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汽轮发电机组密封油系统常见问题分析及处理措施饶官荣

发表时间：2020/6/30 来源：《电力设备》2020年第5期作者：饶官荣

[导读] 摘要：随着我国经济的持续快速增长，工业化进程的不断推进促进了电力行业的发展。

        （国家能源集团丰城发电有限公司江西丰城 331100）
        摘要：随着我国经济的持续快速增长，工业化进程的不断推进促进了电力行业的发展。而在我国大型发电厂中，火力发电占据了半壁江山，汽轮发电机组得到了广泛的应用，汽轮发电机组密封油系统的地位越来越重要。密封油系统的运行是否稳定，直接关系着整个发电机组的工作状态，密封油系统根据密封瓦形式我们分为两类，一类为盘式，中等容量发电机多采用此种类型。另外一种是环式，又分为单流，双流以及三流等多种类型。由于密封油系统的运行安全直接威胁到整个发电机组的安全，本文就汽轮发电机组密封油系统常见问题分析及处理措施展开探讨。
        关键词：汽轮发电机组；密封油系统；措施
        引言
        国家大力提倡推行供给侧结构性改革，火力发电行业推行实施“上大压小”政策，淘汰落后产能。为了更好地实现节能目标，很多企业的大容量汽轮发电机组通常采用“水-氢-氢”的冷却方式，密封油系统的运行安全可靠性直接影响到汽轮发电机组的安全经济性。
        1发电机密封油系统的简要介绍
        大型汽轮发电机组的发电机通常使用水一氢一氢的冷处理方式,发电机定子线圈利用水冷,而发电机的转子定子铁芯利用氢气进行冷却。氢气的纯度必须控制在不小于96%,以避免发生爆炸事件。虽然氢气的冷却效果很好,但是也必须注意这一问题的发生。利用发电机密封氢气的方式,使得发电机密封油系统将外界和发电机里边的氢气隔开,不让空气进入到发电机内,也不让发电机内的氢气外泄。这种方式不仅使氢气纯度得以保证,也预防了爆炸事件的发生,杜绝危害现象。在发电机转子进行高速度的旋转时,必须要注意在静、动两部分之间隔出相对的缝隙,不能够使用固定密封的方法。因为密封油系统是循环运动的,所以密封油系统有益于密封油能够把发电机两头的密封缝隙填满,使得密封油密封的效果达到预期目标。但是若密封油压力调节不适当,那么会造成发电机里边的氢气快速喷涌,导致事故的发生,更有可能导致发电机停机或者造成火灾。而针对大型的发电机机组而言,这类停机事件,会造成百万元以上的巨大损失,所以发电机密封油系统的稳定性是很重要的。
        2汽轮发电机组密封油系统的常见问题
        2.1密封油系统振动问题
        密封油母管油压波动，引起密封油差压阀阀芯上下频繁波动，同时密封油管道产生剧烈振动，严重时可导致密封油管道断裂。
        2.2发电机进油
        (1)发电机进油故障，重要的原因就是由于不适当的氢侧回油箱油位控制，使得发电机密封油系统油满而溢，使得油进入发电机内。(2)密封瓦配油槽油压过高，密封油压力设置不正确，使得密封油进入发电机中。(3)发电机自动控制系统故障，当氢侧回油箱油位的自动控制系统失灵，会导致补油阀开启在某一开度卡住或者排油阀在较高油位时不能自动开启，可能在空侧密封油压力稍高于氢侧密封油压时，使得密封瓦处的油由压力高的地方进入压力较低的地方，油窜流致氢侧回油箱，使得氢侧回油箱油满，进而导致消泡箱油满，使得油进入发电机内。(4)密封液压自动控制失灵故障也会使得油进入发电机，当密封油压控制出现故障的时候，会导致密封瓦处的油窜入发电机，当系统运行时间长，在退氢过程中，由于要使得差压阀和平衡阀长时间保持某一开度，运行时间较长的时候，就会引起差压调节阀堵塞或者平衡阀的卡涩，进而引起密封油压自动控制失灵。通过对发电机进油故障的分析，提出如下发电机进油的解决方案，对于氢侧回油箱油位控制故障，根据长时间的使用经验，认为应该对空、氢油压差进行实时监测，使油压差控制在规定范围内，油压差不能太大，以防止发电机密封油系统油满而溢进入发电机。

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        2.3汽轮发电机氢气纯度不合格问题
        汽轮发电机密封油系统一般是通过润滑油系统补油，密封油系统长期运行，其油质水分容易超标，尤其是补充润滑油水分容易超过100mg/L，密封油进入氢侧回油箱与发电机内氢气接触，油中的水分分子会融入氢气气体中，长期运行直接导致发电机内氢气纯度不合格，严重影响汽轮发电机安全运行。
        3汽轮发电机组密封油系统常见问题的对策
        3.1汽轮发电机进油、跑氢问题的对策
        对于密封油压力的调整故障，在机组检修的时候，要时常观察密封瓦压力调整范围，加强对密封油的压力监测，使密封油的压力恒定在一定范围内。发电机气体置换过程中，当气体压力小于0.1MPa时，此时容易引起发电机进油时，通过微调平衡阀，保持液压压力的氢气侧油压比空侧油压稍高油，可以避免发电机进油的发生。同时要保持密封油的油质的质量，使油质合格，进而降低差压阀的堵塞情况，同时经常对差压阀，平衡阀进行调节校验，使密封液压自动控制处于工作状态。
        3.2密封油系统投运异常处理办法
        密封油系统投运中,最为重要的是氢侧密封油箱油位、差压阀和平衡阀的调节,需要多次进行调节,在后两者间的弹簧进行紧力的调节以及旁路非自动门开度的调节。在系统失去稳定性时,及时的将旁路非自动门打开,逐渐恢复稳定。再慢慢减少油量,增大差压阀和平衡阀的油量,当系统正常时,关闭非自动门即可稳定。
        3.3密封油系统振动问题的对策
        （1）运行人员应定期进行密封油泵和密封油过滤装置的切换操作，安装过滤网差压报警装置的，根据滤网差压参数定期清洗过滤网，以控制密封油油质颗粒度，可有效防止密封油泵磨损、差压阀卡阻、密封瓦磨损间隙增大等故障，保证密封油系统的可靠自动调节，系统油压稳定，避免产生振动。（2）对于“双流环”密封瓦设计，应调整好氢侧和空侧密封瓦进油节流孔的直径，合理控制氢侧密封油压和空侧密封油压。汽轮发电机组密封油系统在稳定运行的过程中，操作人员要严格做好密封油压调整工作，避免差压阀出现大幅度摆动。汽轮发电机组密封油箱真空系统逆止门会影响密封油箱压力，逆止门卡阻会降低油箱内部空侧压力的排放速率，使得油泵振动幅度不断提升。（3）对于“单流环”密封瓦设计，密封油系统真空油箱液环真空泵油量应保持正常液位，确保真空泵正常工作，不倒吸空气产生真空波动，避免系统管路产生压力波动和振动现象。
        3.4氢气纯度不合格问题的解决措施
        做好汽轮发电机组润滑油系统和密封油系统的油质监督管理工作，定期化验系统油质水分、颗粒度、酸值等指标，笔者建议在增加一台独立的密封油提纯装置，并列于整个密封油系统之外，以降低油中杂质、水分、酸值，确保油质合格，减少密封油中水分等杂质融入发电机氢气中，可确保汽轮发电机氢气纯度不超标，减少补氢量。
        3.5空、氢密封油差压稳定性异常处理办法
        （1）当空侧油压变化幅度大、速度快时,氢侧密封油压路径不稳定,工作人员应当稳定空侧密封油压力,再修复空侧密封油旁路系统,观察氢侧密封油系统变化的波动,进行调整。（2）当平衡阀损坏时,拆下平衡阀的内部,进行清洗。（3）当平衡阀堵塞时,将堵塞部分利用氮气吹扫。
        结语
        综上所述，通过对汽轮发电机组密封油系统的常见问题进行全面分析，帮助操作人员找到汽轮发电机组密封油系统常见的故障原因，并制定相应的处理措施。现场运行维护人员要结合汽轮发电机密封油系统实际运行情况进行调整和优化，及时消除系统设备故障。并研究和实践密封油系统创新技术，提升汽轮发电机组运行的安全可靠性。
        参考文献
        [1]苏磊.CPR1000核电汽轮发电机单流环密封油系统问题分析与处理[J].机械工程师，2018（4）.
        [2]李静.QFSN-330-2型汽轮发电机双硫环密封油系统漏油分析及处理[J].安装，2017（12）.