密封油系統(tǒng)異常情況分析探討

韓文學(xué) 王寶珠

【摘要】針對(duì)某電廠2臺(tái)330MW發(fā)電機(jī)組，密封油系統(tǒng)發(fā)生的異常進(jìn)行分析，查明原因，制定針對(duì)性防范措施，有效地控制了發(fā)電機(jī)漏氫、軸瓦漏油、密封油系統(tǒng)振動(dòng)、氫氣純度下降等現(xiàn)象的發(fā)生，確保了機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】密封油；振動(dòng)；漏氫；漏油

某電廠1、2號(hào)機(jī)組自投產(chǎn)以來(lái)，密封油系統(tǒng)先后發(fā)生過(guò)軸瓦漏油，發(fā)電機(jī)漏氫，氫氣純度下降，密封油泵出口壓力下降且大幅擺動(dòng)等異常現(xiàn)象。嚴(yán)重影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，處理時(shí)稍有不慎將會(huì)造成事態(tài)擴(kuò)大，出現(xiàn)嚴(yán)重后果。針對(duì)設(shè)備的異常現(xiàn)象，我們查找出了設(shè)備安裝時(shí)的缺陷，以及調(diào)整中的一些經(jīng)驗(yàn)，列出與同行探討交流。

1、設(shè)備狀況

密封油系統(tǒng)專用于向發(fā)電機(jī)密封瓦供油，且使油壓高于發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓0.056±0.02MPa。以防止發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣沿轉(zhuǎn)軸與密封瓦的間隙向外泄漏，同時(shí)也防止油壓過(guò)高而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)大量進(jìn)油。以保證發(fā)電機(jī)內(nèi)部氣體的純度和壓力不變。該電廠發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)為單流環(huán)形式，主要由發(fā)電機(jī)密封瓦、回油擴(kuò)大槽、浮子油箱、空氣抽出槽、兩臺(tái)交流密封油泵、一臺(tái)直流密封油泵和再循環(huán)泵、真空裝置、壓力調(diào)節(jié)裝置及開(kāi)關(guān)表盤(pán)等組成。

2、異常分析與措施

2.1 密封瓦漏氫

該電廠#2發(fā)電機(jī)自2014年1月份開(kāi)始，發(fā)電機(jī)漏氫量呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)。補(bǔ)氫間隔由84小時(shí)補(bǔ)氫一次，逐漸降至33小時(shí)補(bǔ)氫一次。測(cè)量每天的漏氫量>16m3/d，超過(guò)廠家規(guī)定發(fā)電機(jī)漏氫量<5m3/d的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。利用便攜式測(cè)氫儀進(jìn)行全面檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)排氫風(fēng)機(jī)出口管煙氣中含氫量達(dá)4～5%，超標(biāo)嚴(yán)重。分析認(rèn)為發(fā)電機(jī)密封瓦存在漏氫現(xiàn)象，運(yùn)行中加強(qiáng)監(jiān)視，列為停機(jī)檢修項(xiàng)目。

2014年8月23日#2機(jī)組按計(jì)劃轉(zhuǎn)為A級(jí)檢修，對(duì)發(fā)電機(jī)密封瓦（見(jiàn)圖：1）進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)兩處漏氫點(diǎn)，一是密封膠圈老化、變形（見(jiàn)圖2）造成漏氫；另一方面密封瓦與轉(zhuǎn)子徑向間隙過(guò)大0.29mm，正常值為0.18-0.20 mm之間，這樣就造成密封油膜不穩(wěn)，密封效果差造成漏氫。檢修中將徑向間隙調(diào)整為0.2 mm，將老化、變形的密封膠圈全部更換，回裝后進(jìn)行發(fā)電機(jī)風(fēng)壓試驗(yàn)達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)組啟動(dòng)后發(fā)電機(jī)漏氫量達(dá)到優(yōu)良，為4.76 m3/d，補(bǔ)氫次數(shù)由修前的每周補(bǔ)氫5次降至每周補(bǔ)氫2次（見(jiàn)圖：4、5），效果明顯。

2.2 汽輪機(jī)七、八瓦漏油

2013年8月25日#2機(jī)組進(jìn)行了一次D級(jí)檢修，機(jī)組啟動(dòng)后出現(xiàn)汽輪機(jī)7、8號(hào)瓦漏油現(xiàn)象，且趨勢(shì)逐漸加重。本次檢修未對(duì)密封瓦、軸瓦、油擋解體檢修；停機(jī)狀態(tài)測(cè)量油檔間隙無(wú)超標(biāo)現(xiàn)象，首先排除了油檔間隙過(guò)大引起的漏油。

密封油系統(tǒng)設(shè)有兩臺(tái)排氫風(fēng)機(jī)，作用是抽出空氣抽出槽中的氣體，使容器內(nèi)形成負(fù)壓，使回油更加暢通。檢查發(fā)現(xiàn)排氫風(fēng)機(jī)出風(fēng)量明顯不足，據(jù)此針對(duì)性地檢查了風(fēng)機(jī)葉輪、入口濾網(wǎng)、入口擋板均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。最后確定為排氫風(fēng)機(jī)入口管道被異物堵塞，造成空氣抽出槽正壓運(yùn)行，系統(tǒng)回油不暢最終造成汽輪機(jī)七、八瓦漏油。

利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)對(duì)排氫風(fēng)機(jī)入口管道進(jìn)行疏通，管道內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)異物。通過(guò)認(rèn)真排查最終發(fā)現(xiàn)排氫風(fēng)機(jī)入口管道安裝不合理，有一定的傾斜角度（見(jiàn)圖5），低洼處存油堵塞管道。該管道屬于高空管道目測(cè)不宜發(fā)現(xiàn)。按規(guī)定該處應(yīng)安裝一個(gè)放油門(mén)，施工時(shí)遺漏了，最終造成積油增多堵塞管道。采取校正管道的措施，消除了管道的傾斜角度，避免了積油現(xiàn)象的發(fā)生，機(jī)組啟動(dòng)后汽輪機(jī)七、八瓦漏油現(xiàn)象徹底消失。

2.3 密封油壓大幅波動(dòng)

2014年10月23日，2號(hào)機(jī)密封油系統(tǒng)發(fā)生了一次油壓大幅擺動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)伴隨管道、油泵劇烈振動(dòng)。調(diào)取當(dāng)時(shí)參數(shù)曲線分析發(fā)現(xiàn)，密封油系統(tǒng)振動(dòng)與頂軸油壓波動(dòng)有一定關(guān)系，當(dāng)時(shí)汽輪機(jī)處于盤(pán)車(chē)狀態(tài)，2A頂軸油泵運(yùn)行，該泵出口油壓在10 MPa -14MPa之間波動(dòng)，從而引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子頂起高度發(fā)生變化，密封油壓隨之波動(dòng)，造成密封油泵及其管路振動(dòng)的連鎖反應(yīng)。將2A頂軸油泵切為2B頂軸油泵之后頂軸油壓穩(wěn)定，密封油壓也隨之穩(wěn)定，密封油系統(tǒng)振動(dòng)現(xiàn)象消失。

引起密封油系統(tǒng)振動(dòng)原因很多，運(yùn)行中應(yīng)針對(duì)當(dāng)時(shí)參數(shù)變化進(jìn)行分析，以上情況可以借鑒處理。其它可能引起密封油壓擺動(dòng)的原因有：

2.3.1 密封油系統(tǒng)溢流閥故障，穩(wěn)壓能力下降引起密封油壓波動(dòng)，可采取隔離溢流閥，通過(guò)調(diào)整溢流閥旁路的措施來(lái)維持壓力穩(wěn)定；重新調(diào)整溢流閥彈簧緊力徹底消除振動(dòng)現(xiàn)象。

2.3.2 密封油濾網(wǎng)堵塞引起油壓波動(dòng)，迅速切換密封油濾網(wǎng)維持油壓穩(wěn)定。

2.3.3 密封油差壓閥故障引起油壓波動(dòng)，迅速檢查油平衡管路、氫平衡管路，適當(dāng)調(diào)整差壓閥旋鈕，維持油壓穩(wěn)定；進(jìn)行相應(yīng)處理。

2.3.4 由于密封油泵故障引起系統(tǒng)振動(dòng)，迅速采取倒泵措施消除振動(dòng)。

2.3.5 真空油箱應(yīng)維持合理真空，真空過(guò)高也會(huì)引起密封油壓大幅擺動(dòng)。

2.4 發(fā)電機(jī)氫氣純度不合格現(xiàn)象分析

該廠機(jī)組運(yùn)行中發(fā)生過(guò)幾次氫氣純度下降的不安全現(xiàn)象，原因是密封油系統(tǒng)真空泵故障停運(yùn)引起。密封油系統(tǒng)配有一臺(tái)真空泵，維持真空油箱-88KPa的真空，高真空可以用來(lái)凈化油質(zhì)，減少油對(duì)氫氣的污染。密封油系統(tǒng)無(wú)備用真空泵也存在一定弊端，不可避免的出現(xiàn)真空泵故障停運(yùn)現(xiàn)象。系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，水汽、塵埃等雜質(zhì)無(wú)法抽出造成氫氣純度下降。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行對(duì)發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子有不利的影響，通常采取頻繁排污、補(bǔ)氫的方式來(lái)維持氫氣純度，又增加了氫氣的損耗。

針對(duì)真空泵故障造成的發(fā)電機(jī)氫氣純度下降這一課題，我們進(jìn)行認(rèn)真分析，制定出了解決方案。認(rèn)為將密封油系統(tǒng)真空管道與主機(jī)空氣管道連接到一起（見(jiàn)圖6），異常情況下開(kāi)啟聯(lián)絡(luò)閥門(mén)，通過(guò)主機(jī)真空泵維持密封油系統(tǒng)的真空。系統(tǒng)改造后運(yùn)行效果良好，沒(méi)有再發(fā)生過(guò)發(fā)電機(jī)氫氣純度不合格現(xiàn)象。

3、結(jié)論

由于該廠是新投產(chǎn)機(jī)組，設(shè)備安裝時(shí)也遺留了一些隱患。例如排氫風(fēng)機(jī)入口管道傾斜，又少安裝了一個(gè)放油門(mén)造成管路堵塞，引起軸瓦漏油。分析出氫氣純度下降的原因，通過(guò)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)改造，即增加密封油箱與主機(jī)真空系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)管的方法，消除了氫氣純度下降不安全因素。引起密封油系統(tǒng)異常的因素很多，需要日常工作中認(rèn)真分析總結(jié)、積累經(jīng)驗(yàn)，更好地服務(wù)于生產(chǎn)。