，致使平衡阀调节性能变差，不能有效维持空、氢侧密封油压力的平衡，进而造成氢气污染、增大补氢量增大。2.3 密封瓦与发电机转子间隙增大从密封瓦与转轴间沿转轴的轴向流向空侧和氢侧的油流称为轴向流动，当空、氢侧密封油压差保持一定时，空、氢侧密封油的交换量与密封瓦的间隙的成正比。密封瓦直径间隙为0.23-0.28mm，当运行中密封瓦间隙从0.23mm 增大到0.28mm 甚至更大时，密封油流量将大大增加，而由于空、氢侧密封油之间不可避免的存在压差，密封油流量的增加将导致空、氢侧密封油的交换量成倍增加，从2.1 条可知氢气纯度快速降低。氢侧回油油量的增大将会造成氢侧回油管路不畅，当消泡箱油位升高到超过轴颈最低位置时，将造成发电机进油。2.4 油温的影响发电机密封油温度高 密封油的粘度随油温的升高而降低，在同样的流通面积内，要维持一定的密封油压力，当密封油温度高时，就需要较大流量的密封油。600MW 机组集控运行规程规定氢冷发电机空、氢侧密封油温度在3849之间。油温在38时的粘度比49时小，要维持一定的密封油压，则需要较大的密封油流量。同样，由于密封油温的升高，密封瓦的内径将增大，这样要保证发电机内氢气不外泄，同样需要增大密封油流量来维持一定的压力。因此密封油温度过高将导致密封油流量增大，按照2.3 条的分析，同样会引起发电机内氢气纯度下降或发电机进油。2.5 排烟风机出力小空侧密封油泵油源取自氢油分离器，氢油分离器的排烟风机主要作用是抽出空侧油中的微量氢气，以免氢气随润滑油回到主油箱。排烟风机出力小 ，则空侧油中的空气和氢气难以被抽出。这样，按照2.1 条的分析，氢气纯度并没得到改善。3 防止发电机进油、减少补氢量的措施3.1 保证密封瓦与转轴的适合的间隙3.1.1 保证检修时密封瓦间隙符合要求要求密封瓦与转轴直径间隙为0.23-0.28mm，检修时应严格按标准保证密封瓦间隙符合要求，并尽量靠近下限，这样即能减少密封油流量，又能防止因密封瓦间隙过小而产生的密封瓦温高、密封瓦磨损甚至发电机转轴震动过大等缺陷。3.1.2 采用高精度密封油滤网设备厂家提供的密封油系统空氢侧均采用刮片式滤网，但实际上这种刮片式滤网只能起算作粗全国火电600MW 级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集 汽机172滤网，不能有效过滤掉密封油中的微小颗粒。正是由于密封油流中的微小颗粒与密封瓦及轴颈的相对流动产生的研磨，加剧了密封瓦与轴颈的磨损，导致了运行密封瓦间隙的增大。采用过滤精度0.01mm 或以下的纤维滤网替代刮片式滤网。3.2 提高平衡阀的调节精度可有效减少空、氢侧密封油的窜动量，防止氢气污染检修后进行平衡阀调节试验，保证空、氢侧密封油压力平衡。 平衡阀的目的是控制密封瓦内空、氢侧密封油环内的空、氢密封油不交换，基于这个原理，可关闭密封油箱补、排油门，观察并根据密封油箱油位变化对平衡阀进行调整，最终使密封油箱油位基本稳定，达到减少空、氢侧密封油在密封瓦内交换的目的。通过试验可找出规律，在机组正常运行中，根据密封油箱补、排油管道的温度判断是在补油或排油，微调平衡阀，提高其精度。3.3 控制密封油的温度控制密封油的温度可进行密封油温在标准要求范围内上下限之间变动的试验，在发电机转轴振动不增大的情况下，尽量保持密封油温在标准的低限（3842）运行，从而达到减少密封油流量减少发电机进油和降低氢气污染的目的。3.4 提高排烟风机的出口压力提高氢油分离器排烟风机的出口压力可提高氢油分离器的负压、减少空侧密封油中的含空气量和含水量，从而减少因空、氢侧密封油交换对氢气的污染。结 论总上所述，针对发电机存在的氢气污染、发电机进油缺陷，根据双流双环密封油系统的特点，采取相应的防范措施，可有效减少发电机氢气污染和进油缺陷，提高发电机运行的安全可靠性和经济性。参考文献：1 汽轮发电机密封油系统说明书 上海汽轮发电机有限公司 编2 600MW 机组集控运行规程 国华太仓发电有限公司 发布作者简介：官江波（1971），男，湖南郴州市，主要从事大型火力发电厂检修技术管理工作。TEL：13606