淺談氫冷汽輪發(fā)電機(jī)組的內(nèi)漏油問題

摘要:本文通過對汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)漏油故障及原因分析，提出了具體解決措施。

關(guān)鍵詞:發(fā)電機(jī) 內(nèi)漏油 分析 措施

0 引言

大容量及超大容量汽輪發(fā)電機(jī)組大多采用氫冷或水氫冷冷卻方式，凡采用氫冷方式的發(fā)電機(jī)就必須相應(yīng)設(shè)置軸封裝置即油密封裝置及其供油裝置即密封油系統(tǒng)，用于密封轉(zhuǎn)子與端蓋之間的動(dòng)、靜間隙，阻止氫氣外泄。

隨著運(yùn)行機(jī)組的增多，漏油問題日益成為影響運(yùn)行的經(jīng)常性問題。而密封油漏入機(jī)內(nèi)尤其是大量漏入機(jī)內(nèi)后，不僅是資源浪費(fèi)，而且會(huì)污染電機(jī)絕緣、降低機(jī)內(nèi)氫氣純度、增加機(jī)內(nèi)氫氣濕度，對機(jī)組的安全運(yùn)行構(gòu)成潛在威脅。因此，無論從短期看還是從長遠(yuǎn)看，無論是制造部門還是運(yùn)行部門，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)真解決好內(nèi)漏油問題。

1 幾種常見的發(fā)電機(jī)內(nèi)漏油故障

1.1 穩(wěn)態(tài)漏油

在任何時(shí)間及任何工況下均存在連續(xù)漏油現(xiàn)象，這是此類故障中最為嚴(yán)重也最為復(fù)雜的一種。

1.2 暫態(tài)漏油

僅在某一段時(shí)間或某一工況下發(fā)生連續(xù)或間斷漏油的現(xiàn)象，這是此類故障中較為復(fù)雜的一種。

1.3 低氫壓漏油

在機(jī)內(nèi)氫壓低于0.1MPa、0.08MPa、0.05MPa(甚至更低)的工況下發(fā)生連續(xù)或間斷漏油的現(xiàn)象，這是此類故障中最易于發(fā)生也最為少見的一種情況，也是暫態(tài)漏油故障之一。

1.4 置換過程漏油

在發(fā)電機(jī)機(jī)內(nèi)由空氣狀態(tài)轉(zhuǎn)為氫氣狀態(tài)或由氫氣狀態(tài)轉(zhuǎn)為空氣狀態(tài)的置換過程中發(fā)生連續(xù)或間斷漏油的現(xiàn)象(而且與低氫壓漏油情況極為類似)，這是此類故障中最易于發(fā)生也最為常見的一種情況，也是暫態(tài)漏油故障之一。

1.5 霧狀漏油

理論分析表明:密封油在其循環(huán)流動(dòng)過程中特別是在轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)作用下，其中一部分可能在油擋內(nèi)形成霧狀(也稱為油煙)，而最末一級油擋與轉(zhuǎn)子風(fēng)扇負(fù)壓區(qū)彼此相鄰，由此推測，一部分密封油可能以霧狀進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)并構(gòu)成穩(wěn)態(tài)漏油故障之一。

2 發(fā)電機(jī)內(nèi)漏油故障的原因分析

2.1 密封瓦與軸的間隙不符合圖紙要求會(huì)造成漏油問題，因此應(yīng)嚴(yán)格要求密封瓦的內(nèi)徑尺寸，既不能過大，也不能過小。

2.2 穩(wěn)態(tài)漏油的原因:穩(wěn)態(tài)漏油的主要原因是回油不暢，其又分以下四種:

2.2.1 回油管因存在死彎，增加了回油阻力;

2.2.2 回油容量過小;

2.2.3 油箱回氫管內(nèi)因存油形成“氣封”，導(dǎo)致不能正常回氫，從而使油箱內(nèi)氫壓逐漸升高對回油形成氣堵;

2.2.4 油箱油位升高，導(dǎo)致排油不暢而使油漏入機(jī)內(nèi)，而油箱液位升高又分為油箱液位正常升高和不正常升高。油箱液位正常升高是因?yàn)榭諅?cè)油與氫側(cè)油在允許精度范圍內(nèi)竄油;油箱液位不正常升高是因?yàn)槠胶忾y精度及跟蹤性能差，自動(dòng)補(bǔ)油閥因失靈不能關(guān)閉，導(dǎo)致不間斷補(bǔ)油所致。

2.3 暫態(tài)漏油的原因:一是氫壓正常，但自動(dòng)排油閥因失靈不能打開排油，導(dǎo)致油箱滿油;二是在油箱油位正常或油位較高需要排油的情況下，油箱油位信號器因失靈而指示錯(cuò)誤，誤導(dǎo)運(yùn)行人員錯(cuò)誤地向油箱連續(xù)補(bǔ)油，導(dǎo)致油箱滿油;三是當(dāng)油箱油位升高，同時(shí)存在下列情況之一時(shí)，油箱不能排油而導(dǎo)致油漏入機(jī)內(nèi):①氫壓低，同時(shí)無低氫壓排油管;②氫壓低，同時(shí)低氫壓排油管未打開;③氫壓低，同時(shí)排油目的地高度比油箱高度高;

2.4 壓差閥、平衡閥跟蹤性能不好會(huì)直接導(dǎo)致漏油故障的發(fā)生，所以在系統(tǒng)剛啟動(dòng)時(shí)，注意對壓差閥、平衡閥的排氣工作，防止形成氣堵。

2.5 密封油回油不暢也是導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)漏油故障的原因之一，主要原因有以下幾點(diǎn):①回油管有死彎;②油箱回氫管因進(jìn)油而不能正常回氫，導(dǎo)致油箱內(nèi)氫壓逐漸升高時(shí)對回油形成氣堵;③回油管的管徑小于設(shè)計(jì)值，造成回油不暢;④進(jìn)油孔流量太大，沒有安裝節(jié)流孔板。

2.6 低氫壓下漏油的原因?yàn)?因油箱滿油而導(dǎo)致密封油不能回油，置換過程中的漏油原因也是同樣原因。

2.7 霧狀漏油的原因:主要原因是在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)作用下，密封油回油的一部分在油檔內(nèi)形成了油霧，同時(shí)油檔間隙過大，此時(shí)機(jī)內(nèi)風(fēng)扇負(fù)壓區(qū)對油霧有吸引作用，使油漏入機(jī)內(nèi)。

3 解決措施

當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生漏油故障時(shí)，首先應(yīng)確認(rèn)其表現(xiàn)形式是暫態(tài)漏油還是穩(wěn)態(tài)漏油或霧狀漏油，然后確定其直接原因。通過總結(jié)發(fā)電機(jī)進(jìn)油的原因，根據(jù)大容量機(jī)組的實(shí)際情況，為防止發(fā)電機(jī)進(jìn)油，應(yīng)采取如下措施:

3.1 首先應(yīng)把防止進(jìn)油作為一件大事來抓。即現(xiàn)場上下都要在思想上重視，在工作中嚴(yán)謹(jǐn)，努力做到滴油不進(jìn)。

3.2 嚴(yán)防誤操作。即在工作前要求相關(guān)人員對照實(shí)物仔細(xì)閱讀密封油系統(tǒng)的說明書，熟知各部件的作用和工作狀態(tài)，并具備處理異常工況的能力。

3.3 確保消泡箱和氫氣側(cè)回油箱無雜質(zhì)，防止雜質(zhì)堵塞油路、壓差閥和平衡閥或造成補(bǔ)油閥關(guān)不嚴(yán)。

3.4 按說明書的要求進(jìn)行調(diào)試，并做好記錄備查，確保裝置進(jìn)入良好狀態(tài)。其中，最重要的是要完全退出“氫氣側(cè)回油箱”上下的四個(gè)針閥使兩個(gè)浮球閥處于自由狀態(tài)。

3.5 保證液位報(bào)警裝置能起到有效的報(bào)警作用。

3.6 發(fā)電機(jī)內(nèi)不充氫氣時(shí)，打開機(jī)座下的排污閥，這樣即使萬一進(jìn)油也可以及時(shí)排出。

3.7 加強(qiáng)巡視，在特殊時(shí)期可派專人監(jiān)視報(bào)警裝置和消泡箱的油位觀察孔，并及時(shí)匯報(bào)、處理異常工況，防止進(jìn)油。

3.8 在氫側(cè)回油箱加裝一條回油管。針對發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓低時(shí)氫側(cè)回油箱滿油的問題，可以通過在氫側(cè)平衡閥前一條管路至空側(cè)回油箱，并由一手動(dòng)閥控制油量。這樣在氫壓較低，氫側(cè)油箱回油不暢、油位較高時(shí)，可以開啟此手動(dòng)閥至一定位置，通過氫側(cè)密封油泵將氫側(cè)回油箱內(nèi)油打回空側(cè)回油箱，使氫側(cè)回油箱油位回復(fù)正常。

3.9 在發(fā)電機(jī)排氫氣時(shí)，緩慢降氫壓，可以使壓差調(diào)節(jié)閥及平衡閥能及時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)，以保證合適的油、氫壓差。若發(fā)現(xiàn)密封油的油、氫壓差或空氣、氫氣側(cè)密封油壓差不正常，則應(yīng)停止降氫壓，并手動(dòng)干預(yù)壓差調(diào)節(jié)閥或平衡閥。同時(shí)嚴(yán)密監(jiān)視密封油的油氫壓差，空氫側(cè)密封油壓差，氫氣側(cè)回油箱及消泡箱的油位，空氫側(cè)密封油泵出口油壓和主油箱油位等參數(shù)。在發(fā)電機(jī)排氫時(shí)，應(yīng)緩慢降氫壓，可以使差壓調(diào)節(jié)閥及平衡閥能及時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)，以保證合適的油氫差壓。若發(fā)現(xiàn)密封油氫油差壓或空氫側(cè)密封油差壓不正常，則應(yīng)停止降氫壓，并手動(dòng)干預(yù)差壓調(diào)節(jié)閥或平衡閥。

3.10 在安裝過程中，要嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量。尤其是發(fā)電機(jī)軸瓦、密封瓦、油密封座梳齒等所有的間隙檢查都要引起現(xiàn)場足夠的重視。微小的疏忽造成重大事故，所以在現(xiàn)場安裝過程中要嚴(yán)把安裝質(zhì)量關(guān)，努力做到發(fā)電機(jī)部件安裝后滿足廠家的設(shè)計(jì)要求，才能有效避免事故的發(fā)生。

4 總結(jié)

氫冷汽輪發(fā)電機(jī)的漏油問題已經(jīng)是一個(gè)常見的問題，然而，由于認(rèn)識(shí)上的偏差導(dǎo)致了許多錯(cuò)誤手段的出臺(tái)，進(jìn)而不可避免地出現(xiàn)了各種錯(cuò)誤的結(jié)果。筆者始終認(rèn)為，解決漏油問題并不十分困難，關(guān)鍵在于更新觀念、找準(zhǔn)原因、定準(zhǔn)措施，才能藥到病除。