大容量汽輪發(fā)電機整套啟動前進油分析及預(yù)防

陳 斯

（哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

1 密封瓦密封原理

發(fā)電機的雙流環(huán)式軸封(密封瓦)裝置密封瓦內(nèi)有兩個環(huán)形供油槽，從供油槽出來的油仍分成兩路沿著軸向通過密封瓦內(nèi)環(huán)和軸之間的徑向間隙流出，其油壓高于發(fā)電機內(nèi)的氫氣壓力，從而防止氫氣從發(fā)電機漏出。在密封瓦內(nèi)設(shè)有兩個供油槽，形成獨立的氫側(cè)和空側(cè)的密封油系統(tǒng)。當這兩個系統(tǒng)中的供油壓力平衡時，油流將不在兩個供油槽之間的空隙中串動。密封油系統(tǒng)的氫側(cè)供油將沿著軸朝發(fā)電機一側(cè)流動，而密封油系統(tǒng)的空側(cè)供油將沿著軸朝外軸承一側(cè)流動。由于這兩個系統(tǒng)之間的壓力平衡，油流在這兩條供油槽之間的空間內(nèi)將保持相對靜止。流向發(fā)電機一側(cè)的油通過發(fā)泡箱匯流最后進入氫側(cè)密封油箱；流向外軸承一側(cè)的油同外支持軸承回油一起進入空側(cè)密封油箱。這樣的裝置密封效果好，調(diào)節(jié)范圍寬，有效的保證氫氣無法從發(fā)電機內(nèi)逸出以及空氣與潮氣無法侵入發(fā)電機內(nèi)部。

2 發(fā)電機定子內(nèi)部進油分析

發(fā)電機正常使用情況下是不能夠進油的，在使用完之后內(nèi)部的壓力就會直接降到零，當氫側(cè)密封油箱內(nèi)部的壓力直接和大氣壓力相等的情況下，即使打開閥門油也不會進入到空側(cè)之內(nèi)，但是也會造成空側(cè)內(nèi)的油進入到氫側(cè)內(nèi)，進而保證兩個密封油系統(tǒng)內(nèi)的油位平衡。所以在進行發(fā)電機密封油系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)保證空側(cè)密封油箱的安全高度盡量在消泡箱下面約一米處，這樣即保證即使密封油系統(tǒng)出現(xiàn)了進油狀況，也不會導致消泡箱內(nèi)的油位達到最大值，進而不會導致發(fā)電機進油狀況的發(fā)生。通過實踐證明，造成發(fā)電機進油情況不是單純因素導致的，而是由于綜合因素導致的。下面我們就舉例說明這個問題。

2.1 氫密封油箱浮子導致發(fā)電機定子進油

（1）氫側(cè)回油箱油位自動控制失靈，補油閥在某一開度卡住或排油閥在較高油位時不能自動開啟，導致空側(cè)一直向氫密封油箱補油，差壓閥調(diào)整跟不上油量。氫側(cè)來油量大于泄油量，氫側(cè)回油箱的滿油，直至消泡箱滿油，最后進入發(fā)電機。

（2）浮球閥裝反。這種情況導致氫側(cè)油箱液位越高越補油，最終導致消泡箱滿油，進入發(fā)電機。

2.2 差壓閥、平衡閥原因?qū)е掳l(fā)電機定子進油

差壓閥和平衡閥是實現(xiàn)密封油壓自動控制的最主要原件。當它們調(diào)節(jié)不好或卡澀會導致跟隨性能不好致使密封瓦處油壓過高直接竄入發(fā)電機，這種情況往往出現(xiàn)在系統(tǒng)已正常運行較長時間后的退氫過程中。密封油系統(tǒng)正常運行時，由于發(fā)電機內(nèi)氫壓較穩(wěn)定，空側(cè)密封油的差壓調(diào)節(jié)同開啟在一定開度基本不變，氫側(cè)密封油的平衡閥也開啟在一定開度基本不變。若維持時間較長，差壓調(diào)節(jié)閥或平衡閥均可能卡澀。

2.3 備用油源導致的發(fā)電機定子進油

當密封油泵停止，定子內(nèi)部壓力時，氫側(cè)回路管道內(nèi)的油會回到氫密封油箱。這使得氫密封油箱排油閥會因為油位高而開啟排油。由于其排油閥連接空側(cè)泵入口，空側(cè)油箱由于靜壓導致形成連通管效果使得氫側(cè)油箱滿油達到和空側(cè)油箱一樣的油位，油位很高。在調(diào)試人員調(diào)節(jié)密封油系統(tǒng)油壓時，一般會利用空側(cè)密封油泵出口再循環(huán)閥門來調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，因此該閥一般是處于半開啟狀態(tài)。這時若氫密封補油泵處在運行狀態(tài)時由于備有壓差閥未調(diào)整（有時高備泵作單體試運時還沒進行密封油調(diào)試）或旁路門處于開啟狀態(tài)下會導致備用油進入氫密封油箱進而進入消泡箱，最終導致定子內(nèi)部大量進油。

2.4 工作人員操作失誤導致發(fā)電機定子進油

（1）某330MW擴建電廠在油系統(tǒng)循環(huán)沖洗過程中，電建施工人員進行主油箱交流潤滑油泵單體8小時試運。由于沒有對密封油系統(tǒng)進行檢查，恰好密封油系統(tǒng)的閥門都處于開啟狀態(tài)（有的密封油裝置上的閥門在設(shè)備進場時就處于全部開啟狀態(tài)，原因不詳）結(jié)果潤滑油順著密封油備用補油管道進入氫側(cè)密封油箱，進而進入消泡箱和發(fā)電機內(nèi)部，由于沒有出現(xiàn)外部泄漏，進油持續(xù)了一晚上，直到第二天上午才發(fā)現(xiàn)發(fā)電機定子內(nèi)部進了近4噸油。

（2）某600MW擴建機組汽輪發(fā)電機組油系統(tǒng)循環(huán)沖洗采用大流量沖洗裝置。采取的措施是軸承箱封閉，來油管接入軸承箱內(nèi)部并在軸承箱內(nèi)部斷開，回油順軸承箱回油管回至汽輪機主油箱。由于汽輪機組正常運行時由軸瓦節(jié)流孔進行油量分配，而循環(huán)沖洗時沒有進行相應(yīng)的計算只是簡單的按照原有管徑連接至軸承箱。當進行沖洗時，發(fā)電機軸承箱油量很大，回油排不過來，致使?jié)櫥晚樦S頸進入發(fā)電機內(nèi)部，僅僅半個小時就進了四五桶油。

3 發(fā)電機定子內(nèi)部進油防范措施

3.1 造成發(fā)電機定子進油的原因有很多，例如使用環(huán)境、系統(tǒng)損壞、使用人員素質(zhì)等等，下面我們根據(jù)不同定子進油的原因闡述一下不同的解決措施，以期能夠更好地進行維修，保證正常使用。

(1)密封油和發(fā)電機體相關(guān)人員應(yīng)對設(shè)備全面了解，保證操作的正確性，對于各個接口都應(yīng)仔細得到檢查，并能夠保證對每個部件和系統(tǒng)的熟悉性。此外必須注意的是能夠保證密封油系統(tǒng)操作的正確性。

(2)相關(guān)的工作人員應(yīng)各自有嚴格的運行規(guī)范，并能夠認真地貫徹執(zhí)行，保證試運行的成功。

(3)在進行發(fā)電機試運之前應(yīng)對現(xiàn)場單位進行嚴格要求不可以隨意改變發(fā)電機的系統(tǒng)。

(4)在對發(fā)電機密封油裝置進行清掃時應(yīng)重點檢查密封油裝置的開關(guān)是否有松動現(xiàn)象，是否夠嚴密，是否和裝置保持一致。

(5)在使用發(fā)電機之前應(yīng)保證發(fā)電機與其他設(shè)備之間的連接準確并緊固；相關(guān)系統(tǒng)連接是否正確；仔細地檢查回油系統(tǒng)是否暢通，有沒有出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象；各種閥門的信號管是否受到壓力取點的影響。

(6)發(fā)電機在使用一段時間以后應(yīng)對差壓閥和平衡閥進行檢查清理，保證不出現(xiàn)卡澀的現(xiàn)象。針對差壓閥應(yīng)在使用之前進行排氣，以免造成空氣密度差值過大。

(7)在啟動發(fā)電機前應(yīng)保證系統(tǒng)閥門全部關(guān)閉。

(8)對發(fā)動機的潤滑油系統(tǒng)進行沖洗時應(yīng)對進油裝置的閥門進行檢查，看其是否關(guān)緊。

(9)在進行密封油調(diào)整的過程中應(yīng)保證空側(cè)密封油壓略低于傾側(cè)密封油壓。

(10)在發(fā)電機系統(tǒng)運行時應(yīng)對消泡箱進行拉高警報，在使用過程中一旦出現(xiàn)問題可以及時地發(fā)現(xiàn)并進行處理。

(11)在發(fā)電機使用之前應(yīng)保證發(fā)電機最下面的檢漏報警設(shè)備工作正常，一旦出現(xiàn)問題可以及時報警，進而可以及時地采取措施解決。

(12)在發(fā)電機使用完之后應(yīng)對潤滑油系統(tǒng)進行全面的清洗，而且再次使用過程中應(yīng)時常的觀察一下消泡箱油位是否正常，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時地解決。

(13)如果在使用發(fā)電機的過程中發(fā)現(xiàn)內(nèi)部無壓的情況，就需要對密封油系統(tǒng)的閥門打開一點，保持系統(tǒng)內(nèi)外的壓力基本一致，，進而平衡空側(cè)密封油與傾側(cè)的量，這樣才能夠幫助發(fā)電機更好地工作

結(jié)語

綜上所述，通過上述對發(fā)電機進油問題的闡述，我們基本了解了如何處理這個問題，希望能夠?qū)ν杏兴鶐椭?。雖然發(fā)動機密封油系統(tǒng)構(gòu)造十分的復雜，一旦出現(xiàn)漏油現(xiàn)象處理起來十分的繁雜，但是只要我們掌握的一定的技巧，并嚴格的遵守相關(guān)的規(guī)定，就可以避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，即使發(fā)生了也可以及時的處理。

[1]高楠楠.汽輪發(fā)電機異常振動原因分析 2009.

[2]魏滌非.汽輪發(fā)電機的功率限制曲線及應(yīng)用，2003.