650MW發(fā)電機(jī)進(jìn)密封油分析

【摘要】本文結(jié)合單流環(huán)密封油系統(tǒng)的特點(diǎn)，并針對(duì)某電廠實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的發(fā)電機(jī)進(jìn)油問(wèn)題，闡述了影響發(fā)電機(jī)進(jìn)油的因素以及防范的途徑，通過(guò)一系列的防范措施，得到了很好的控制，為保證機(jī)組的穩(wěn)定性、安全性起到了良好的效果。

【關(guān)鍵詞】油氫差壓；進(jìn)油；措施

1.概述

某電廠發(fā)電機(jī)為東方電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的QFSN-655-2-22A三相同步汽輪發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)額定容量728MVA，額定輸出功率655.2MW，采用水氫氫冷卻方式：定子線圈（包括定子引線）直接水冷，轉(zhuǎn)子線圈直接氫冷，轉(zhuǎn)子本體及定子鐵芯氫冷，定子出線氫內(nèi)冷。密封油系統(tǒng)采用單流環(huán)式密封。

發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)采用單流環(huán)式，密封油經(jīng)中間油孔沿軸向間隙流向空氣側(cè)和氫氣側(cè)，形成了油膜起到了密封潤(rùn)滑作用，然后分兩路（氫側(cè)、空氣側(cè)）回油。

2.單流環(huán)密封油系統(tǒng)及主要設(shè)備

2.1密封油系統(tǒng)圖及正常運(yùn)行方式

密封油系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖如圖1所示：

在正常運(yùn)行方式下，汽輪機(jī)來(lái)的潤(rùn)滑油進(jìn)入密封油真空箱，經(jīng)主密封油泵升壓后由差壓調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)至合適的壓力，經(jīng)濾網(wǎng)過(guò)濾后進(jìn)入發(fā)電機(jī)的密封瓦，其中空氣側(cè)的回油進(jìn)入空氣析出箱，氫氣側(cè)的回油進(jìn)入氫側(cè)回油擴(kuò)大槽后再向下流入浮子油箱，而后依靠壓差流入空氣析出箱。

2.2油氫差壓閥

油氫差壓閥為隔膜閥，其上部位連接發(fā)電機(jī)氫壓，下部位連接密封油油壓，通過(guò)螺母設(shè)定恒定的差壓值，差壓閥根據(jù)發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓的變化，自動(dòng)調(diào)整進(jìn)入發(fā)電機(jī)的密封油油壓，維持油氫差壓的穩(wěn)定。其正常的范圍在0.036～0.076Mpa。

2.3浮子油箱浮球閥

浮子油箱內(nèi)置浮球閥，油位逐漸上升時(shí)，浮球閥逐漸開(kāi)大直至全開(kāi)；油位逐漸降低時(shí)，浮球閥逐漸關(guān)小直至全關(guān)。當(dāng)浮球閥卡澀時(shí)，易出現(xiàn)油位過(guò)高或過(guò)低甚至看不到的現(xiàn)象。油位過(guò)高，說(shuō)明浮球閥未有效地打開(kāi)，有可能造成擴(kuò)大槽油位的異常升高；油位過(guò)低，說(shuō)明浮球閥未有效地關(guān)閉，有可能造成氫氣大量外排，引起機(jī)內(nèi)壓力的下降。出現(xiàn)上述情況，應(yīng)當(dāng)振打浮球閥，無(wú)效時(shí)隔離浮球閥，暫時(shí)使用旁路閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過(guò)玻璃油位計(jì)觀察油位。

3.發(fā)電機(jī)進(jìn)油因素分析

發(fā)電機(jī)進(jìn)油的實(shí)質(zhì)即是密封油進(jìn)油量大于回油量，從而造成浮子油箱滿(mǎn)油，進(jìn)而回油擴(kuò)大槽滿(mǎn)油，當(dāng)回油擴(kuò)大槽滿(mǎn)油后，油就進(jìn)入發(fā)電機(jī)的底部。

3.1發(fā)電機(jī)密封瓦。當(dāng)發(fā)電機(jī)密封瓦的間隙變大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)密封瓦的進(jìn)油量偏多，則密封瓦氫側(cè)的回油量就偏多，從而造成進(jìn)油的可能。3.2油氫差壓閥。假如油氫差壓閥工作不正常，當(dāng)油氫差壓值偏小時(shí)，油壓密封不住氫壓，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體泄漏；當(dāng)油氫差壓偏大，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的進(jìn)油量偏大，從而造成發(fā)電機(jī)進(jìn)油。3.3浮子油箱浮球閥。當(dāng)浮球閥卡澀不能正常工作時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致回油不暢，從而導(dǎo)致浮子油箱、回油擴(kuò)大槽滿(mǎn)油，進(jìn)而發(fā)電機(jī)進(jìn)油。3.4發(fā)電機(jī)膛內(nèi)壓力。發(fā)電機(jī)正?；赜偷膭?dòng)力一是依靠回油擴(kuò)大槽與空氣析出箱的高度差，二是依靠發(fā)電機(jī)膛內(nèi)的壓力壓迫回油。在設(shè)計(jì)上高度差保證發(fā)電機(jī)內(nèi)無(wú)壓（大氣壓）的狀態(tài)下回油通暢。3.5密封油系統(tǒng)管路或閥門(mén)堵。密封油系統(tǒng)管路或閥門(mén)堵將會(huì)造成回油的不暢，從而引發(fā)發(fā)電機(jī)進(jìn)油。

4.發(fā)電機(jī)進(jìn)油原因分析

發(fā)電機(jī)進(jìn)行氣體置換時(shí)，隨著發(fā)電機(jī)膛內(nèi)壓力下降，由于差壓閥調(diào)節(jié)能力不夠，致使油氫差壓開(kāi)始增加，進(jìn)入氫側(cè)密封油量成比例增加，在密封瓦與軸頸之間隙的射流強(qiáng)度也增加，對(duì)氫側(cè)擋油環(huán)也形成一定的壓力，密封油容易發(fā)電機(jī)。在發(fā)電機(jī)進(jìn)行氣體置換的時(shí)候，隨著膛內(nèi)壓力的變低，浮子閥逐漸全開(kāi)，這時(shí)假如沒(méi)能及時(shí)開(kāi)啟浮子油箱的旁路手動(dòng)閥，勢(shì)必造成發(fā)電機(jī)進(jìn)油。在系統(tǒng)設(shè)置上，回油擴(kuò)大槽與浮子油箱之間有一連通閥。此閥門(mén)的作用在于連通發(fā)電機(jī)內(nèi)壓力，保證回油的動(dòng)能。假如此閥不是在開(kāi)啟狀態(tài)，就不能保證浮子油箱內(nèi)的壓力，造成發(fā)電機(jī)進(jìn)油的可能。

5.防止發(fā)電機(jī)進(jìn)油的措施

5.1密封油系統(tǒng)和氫氣系統(tǒng)各閥門(mén)狀態(tài)的正確性對(duì)防止發(fā)電機(jī)進(jìn)油至關(guān)重要。5.2隨著發(fā)電機(jī)膛內(nèi)壓力降低，通過(guò)開(kāi)大密封油泵出口母管的再循環(huán)閥，降低密封油泵出口的壓力，保證密封油差壓調(diào)節(jié)閥工作的正常。5.3時(shí)刻關(guān)注密封油差壓調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)值，保證差壓正常。當(dāng)發(fā)電機(jī)膛內(nèi)壓力較低，差壓調(diào)節(jié)閥跟蹤調(diào)節(jié)不好時(shí)，應(yīng)該及時(shí)切至旁路手動(dòng)調(diào)整。5.4定期或在氣體置換前進(jìn)行氫側(cè)回油流量的測(cè)定，以檢驗(yàn)密封瓦間隙是否正常。測(cè)定方法是關(guān)閉浮子油箱出口閥，測(cè)出油位從浮子油箱中心線上升5cm所需的時(shí)間（按秒計(jì)），然后計(jì)算，即得兩個(gè)密封瓦氫側(cè)油量。按照廠家給出的數(shù)據(jù)，油位從中心線上升5cm的油量相當(dāng)于15.2L。假設(shè)測(cè)得的時(shí)間為t1秒，則每分鐘氫側(cè)油量為15.2*60/t1（L/S），以此流量與廠家設(shè)計(jì)參數(shù)或前一次測(cè)定值進(jìn)行對(duì)比，即可了解密封瓦所處的狀態(tài)是否正常。5.5在保證密封瓦進(jìn)油量穩(wěn)定后，當(dāng)機(jī)內(nèi)壓力降到0.05 MPa左右要及時(shí)將浮子油箱切到旁路運(yùn)行。盡量減小回油管路中的阻力，加強(qiáng)回油。5.6定期或在氣體置換前進(jìn)行回油擴(kuò)大槽油水檢漏計(jì)和發(fā)電機(jī)套管箱及底部油水檢漏計(jì)的試驗(yàn)工作，以檢驗(yàn)檢漏計(jì)是否正常。5.7氣體置換過(guò)程中，雖然在發(fā)電機(jī)膛內(nèi)壓力越低的情況下越節(jié)省工質(zhì)，但是最好保證發(fā)電機(jī)膛內(nèi)壓力在0.03MPa左右。5.8避免發(fā)電機(jī)膛內(nèi)壓力快速下降的情況出現(xiàn)。5.9氣體置換過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)回油擴(kuò)大槽油水檢漏計(jì)、發(fā)電機(jī)套管箱及底部油水檢漏計(jì)、主機(jī)油箱油位的監(jiān)視。若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)停止操作，并加強(qiáng)系統(tǒng)相關(guān)閥門(mén)的檢查，及時(shí)阻止發(fā)電機(jī)進(jìn)油。

6.結(jié)束語(yǔ)

密封油進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)，將直接導(dǎo)致發(fā)電機(jī)絕緣腐蝕、老化，如果未及時(shí)排出，油在機(jī)內(nèi)蒸發(fā)產(chǎn)生油煙蒸汽，其危害是十分大的。它將對(duì)發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)產(chǎn)生腐蝕作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使機(jī)內(nèi)構(gòu)件產(chǎn)生表面凝露，使轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)受產(chǎn)生附加應(yīng)力而導(dǎo)致裂紋等危害，同時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)定子絕緣的影響也很大，油中的水分運(yùn)行中蒸發(fā)為水蒸汽，使微細(xì)擊穿點(diǎn)之間氫氣介質(zhì)導(dǎo)電率升高，水汽吸附在絕緣層上，威脅發(fā)電機(jī)定子絕緣，誘發(fā)發(fā)電機(jī)絕緣事故。運(yùn)行中必須預(yù)防發(fā)電機(jī)進(jìn)油事件的發(fā)生，維護(hù)安全穩(wěn)定的生產(chǎn)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]代云修，張燦勇編.《汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)》出版社：中國(guó)電力出版社，出版時(shí)間：2006-02-01

[2]華東六省一市電機(jī)工程（電力）學(xué)會(huì) 《汽輪機(jī)設(shè)備及其系統(tǒng)》出版社：中國(guó)電力出版社，出版日期：2006-11-01

作者簡(jiǎn)介

陳阿小，男，華潤(rùn)電力（海豐）有限公司。