雙流環密封油發電機進油原因分析及處理

【摘 要】雙流環密封油發電機常見的故障主要是由發電機進油引起的，這主要是因為有的雙流環密封油發電機結構設計出現了問題，設計不夠科學，缺乏實用性。本文通過對這種類型的發電機進油原因的分析，介紹了幾種防止發電機進油的措施，希望可以有效的解決這類問題，優化雙流環密封油系統的結構設計，保證發電機的正常使用。

【關鍵詞】雙流環；密封油；發電機；原因；措施

雙流環密封油系統多用于大型火力發電機組，其密封油系統的設計主要是了保證發電機內的氫氣不發生泄露，而且對密封性有很高的要求。所以相關的設計人員需要保證這類發電機系統的設計的合理性與有效性，但是我國的這類發電機由于引用時間不長，設計人員在設計雙流環密封油系統時缺乏創新性，使得發電機進油的問題比較普遍，降低了發電機的使用年限，而且由于我國相關的技術人員技能水平不高，在處理這類問題上效率不高，還需要在實踐中不斷的摸索與改進。

1.發電機密封油系統簡介

為了更好的介紹這類系統，筆者主要針對同期生產的兩臺600MW的發電機組進行論述，以期可以分析出其系統設計容易出現漏洞的原因。本文介紹的這兩臺發電機為QFSN-600-2型水氫交流同步發電機，定子繞組為氫氣冷卻，并且采用雙流環密封油結構。密封油系統由空側和氫側2個各自獨立又互有聯系的油路組成，分別將油供給軸密封瓦上的2個環狀配油槽，沿轉軸軸向穿過密封瓦內徑與轉軸之間的間隙流出。空側密封油壓力的控制依靠壓差閥的泄油來控制，當發電機內氫氣壓力變化或空側密封油壓力波動時，壓差閥將調整空側密封油泄油量，以維持空側密封油壓力大于發電機內氫氣壓力0.084MPa，空側油路供給的油將沿軸和密封瓦之間的間隙流往軸承側，并同軸承回油一起進入空側密封油箱。氫側密封油分兩路分別通過發電機汽、勵端平衡閥到發電機汽、勵密封瓦的氫側油環中，汽、勵平衡閥則跟蹤汽、勵端密封瓦內空側油環內壓力，調整汽、勵密封瓦內氫側油環內壓力與空側油環壓力差在-490～+490Pa區間。

2.雙流環密封油發電機進油的原因

雙流環的密封油系統相對于單流環系統結構較為復雜，而且運行過程較長，其出現故障的幾率也比較大。以下筆者結合自身經驗，分析了3種常見的發電機進油的原因，包括氫側回油箱油位的自動控制失靈、密封油壓自動控制失靈以及停機過程中操作失誤三方面，以供讀者參考。

2.1氫側回油箱油位自動控制失靈

隨著發電機的快速發展，很多自動控制的系統被廣泛的應用在設計中，這些自動的功能可以讓使用者的操作更加便捷，而且可以有效的提高工作效率，但是由于忽視了對這些系統的檢測，或者設計的內容缺乏合理性，也使得發電機在使用的過程中經常出現失靈的情況，造成機器故障。氫側回油箱油位自動控制失靈的具體表現是：發電機補油閥開啟在某一開度卡住或排油閥在較高油位時，不能自動開啟；在空側密封油壓稍高于氫側密封油壓時，密封瓦處的油就會向氫側竄流而導致氫側回油箱滿油，直至消泡箱滿油，最后進入發電機。

2.2密封油壓自動控制失靈

雙環流密封油發電機的主要特征是密封油效果好，這也是考驗其質量的重要指標，而密封油壓的對發電機也有重要的作用，其出現故障對發電機的影響比較大，常見的故障主要是密封油壓自動控制失靈，這也是造成發電機進油的主要問題。影響密封油壓自動控制的部件主要是平衡閥，其一般安裝在氫側出口處，從密封的空氫側油壓處接收信號。平衡閥的打開主要受空氫側油壓的影響。當密封油系統正常運行時，發電機內的氫氣壓大小正常，而且其油差的大小也比較穩定，平衡閥的開度也維持不變。但是當密封油系統運行較長時間以后，平衡閥的穩定性就會降低，密封油壓的大小也出現異常，自動控制無法正常使用，從而造成密封油壓升高并溢出，直接噴射到擋油板上，而且還會濺到發電機內。

2.3停機時氫壓或油箱操作失誤

停機的過程對發電機進油現象也有重要影響，需要在操作時特別注意，例如，在停機后發電機內部的壓力急哦自動降到零，對密封油差壓閥的調節會比較困難，其調節質量比較差，而且油氫的氣壓差會加大，這也會造成發電機的內由于密封油沿軸噴油而出現進油現象。所以，停機后氫側密封油的回油量會大大增多，如果其出現滿溢現象后，就會增大消泡箱的油量，再加上差壓閥的品質降低，無法自動調節，發電機內就會出現大量進油問題。有的人為使氫側密封油箱內油量清晰可見，會關閉油門，而潤滑油系統卻在正常運行，這個系統運行會使油箱處于飽和狀態，而且停機后發電機的排油的能力也會降低，如果油箱突然關閉，多余的油無法排出，也會使發電機內出現進油現象。

3.防止發電機進油的措施

3.1采用高精度密封油濾網，確保油質符合要求

現在密封油系統的空、氫側密封油普遍采用刮片式濾網，但實際上這種刮片式濾網不能有效過濾掉密封油中的微小顆粒。正是由于密封油流中的微小顆粒與密封瓦及軸頸的相對流動產生的研磨，加劇了密封瓦與軸頸的磨損，導致了運行密封瓦間隙的增大；并且造成了平衡閥的卡澀，油壓自動控制失靈。因此，建議采用過濾精度0.01mm或以下的纖維濾網替代刮片式濾網。

3.2在氫側回油箱加裝1條回油管

針對發電機內氫壓低時氫側回油箱滿油的問題，可以通過在氫側平衡閥前加裝1條管路至空側回油箱，并由一手動閥控制油量。這樣，在氫壓較低、氫側油箱回油不暢、油位較高時，可以開啟此手動閥至一定位置，通過氫側密封油泵將氫側回油箱內油打回空側回油箱，使氫側回油箱油位回復正常。

3.3保證液位報警裝置能起到有效的報警作用

與發電機進油有關的液位報警裝置有2個：一個是消泡箱的油位高報警，另一個是浮子式檢漏器的高液位報警。當消泡箱液位較高時，發電機仍未進油，這時運行人員可及時強開氫側回油箱的排油閥，強關氫側回油箱的補油閥，控制消泡油箱油位至正常；若發電機內進入油或水，流至液體檢漏器內到一定高度，即發出高液位報警，運行人員可以從底部放出油或水，再做出相應的處理，則不影響機組的正常運行。

4.結語

通過本文作者的實例分析可以看出，造成雙流環式密封油發電機進油的原因很多，出現進油現象與雙流環密封油的系統設計存在漏洞有很大關系，這種系統容易增加發電機的密封油箱，使油箱因為氫側油位、密封油壓等自動控制失靈而出現油量滿溢，或者有的操作人員專業知識不強，在停機的過程中操作不當，使消泡油箱出現滿油溢流的問題，多余的油量因為無法排除，而流進發電機內。出現這些問題都是因為操作不規范以及設計缺乏合理性造成的，通過必須的防止發電機進油措施的論述，希望可以對相關工作的改進起到促進作用。

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