300MW引进型机组发电机密封油系统常见问题及分析

1、引进型300mw发电机密封油系统常见问题分析和处理( w$ 1 l3 ?; $ h9 n1 a( v+ n: x d5 d y! k1 l) q, - a % p a. f) 4 e/ y% k, d/ h) b+ 0 e2 l , j# y0 p s8 u摘 要 本文介绍了发电机密封油系统常见的一些问题，并提出分析和处理意见。9 u/ v9 4 o. d& p2 n8 f: k2 a6 b关键词 发电机 密封油 氢气 差压阀 平衡阀 风机: u! i! v) g5 u( p. h1 概述- b- g6 + u8 z* i) k+ m目前国内引进型300mw汽轮发电机大都采用水氢氢冷却方式，其

2、氢气的密封采用双流环式氢油密封系统。虽然该系统是一个比较完善的系统，但如果在安装、调试及运行过程中操作不当，仍然会出现一些问题，诸如漏氢量大、氢气纯度低、差压阀及平衡阀工作失常、发电机进油等。作者通过多年的实践经验，对此提出一些看法和建议。2 ?: t$ c f8 v5 c% n2 常见故障的分析和处理& e& z; ) t) ) a: q, ) w2.1 发电机进油3 h8 t/ ; y+ t0 2.1.1 双流环式氢油密封系统分为空侧密封油和氢侧密封油，它们是二个相互独立的0 q * 8 f+ y系统，氢侧回油控制箱是氢侧油路的油源，在运行中必须维持一定的油位，油位高时排油装置将自动打开，

3、将油排往空侧油泵的入口，其排油的动力取决于发电机内氢气压力，如氢压过低（通常小于0.12mpa）,氢侧控制油箱的油就不容易被排出，久而久之，油箱油位逐渐升高，最终通过消泡箱进入发电机。这种现象大多发生在启动初期或盘车状态，尤其在调试阶段最容易发生，因为此时发电机不充氢气。所以只要密封油系统在运行，发电机内最好能充入0.150.3 mpa的氢气或空气，保证密封油系统的安全运行。0 / t+ p& p3 j& % e8 d2.1.2 氢侧控制油箱的补油阀顶针被强行打开或排油阀顶针强行关闭，以及正常运行时补、排油浮球阀失灵等，都容易造成发电机进油。2 c! : w/ e: | s8 p% x6 k2

4、.1.3 密封油系统的一些阀门被误操作，如备用差压阀的旁路阀等被开启也是造成发电机进油的一个原因。( ! z. b$ i3 i; , q$ q9 z$ m. r$ n2.2 发电机氢气纯度下降、湿度上升$ c4 h7 k* m j2.2.1 由于空侧密封油和氢侧密封油是二个相对独立的系统，空侧密封油来自发电机轴承润滑用油，其回油与发电机轴承润滑油混合后回到主油箱；氢侧密封油系统设有一个单独的油箱，密封油箱的补油来自空侧，排油也是去空侧油系统。理论上讲，要求二个油系统是独立的，运行中不允许空、氢侧二路油相互交混，以防止空侧油对氢侧油质的污染。但在实际运行中由于联络门内漏、管道布置不当造成流体阻力

5、压降不等，平衡阀、差压阀设计质量不佳，油中杂质造成平衡阀、差压阀动作不灵活或卡涩，密封瓦间隙偏大超标以及由于氢气变化较大造成平衡阀、差压阀调节跟踪困难等原因，使得空、氢侧相互窜油。如氢侧向空侧窜油，则氢侧密封油回油控制箱油位下降，自动补油浮子阀打开，由空侧向氢侧回油控制箱补油；如果系统中上述现象是连续的，那么补油也将是连续的；由于空侧密封油箱中含有多量的空气和水分，当含有空气的油通过密封瓦与氢气接触时，根据分压定律，油中分离出来的气或汽会进入到发电机内，造成氢气纯度下降、湿度上升。如空侧油向氢侧窜，则氢气纯度下降、湿度上升的更快。+ l) f( ( # d: t* 2.2.2 造成氢气纯度和湿

6、度下降的另一个原因是氢侧密封油泵停运。这时空侧密封油不仅向空侧流动，也向氢侧流动，相当于单流油封，仍可阻止氢气向机外逸出。虽然这是制造厂所允许的，但由于空氢侧共用一个密封油源，溶于氢侧油中的氢气可以通过空侧油路逸出，而溶于空侧油中气（汽）便通过氢侧油路进入机内，造成机内氢气纯度降低、湿度增大。保证氢气纯度，就必须大量排换氢气，造成不必要的浪费。所以这种方式，最好不要长期运行。) l0 l+ n7 p$ m% w2.3 油氢差压超过规定范围运行, k: x- d4 v) k差压阀的执行机构实际上是一个内置式波纹筒，波纹筒上部接有发电机内氢气压力信号，波纹筒内部接有空侧密封油泵出口压力油信号，氢气

7、压力和油压差值的变化造成波纹筒的上下移动，从而带动下部阀门的移动，氢气压力变化时，密封油也相应变化，始终保持油压大于机内氢压0.084mpa。但在实际过程中经常发现油氢差压发生变化，尤其在低氢压时变化更大，其原因大致有以下几点：6 i% y, _- & i+ p(1)由于产品本身质量所造成的。调试过程中常发现差压阀在额定氢压时调节性能较好，而在偏离额定工况时调节性能就不是太好，这说明调节弹簧的线性不理想，运行过程中要经常调整。 p. r+ n$ z4 y% l9 w7 l1 l) u(2)波纹筒破裂。1 ? y- b: g2 w& g+ j(3)波纹筒内空气未放尽。因为空气为可压缩性气体，部分

8、吸收了油压的变化，对调节性能影响较大。( z t. a6 u& n, 4 x# y(4)腔体内杂质较多，特别是新建机组，安装前需对传压管仔细清理以保证油质的清洁。, n7 |. z8 z. 3 r2.4 平衡阀工作失常i: v; a8 q8 c+ l) q平衡阀分汽端和励端二只，其信号分别取之于各自密封瓦处的空、氢侧油压，通过空、氢侧油压的变化自动调节平衡阀开度的大小，从而使空、氢侧在密封瓦处的油压差始终保持在50mmh2o之内。平阀工作失常首先表现在空氢侧微差压计上，其值偏差较大的原因有以下几点：. 8 z1 o9 f, 5 r h(1)油质脏，活塞被卡住。 c$ 4 w1 , * o: p

9、& i, (2)传压管较细，通常应加大到181.5mm左右,以提高平衡阀的工作灵敏度和平衡精度。8 y8 u: n4 & i5 i+ l6 m: m(3)平衡阀杆间隙、活塞间隙加工或密封不好，存在漏油现象。若是平衡阀杆间隙漏油，那么氢则工作油将进入到氢侧信号油室，使氢侧信号油压力升高，造成氢侧油压低于空侧油压，使微差压计的偏值增大。其影响程度取决于从平衡阀出口至密封瓦之间的氢侧供油管产生的阻力压降、平衡阀杆的漏流间隙以及氢侧压力信号管的通径等。8 i- * _1 n* f4 d* b3 c/ y(4)平衡阀有调节能力是有限的，若发现微差压计偏差较大，应首先调节氢弹侧油泵出口旁路阀，使其汽、励端

10、空气侧的差压尽可能的达到最小，然后再分别调节各自的平衡阀，使空氢侧的压差达到小于500pa。) o+ s6 w2 p9 f# d$ u+ y* h( u2.5 发电机漏氢量大$ 2 4 f- b z% u发电机漏氢量大的原因除与发电机本体及其相连接的管道外，基本上都是通过密封油系统漏出去的。其中，最主要的一点就是密封瓦安装隙大或密封瓦被磨损，这也是空、氢侧窜油的一个根本原因。因此在安装时应严格按照标准控制好径向和轴向间隙。对于新投产的机组，油质往往难以达到要求，使密封瓦或轴颈磨损，造成间隙增大、超标，氢气漏量加大。某台机组曾经发生此类现象，在168小时试转期间，制氢站的供气量已满足不了要求，只

11、得外购氢气来维持机组的运行。所以保持油质清洁不仅是为了防止密封瓦磨损，同时也提高了平衡阀和差压阀的控制精度。; g( ; l2 l+ d5 z& 9 j此外，对油质的工作不够重视，运行人员对定期检查的工作项目往往不执行也是发电机漏氢的一个原因。制造厂的说明书要求每八小时应对刮片式滤油器进行旋转清理并排污，但我们往往做不到这一点。7 q. e, h* i& g8 q1 i, p: r; o9 v2.6 空侧油箱排烟风机抽油) w: z+ e/ k v q r密封油排烟风机抽油在国内有不少机组均出现过，直接表现为主机油箱的油位降低。抽油量有大有小，最大时每小时有1桶油的量被抽走排掉。其原因一是管路布置不合理、风机压头大，二是表现为主机油箱的回油不畅等。0 _( p0 m1 y v: m9 n空侧油箱排烟风机整体布置在6m标高，而空侧密封油箱实际上是一段直径加大的回油管，布置在运转层楼板上面，标高约11m左右。在风机的进口挡板前或风机底部装有一直径约40mm的排污管，正常运行时用来排去管道中极少量的油水混合物等液体杂质。从此系统来看，风机只要克服油箱顶部上的一段排烟管道（垂直段）所造成的静压头，就可以把油抽走，而此管道段高约0.3m，由于风机的全压头一般在3500pa左右，可见风机是完全能够将油从油