單流環(huán)密封油系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)進(jìn)油事故分析

摘 要：發(fā)電廠中常見的發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)采用單流環(huán)密封、雙流環(huán)密封和三流環(huán)密封。發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)在調(diào)試和運(yùn)行過程中很容易出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油，影響發(fā)電機(jī)的絕緣，造成線圈造成腐蝕，而且使發(fā)電機(jī)內(nèi)部的氫氣純度降低。文章以某電廠單流環(huán)密封油系統(tǒng)進(jìn)油直流為例進(jìn)行分析，有助于在以后的調(diào)試、運(yùn)行過程中避免發(fā)電機(jī)的進(jìn)油。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電；汽輪機(jī)；密封油；單流環(huán)

中圖分類號(hào)：TM621.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）33-0177-02

為了防止發(fā)電機(jī)運(yùn)行中氫氣外泄而引起燃燒爆炸，維持發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣的純度和壓力不變，在發(fā)電機(jī)端（勵(lì)磁端和汽機(jī)端）軸伸出處的靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)部分，各裝有一套密封裝置—密封瓦，其間供以壓力高于氫壓0.03～0.08 MPa的壓力油，形成油環(huán)，以密封發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣，使其不能向外泄漏。同時(shí)也防止油壓過高而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)大量進(jìn)油。

單流環(huán)密封油系統(tǒng)：密封油源來自汽輪發(fā)電機(jī)組潤滑油系統(tǒng)。密封油系統(tǒng)主要由下列部件構(gòu)成：主密封油泵（兩臺(tái)互為備用）、直流密封油泵、密封油真空泵、密封油再循環(huán)泵、氫氣分離箱、空氣析出箱、密封油真空油箱及油位信號(hào)器、差壓閥、截止閥、逆止閥、浮球閥、節(jié)流孔板、壓力表、溫度計(jì)、濾網(wǎng)、油泵出口卸載閥（兩臺(tái)主密封油泵出口和直流密封油泵出口）、變送器及聯(lián)接管路等。

1 單流環(huán)密封油系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 單流環(huán)密封油系統(tǒng)工作原理

正常運(yùn)行方式下，單流環(huán)密封油系統(tǒng)的潤滑油進(jìn)入真空油箱，經(jīng)密封油泵升壓后由油/氫差壓調(diào)節(jié)閥調(diào)至合適的壓力，經(jīng)濾網(wǎng)過濾后進(jìn)入發(fā)電機(jī)的密封瓦，空氣側(cè)的回油進(jìn)入空氣析出箱，氫氣側(cè)的回油進(jìn)入氫氣排泄擴(kuò)大箱后再向下流入浮子油箱，而后依靠差壓流入空氣析出箱。由于采用汽輪機(jī)潤滑油這一高壓油源，空氣析出箱內(nèi)的油無法流入真空箱，而只能流入汽輪機(jī)潤滑油套裝油管，回到主油箱，開始下一個(gè)油循環(huán)。

系統(tǒng)中的密封油環(huán)油泵，用于正常運(yùn)行中對(duì)真空箱內(nèi)的密封油打循環(huán)，經(jīng)處于高度真空狀態(tài)下的真空箱頂部設(shè)置的噴頭降壓噴霧，降低油的表面張力，析出水分和氣體，不斷地排除主廠房外。

單流環(huán)密封油系統(tǒng)具有四種運(yùn)行方式，能保發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣不泄漏。

①正常運(yùn)行時(shí)，一臺(tái)主密封油泵運(yùn)行，油源來自主機(jī)密封油。

單流環(huán)密封油系統(tǒng)圖，如圖1所示。

②當(dāng)主密封油泵均故障或交流電源失去時(shí)，運(yùn)行方式如下：主機(jī)潤滑油→直流密封油泵→密封瓦→膨脹箱→空氣析出箱→主油箱。

③如果直流密封油泵均故障時(shí)，應(yīng)緊急停機(jī)并排氫，降壓直至主機(jī)潤滑油壓能夠?qū)錃膺M(jìn)行密封。

④如果主機(jī)潤滑油系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)，密封油系統(tǒng)可獨(dú)立循環(huán)運(yùn)行。此時(shí)應(yīng)注意保持密封油真空箱高真空，以利于充分回油。

主密封油泵注油放氣結(jié)束，啟動(dòng)一臺(tái)主密封油泵。檢查泵運(yùn)行正常，同時(shí)確認(rèn)密封油再循環(huán)泵具備啟動(dòng)條件。緩慢開啟主密封油泵出口門，注意出口壓力變化，待系統(tǒng)充油結(jié)束后，全開出口門。檢查密封油真空油箱油位正常，啟動(dòng)密封油真空油泵，開啟真空油箱抽空氣門。

密封油再循環(huán)泵是在真空油箱處于真空狀態(tài)下，通過自身的不停運(yùn)轉(zhuǎn)使密封油在油箱內(nèi)加劇噴淋，從而加強(qiáng)分離油中的氫氣、水分以及其它有機(jī)溶劑，然后通過真空泵排走雜質(zhì)。主密封油泵工作時(shí)檢查密封油再循環(huán)泵應(yīng)聯(lián)鎖啟動(dòng)。

1.2 系統(tǒng)啟動(dòng)

①主密封油泵出口門緩慢開啟之前，可進(jìn)行主密封油泵卸載閥的整定工作。隨著出口門的緩慢開啟，密切觀察主密封油泵出口壓力的變化。如果待出口門開完后，出口壓力尚未達(dá)到卸載閥的動(dòng)作值，可緩慢關(guān)閉油氫差壓閥的旁路門，待卸載閥動(dòng)作后鎖緊調(diào)整螺栓，恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。

②發(fā)電機(jī)充入干燥的壓縮空氣，壓力達(dá)到50 kPa后投入油氫差壓閥運(yùn)行。開啟油氫差壓閥氫壓信號(hào)一、二次門，油壓信號(hào)一、二次門。開啟油氫差壓閥前后隔離門，關(guān)閉油氫差壓閥的旁路門。

③密封油系統(tǒng)的油氫差壓閥在裝配前已經(jīng)調(diào)整好，一般不需要重調(diào)，系統(tǒng)的理想差壓是50 kPa。

④進(jìn)行發(fā)電機(jī)風(fēng)壓試驗(yàn)。氣壓從零升到額定風(fēng)壓，再從額定風(fēng)壓降到零，同時(shí)注意觀察差壓閥及密封油壓的變化，但是機(jī)內(nèi)氣體壓力從低壓到高壓的升壓過程中，油氫差壓能保持在30～55 kPa的范圍都是允許的，當(dāng)機(jī)內(nèi)氫氣壓力升至額定時(shí)，如果油氫差壓不能維持在30～55 kPa的范圍，可以重調(diào)差壓閥的調(diào)整螺栓，油泵運(yùn)行中調(diào)整，要注意油壓的波動(dòng)，調(diào)整時(shí)動(dòng)作適當(dāng)放慢，調(diào)整好后，用鎖緊螺母鎖定調(diào)整螺栓位置。

2 事故的經(jīng)過

2.1 第一次漏油

某電廠是東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的亞臨界參數(shù)、中間再熱、三缸四排汽凝汽式汽輪機(jī)，型號(hào)：N600-16.7/538/538，2014年3月21日熱態(tài)沖轉(zhuǎn)，目標(biāo)1 500 r/min，升速率150 r/min；22：13升速至 3 000 r/min；22：24并網(wǎng)成功，初負(fù)荷31 MW；23：24負(fù)荷升至 180 MW；00：15運(yùn)行匯報(bào)主油箱油位有下降趨勢(shì)。

系統(tǒng)檢查：①潤滑油系統(tǒng)回油正常，無漏油；②頂軸油系統(tǒng)無漏油；③密封油系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)漏油監(jiān)測(cè)裝置滿油，但報(bào)警裝置未發(fā)報(bào)警信號(hào)，立即向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，領(lǐng)導(dǎo)命令立即停機(jī)；1：20負(fù)荷降至30 MW，盤前硬手操打閘停機(jī)；檢查密封油系統(tǒng)，關(guān)注主機(jī)油箱油位變化，停機(jī)后主機(jī)油箱油位保持不變。

2.2 第二次漏油

2014年3月24日機(jī)組正常運(yùn)行，負(fù)荷240 MW，15：20巡檢發(fā)現(xiàn)漏油監(jiān)測(cè)裝置再次滿油，系統(tǒng)檢查發(fā)現(xiàn)BGR有人誤操作，浮子油箱出口閥門被關(guān)閉，導(dǎo)致氫側(cè)回油不暢。

2.3 第三次漏油

2014年3月31日13：24重油油泵就地事故按鈕有人誤動(dòng)，重油壓力低鍋爐MFT，汽輪機(jī)跳閘；14：04汽機(jī)轉(zhuǎn)速780 r/min，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)漏油監(jiān)測(cè)裝置漏油報(bào)警，就地檢查，密封油油氫差壓波動(dòng)，就地油氫差壓變波動(dòng)范圍在58～64 kPa之間，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)勵(lì)端漏油監(jiān)測(cè)裝置漏油，放出油量約一小桶。

3 事故分析

3.1 第一次發(fā)電機(jī)漏油可能的原因

①密封瓦間隙過大：當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速由盤車狀態(tài)升速至3 000 r/min，再由3 000 r/min開始并網(wǎng)帶負(fù)荷，密封瓦在動(dòng)態(tài)情況下，密封瓦間隙增大，導(dǎo)致漏油量增大。但是第二次啟機(jī)后，未發(fā)現(xiàn)漏油，事實(shí)證明密封瓦間隙正常，排除了此種可能。

②人為誤操作或浮子油箱進(jìn)油閥未完全打開：此次事故漏油量23桶油體積23×158.98 L=3 656.54 L，從漏油開始到發(fā)現(xiàn)停機(jī)共用時(shí)3 h30 min， 每小時(shí)的漏油量為3 656.54/210=17.41 L/min，

廠家提供資料顯示：勵(lì)端密封油供油量大約：92 L/min汽端供油量大約：92 L/min，密封油油壓大于氫壓：0.056±0.02 MPa，密封瓦進(jìn)油溫度：35～45 ℃，密封瓦出油溫度：≤75 ℃。而且檢查發(fā)現(xiàn)時(shí)浮子油箱油位正常，由此可判斷人為誤操作或浮子油箱進(jìn)油閥未完全打開，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)進(jìn)油。

3.2 第二次發(fā)電機(jī)進(jìn)油原因分析

發(fā)現(xiàn)時(shí)，浮子油箱出口手動(dòng)門被人為關(guān)閉，旁路門也關(guān)閉，導(dǎo)致氫側(cè)無法正常回油，浮子油箱滿油，發(fā)電機(jī)進(jìn)油。

第三次發(fā)電機(jī)進(jìn)油原因分析：油氫差壓表壓力在58～64 kPa之間波動(dòng)，波動(dòng)的原因有：

①油氫差壓閥調(diào)節(jié)性能不好；

②差壓閥氫壓或油壓信號(hào)管堵塞或有少量空氣；

③停機(jī)時(shí)氫壓降低，當(dāng)發(fā)電機(jī)氫壓變化過大時(shí)，密封油差壓閥調(diào)節(jié)幅度過大，油壓變化滯后于氫壓變化，導(dǎo)致油氫差壓波動(dòng)，密封油沿大軸漏進(jìn)發(fā)電機(jī)。

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