三菱M701F4型燃机发电机密封油系统简介及发电机进油分析与防范措施

夏峰

摘 要： 密封油系统是发电机的重要组成部分，密封油系统用于向发电机密封瓦提供润滑油，同时保证油压高于发电机内氢压（气压）一定数值，以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间的间隙向外泄漏，同时也防止油压过高而导致发电机内大量油。所以加强发电机密封油系统的监视与调整是发电厂运行工作的重中之重。

关键词： 密封油；排氢调节油箱；真空油箱；氢气；进油

一、密封油系统的简介

1、我厂密封油系统的组成

我厂的机组为三菱M701F4型重型燃机，与其所匹配的密封油系统为单流环式（因发电机密封瓦为单流环式密封瓦）真空净油型系统。其主要设备有：一个排氢调节油箱、一个真空油箱、两台主密封油泵（交流泵）、一台事故密封油泵（直流泵）、一台真空泵、一只主压差阀（交流泵出口）、一只备用压差阀（直流泵出口）、一只主油泵溢流阀、一只再循环油路溢流阀、一只事故油泵溢流阀、两台密封油换热器（板式）、一套密封油滤油器、一套平衡油滤油器、真空油箱液位计、排氢调节油箱液位计、密封油温监测表计、仪表箱以及连接管路等。

2、我厂密封油系统的布置

在设备的布置上，密封油控制装置在零米层，真空油箱布置在3米层，密封油消泡箱应尽量靠近发电机底部安装，它应比循环密封油箱的标高至少高出380mm，而循环密封油箱的标高高于润滑油回油管至少30mm，消泡箱的液位信号连接到DCS上。消泡箱的下部还装有漏液检测仪。排氢调节油箱在0m层，一是以便回油能自然流进排氢调节油箱；二是要尽可能接近循环密封油箱，以便排氢调节油箱中排出的油能顺利流回循环密封油箱；

3、我厂密封油系统的运行回路

我厂燃机密封油系统正常运行的回路：循环密封油箱供油管→真空油箱→主密封油泵（或备用密封油泵）→压差阀→滤油器→发电机密封瓦→氢侧排油（机内侧）→排氢调节油箱→循环密封油→空侧排油箱→轴承润滑油排油总管→汽机主油箱。正常运行时，额定氢压为0.5MPa，如图1-1所示此时排氢调节油箱底部出口门的压力p1是整个系统中最高的，为氢压+净压（13m）.真空油箱内为负压，循环密封油箱内也为负压，油从压力高的地方流向压力低的地方，所以供回油能达到平衡，使真空油箱油位和排氢调节油箱油位保持不变。

二、发电机进油分析

发电机进油原因一般有两种情况比较常见：第一，发电机进油可能因为排氢调节油箱油位控制不当，导致油箱满油进入发电机内；第二，也可能因为密封瓦处油压过高流入发电机内。

1、第一种情况

在这里我们先分析第一种情况：当机组停机后不再作为电网的备用而需要检修消缺时，发电机内部的H需要置换，一般先将发电机排氢回路开通，通过H排大气门排出，当H压力接近为零时，挂CO瓶进行置换，保持发电机内压力为20kpa左右，置换快结束时，联系化学人员测量CO浓度，当CO浓度大于98%时，停止CO置换，开始充压缩空气赶CO。在这个过程中最容易影响到密封油系统的就是排氢的时候，当H压力开始下降到一定数值时，排氢调节油箱的油位会涨，我厂一般选择在发电机机内压力70kpa时，将排氢调节油箱切換至旁路运行，如果不切换，或者切换不及时会造成回油受阻，发电机进油。密封油切换旁路时，缓慢开启排氢调节油箱旁路底部出油门V，观察窥视窗中的油位，直至全开，最终窥视窗中会满油。相反，当发电机充H升压时，当发电机压力达到60kpa时，缓慢关闭排氢调节油箱旁路底部出油门V及时将旁路切换成主路运行。

我厂曾经在密封油切换时出现过一次发电机进油的情况，当发电机充氢升压过程中，当发电机内压力达到60kpa时，将氢调节油箱由旁路切换至主路运行，操作人员操作过程中误将旁路的上截门V（旁路的进油门）关闭，导致旁路的油被60kpa的气体压空了，旁路观察窗中显示无油，然而随着发电机内的压力继续升高，这段60kpa的气体就被封在里面出不去，然而这并不影响密封油的正常运行。但是当机组停机后气体置换排氢时，当氢气压力降到70kpa的时候，另一个班的操作人员去将排氢调节油箱的主路切换成旁路，将旁路上截门V打开，然后之前被封住的这段气体就慢慢顺着回油管道向上跑，回油管道在6m高的地方有一段是水平布置的，造成回油不畅，回油慢慢往上堆，造成发电机进油，运行人员先是发现真空油箱油位下降，过了30min后，发电机消泡箱液位高报警，大约10min后发电机漏液检测计液位高报警，因此判断发电机进油，运行人员立刻去就地打开漏液检测计的排污门排放， 放了1.5m3的油。事后分析，在发电机升压过程中不应该关闭排氢调节油箱旁路的上截门V。发电机降压时要将底部的出口门V开足，要不然也会导致回油不畅，发电机进油。

2、第二种情况

如图1-2，当发电机气体置换排氢时，应当控制排氢速率，不能太快，如果排氢太快会造成差压阀自动调节会失灵，油氢差压会变大，我们一般控制油氢差压在50-60kpa，排氢时随着H压力的降低，油氢差压一旦大于85kpa，密封油就容易从密封瓦和转子的缝隙处漏进去，这样进油量比较大，因为发电机进入的油是带有压力的，如果发电机大量进入油应立即将密封油泵停运，将发电机积的油排出。

因此排氢时一定要关注油氢差压，监盘人员往往过分注意监视氢压的大小而忽略了油氢差压的变化，导致油氢差压变大而没有注意到。一旦发现油氢差压变大，应立即至就地调整差压阀的信号门，并密切关注真空油箱的油位，直至将油氢差压调整至正常范围内。

三、防范措施

对于密封油进入发电机一定要采取一定的防范措施，正常每个月要定期切换密封油泵，做交直流密封油泵的联锁试验，真空油箱的真空泵要定期排污，发现油箱油位升高或者降低要及时处理。要时刻注意油氢差压的变化，防止过高导致发电机进油，过低导致氢气漏出。气体置换的时候一定要密切注意氢气压力和油氢压差，当氢气压力下降到70kpa时，及时将排氢调节油箱回油切至旁路，当升压时，压力达到60kpa时，将排氢调节油箱回油由旁路切换成主路，操作时必须提前到就地做好准备，以防意外发生。

四、结束语

密封油系统是整个系统中相对比较复杂的系统，其操作的技术要求比较高，操作过程中也比较容易出现失误，影响机组的安全运行。电力企业负责人要对其操作流程进行优化，从根本上提升整体操作质量，避免其操作过程中各种安全隐患的发生，才能保证机组更加安全稳定的运行。■

参考文献

[1]章素华.燃气轮机发电机组[M].北京，中国电力出版社.2013.

[2]蔡青春.大型燃气-蒸汽联合循环发电设备与运行.[M].北京 机械工业出版社，2012.

[3]王修彦 张晓东.热工基础[M].北京.中国电力出版社，2013