大容量汽轮发电机整套启动前进油分析及预防

2012-12-28陈斯

中国新技术新产品 2012年21期

陈斯

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040）

1 密封瓦密封原理

发电机的双流环式轴封(密封瓦)装置密封瓦内有两个环形供油槽，从供油槽出来的油仍分成两路沿着轴向通过密封瓦内环和轴之间的径向间隙流出，其油压高于发电机内的氢气压力，从而防止氢气从发电机漏出。在密封瓦内设有两个供油槽，形成独立的氢侧和空侧的密封油系统。当这两个系统中的供油压力平衡时，油流将不在两个供油槽之间的空隙中串动。密封油系统的氢侧供油将沿着轴朝发电机一侧流动，而密封油系统的空侧供油将沿着轴朝外轴承一侧流动。由于这两个系统之间的压力平衡，油流在这两条供油槽之间的空间内将保持相对静止。流向发电机一侧的油通过发泡箱汇流最后进入氢侧密封油箱；流向外轴承一侧的油同外支持轴承回油一起进入空侧密封油箱。这样的装置密封效果好，调节范围宽，有效的保证氢气无法从发电机内逸出以及空气与潮气无法侵入发电机内部。

2 发电机定子内部进油分析

发电机正常使用情况下是不能够进油的，在使用完之后内部的压力就会直接降到零，当氢侧密封油箱内部的压力直接和大气压力相等的情况下，即使打开阀门油也不会进入到空侧之内，但是也会造成空侧内的油进入到氢侧内，进而保证两个密封油系统内的油位平衡。所以在进行发电机密封油系统设计时应保证空侧密封油箱的安全高度尽量在消泡箱下面约一米处，这样即保证即使密封油系统出现了进油状况，也不会导致消泡箱内的油位达到最大值，进而不会导致发电机进油状况的发生。通过实践证明，造成发电机进油情况不是单纯因素导致的，而是由于综合因素导致的。下面我们就举例说明这个问题。

2.1 氢密封油箱浮子导致发电机定子进油

（1）氢侧回油箱油位自动控制失灵，补油阀在某一开度卡住或排油阀在较高油位时不能自动开启，导致空侧一直向氢密封油箱补油，差压阀调整跟不上油量。氢侧来油量大于泄油量，氢侧回油箱的满油，直至消泡箱满油，最后进入发电机。

（2）浮球阀装反。这种情况导致氢侧油箱液位越高越补油，最终导致消泡箱满油，进入发电机。

2.2 差压阀、平衡阀原因导致发电机定子进油

差压阀和平衡阀是实现密封油压自动控制的最主要原件。当它们调节不好或卡涩会导致跟随性能不好致使密封瓦处油压过高直接窜入发电机，这种情况往往出现在系统已正常运行较长时间后的退氢过程中。密封油系统正常运行时，由于发电机内氢压较稳定，空侧密封油的差压调节同开启在一定开度基本不变，氢侧密封油的平衡阀也开启在一定开度基本不变。若维持时间较长，差压调节阀或平衡阀均可能卡涩。

2.3 备用油源导致的发电机定子进油

当密封油泵停止，定子内部压力时，氢侧回路管道内的油会回到氢密封油箱。这使得氢密封油箱排油阀会因为油位高而开启排油。由于其排油阀连接空侧泵入口，空侧油箱由于静压导致形成连通管效果使得氢侧油箱满油达到和空侧油箱一样的油位，油位很高。在调试人员调节密封油系统油压时，一般会利用空侧密封油泵出口再循环阀门来调节系统压力，因此该阀一般是处于半开启状态。这时若氢密封补油泵处在运行状态时由于备有压差阀未调整（有时高备泵作单体试运时还没进行密封油调试）或旁路门处于开启状态下会导致备用油进入氢密封油箱进而进入消泡箱，最终导致定子内部大量进油。

2.4 工作人员操作失误导致发电机定子进油

（1）某330MW扩建电厂在油系统循环冲洗过程中，电建施工人员进行主油箱交流润滑油泵单体8小时试运。由于没有对密封油系统进行检查，恰好密封油系统的阀门都处于开启状态（有的密封油装置上的阀门在设备进场时就处于全部开启状态，原因不详）结果润滑油顺着密封油备用补油管道进入氢侧密封油箱，进而进入消泡箱和发电机内部，由于没有出现外部泄漏，进油持续了一晚上，直到第二天上午才发现发电机定子内部进了近4吨油。

（2）某600MW扩建机组汽轮发电机组油系统循环冲洗采用大流量冲洗装置。采取的措施是轴承箱封闭，来油管接入轴承箱内部并在轴承箱内部断开，回油顺轴承箱回油管回至汽轮机主油箱。由于汽轮机组正常运行时由轴瓦节流孔进行油量分配，而循环冲洗时没有进行相应的计算只是简单的按照原有管径连接至轴承箱。当进行冲洗时，发电机轴承箱油量很大，回油排不过来，致使润滑油顺着轴颈进入发电机内部，仅仅半个小时就进了四五桶油。