一期密封油系統(tǒng)淺析

趙韓輝

一、結(jié)合1號(hào)機(jī)A修對密封油系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)

由于氫氣的冷卻效果較好，所以一期發(fā)電機(jī)采用的是水-氫-氫冷卻方式，即：即發(fā)電機(jī)定子線圈采用水冷，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯采用氫氣冷卻，但是氫氣極易發(fā)生爆炸，因此需要將氫氣密封在發(fā)電機(jī)內(nèi)，發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)的作用是將發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣與外界隔絕，既不讓氫氣逸出，也不讓空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)。為了維持發(fā)電機(jī)內(nèi)部的氫壓和純度，在發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁端和汽機(jī)端軸伸出處的靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)部分均裝有一套密封瓦（即9瓦和10瓦），并向密封瓦提供壓力高于氫壓50KPa左右的密封油。密封油進(jìn)入密封瓦后，經(jīng)密封瓦與發(fā)電機(jī)軸之間的密封間隙沿軸向從密封瓦兩側(cè)流出，即所說的氫側(cè)回油和空側(cè)回油，并在密封間隙處形成密封油流，起到密封和潤滑的作用。

密封瓦實(shí)圖

二、密封油的基本原理流程

我們廠發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)是單流環(huán)式供油系統(tǒng)主要包括主密封油泵，事故密封油泵，密封油再循環(huán)泵，真空油箱，氫側(cè)回油擴(kuò)大箱，空側(cè)回油擴(kuò)大箱，壓差調(diào)節(jié)閥，安全閥液位檢測器等。

發(fā)電機(jī)密封瓦的回油分為空側(cè)回油和氫側(cè)回油；靠近發(fā)電機(jī)支持軸承處的空側(cè)回油與軸承回油并為一體，進(jìn)入空側(cè)回油擴(kuò)大箱進(jìn)行分離，氣體排大氣，分離后的油經(jīng)潤滑回油母管流回主潤滑油箱；氫氣側(cè)回油則流入氫側(cè)回油擴(kuò)大箱，其內(nèi)的密封油又進(jìn)入浮球閥分離器，在通過浮動(dòng)閥進(jìn)入空側(cè)回油擴(kuò)大箱，最后進(jìn)入潤滑油系統(tǒng)。在正常運(yùn)行中密封油系統(tǒng)處于真空狀態(tài)，不僅有利于發(fā)電機(jī)軸承回油和分離氫側(cè)回油中的氫氣，也利于抽出發(fā)電機(jī)少量的空氣和濕氣，從汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)或氫側(cè)回油擴(kuò)大箱來的油經(jīng)過液位控制器和入口噴嘴噴射入真空箱進(jìn)行真空處理，即除去油中的水分和氣體，為了加速空氣和水分從油中釋放，真空油箱內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)噴頭，補(bǔ)充進(jìn)入真空油箱的油通過補(bǔ)油管端的噴頭，再循環(huán)油通過再循環(huán)管端的噴頭而被擴(kuò)散，加速氣、水從油中分離密封油真空泵使密封油真空箱維持一定的真空，使其壓力維持在-98Kpa。

三、密封油系統(tǒng)正常運(yùn)行中對各分支見解

密封油真空箱內(nèi)布置有噴嘴和浮球閥，來自潤滑油系統(tǒng)的油或者密封油再循環(huán)泵出口的油通過噴嘴被擴(kuò)散，這樣可以加快油中的不凝結(jié)氣體析出。真空箱內(nèi)浮球閥的作用是控制油箱的油位，當(dāng)油位超過+75mm或者低于-75mm時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)動(dòng)作。

密封油真空箱內(nèi)含有大量氣體，啟動(dòng)真空泵之前如果不關(guān)閉真空泵的入口門，真空泵啟動(dòng)后極容易過負(fù)荷；而金尾式泵作為容積式泵的一種，又必須有一定的流量才能正常工作，因此在真空泵本體中設(shè)置了一旋塞閥，啟動(dòng)真空泵前關(guān)閉其入口門、開啟旋塞閥，使極少量的空氣通過旋塞閥進(jìn)入真空泵中，泵啟動(dòng)后稍開真空泵的入口門，待真空開始上升后關(guān)閉旋塞閥，緩慢全開真空泵的入口門。

油氫差壓閥則是一只純機(jī)械式閥門，依靠閥門的活塞上下的氫、油壓力和閥門內(nèi)彈簧的作用力，維持閥門的出口壓力始終高于氫氣壓力50KPa，以保證氫氣不外泄。

四、密封油系統(tǒng)常見的異常問題

1、浮球閥箱滿油。浮球閥箱中的油位是由浮球閥根據(jù)油位情況自動(dòng)調(diào)整的，當(dāng)浮球閥出現(xiàn)卡澀時(shí)會(huì)導(dǎo)致浮球閥箱油位慢慢升高甚至是滿油。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，可以稍稍開啟浮球閥的旁路門來降低一下浮球閥箱的油位然后再關(guān)閉該旁路門，通過這樣反復(fù)交替操作，或者用扳手輕輕敲打浮球閥箱，使浮球閥工作恢復(fù)正常。如果兩種方法均無效，將浮球閥箱油位計(jì)倒為事故方式，用旁路門調(diào)整浮球閥箱油位，解列浮球閥聯(lián)系檢修處理。

2、氫側(cè)回油擴(kuò)大箱油位高。如果氫側(cè)回油擴(kuò)大箱油位高時(shí)，首先要通過檢查氫側(cè)回油擴(kuò)大箱液位罐及發(fā)電機(jī)液位罐有無報(bào)警、主油箱油位有無下降過多來判斷發(fā)電機(jī)內(nèi)是否進(jìn)油，并做好相應(yīng)的事故處理；其次要檢查浮球閥壓力平衡管門和氫側(cè)回油擴(kuò)大箱至浮球閥箱的排油門是否被誤關(guān)：如前面所述，平衡管門被誤關(guān)后氫側(cè)回油擴(kuò)大箱中的回油速度減小，油位會(huì)慢慢升高；氫側(cè)回油擴(kuò)大箱至浮球閥箱的排油門被誤關(guān)后氫側(cè)回油擴(kuò)大箱中的油無法排出，油位自然也升高。這時(shí)要將被誤關(guān)的閥門開啟。不僅如此，還要檢查浮球閥箱是否滿油，如果是，按前面所講的方法處理。

3、發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體壓力較低時(shí)為什么發(fā)電機(jī)會(huì)進(jìn)油。不管在氣體置換過程中，還是發(fā)電機(jī)內(nèi)保持著較低壓力的壓縮空氣時(shí)，盡量不要使機(jī)內(nèi)氣體壓力低于15KPa，并且要密切關(guān)注浮球閥箱和潤滑油主油箱內(nèi)的油位情況，防止浮球閥箱滿油、甚至發(fā)電機(jī)內(nèi)進(jìn)油。如有必要時(shí)，應(yīng)開啟浮球閥旁路門來放油?？諅?cè)回油擴(kuò)大箱和浮球閥箱兩者存在一定的高度，浮球閥箱中的密封油進(jìn)入到相對位置較高的空側(cè)回油擴(kuò)大箱中是靠密封油上部的氣體壓上去的，如果當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體壓力低于空側(cè)回油擴(kuò)大箱與浮球閥箱之間高度產(chǎn)生的靜壓（大概15KPa）時(shí)，浮球閥箱內(nèi)的密封油無法被壓到空側(cè)回油擴(kuò)大箱中，所以浮球閥箱中的油位會(huì)慢慢升高甚至出現(xiàn)滿油情況。

4、發(fā)電機(jī)進(jìn)行氣體置換且密封油采取正常運(yùn)行方式，當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體壓力達(dá)到15KPa，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉浮球閥旁路門，否則發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體會(huì)通過浮球閥旁路門進(jìn)入到空側(cè)回油擴(kuò)大箱中，一部分排至大氣中，另一部分進(jìn)入到主油箱，造成發(fā)電機(jī)內(nèi)氣壓不會(huì)上升，如果機(jī)內(nèi)是氫氣，還有發(fā)生氫爆的風(fēng)險(xiǎn)。

如果發(fā)電機(jī)進(jìn)行氣體置換時(shí)密封油采取閉式循環(huán)運(yùn)行方式，當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體壓力達(dá)到15KPa仍未關(guān)閉浮球閥旁路門：通過浮球閥旁路門的氣體會(huì)阻礙空側(cè)回油擴(kuò)大箱至密封油真空箱的回油，導(dǎo)致密封油真空箱的油位降低；同時(shí)密封油真空箱補(bǔ)油浮球閥打開后，發(fā)電機(jī)內(nèi)的氣體又會(huì)通過回油進(jìn)入到密封油真空箱中，引起真空箱壓力迅速上升，真空泵會(huì)因此而過負(fù)荷跳閘，密封油真空箱壓力升高，回油阻力增大使得回油進(jìn)一步減少、密封油真空箱油位將迅速下降，最終導(dǎo)致密封油泵打空泵。

參考文獻(xiàn)

[1]彭旭東，王玉明，黃興.密封技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].液壓氣動(dòng)與密封，2009（04）

[2]黃保海，等.汽輪機(jī)原理與結(jié)構(gòu).北京：中國電力出版社，2002.

（作者單位：大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司）