密封油系統(tǒng)異常情況分析探討

韓文學 王寶珠

【摘要】針對某電廠2臺330MW發(fā)電機組，密封油系統(tǒng)發(fā)生的異常進行分析，查明原因，制定針對性防范措施，有效地控制了發(fā)電機漏氫、軸瓦漏油、密封油系統(tǒng)振動、氫氣純度下降等現(xiàn)象的發(fā)生，確保了機組安全、穩(wěn)定運行。

【關(guān)鍵詞】密封油；振動；漏氫；漏油

某電廠1、2號機組自投產(chǎn)以來，密封油系統(tǒng)先后發(fā)生過軸瓦漏油，發(fā)電機漏氫，氫氣純度下降，密封油泵出口壓力下降且大幅擺動等異常現(xiàn)象。嚴重影響機組的安全穩(wěn)定運行，處理時稍有不慎將會造成事態(tài)擴大，出現(xiàn)嚴重后果。針對設(shè)備的異常現(xiàn)象，我們查找出了設(shè)備安裝時的缺陷，以及調(diào)整中的一些經(jīng)驗，列出與同行探討交流。

1、設(shè)備狀況

密封油系統(tǒng)專用于向發(fā)電機密封瓦供油，且使油壓高于發(fā)電機內(nèi)氫壓0.056±0.02MPa。以防止發(fā)電機內(nèi)氫氣沿轉(zhuǎn)軸與密封瓦的間隙向外泄漏，同時也防止油壓過高而導致發(fā)電機內(nèi)大量進油。以保證發(fā)電機內(nèi)部氣體的純度和壓力不變。該電廠發(fā)電機密封油系統(tǒng)為單流環(huán)形式，主要由發(fā)電機密封瓦、回油擴大槽、浮子油箱、空氣抽出槽、兩臺交流密封油泵、一臺直流密封油泵和再循環(huán)泵、真空裝置、壓力調(diào)節(jié)裝置及開關(guān)表盤等組成。

2、異常分析與措施

2.1 密封瓦漏氫

該電廠#2發(fā)電機自2014年1月份開始，發(fā)電機漏氫量呈現(xiàn)逐漸上升趨勢。補氫間隔由84小時補氫一次，逐漸降至33小時補氫一次。測量每天的漏氫量>16m3/d，超過廠家規(guī)定發(fā)電機漏氫量<5m3/d的標準，嚴重影響機組的安全穩(wěn)定運行。利用便攜式測氫儀進行全面檢測，發(fā)現(xiàn)排氫風機出口管煙氣中含氫量達4～5%，超標嚴重。分析認為發(fā)電機密封瓦存在漏氫現(xiàn)象，運行中加強監(jiān)視，列為停機檢修項目。

2014年8月23日#2機組按計劃轉(zhuǎn)為A級檢修，對發(fā)電機密封瓦（見圖：1）進行解體檢查，發(fā)現(xiàn)兩處漏氫點，一是密封膠圈老化、變形（見圖2）造成漏氫；另一方面密封瓦與轉(zhuǎn)子徑向間隙過大0.29mm，正常值為0.18-0.20 mm之間，這樣就造成密封油膜不穩(wěn)，密封效果差造成漏氫。檢修中將徑向間隙調(diào)整為0.2 mm，將老化、變形的密封膠圈全部更換，回裝后進行發(fā)電機風壓試驗達到合格標準。機組啟動后發(fā)電機漏氫量達到優(yōu)良，為4.76 m3/d，補氫次數(shù)由修前的每周補氫5次降至每周補氫2次（見圖：4、5），效果明顯。

2.2 汽輪機七、八瓦漏油

2013年8月25日#2機組進行了一次D級檢修，機組啟動后出現(xiàn)汽輪機7、8號瓦漏油現(xiàn)象，且趨勢逐漸加重。本次檢修未對密封瓦、軸瓦、油擋解體檢修；停機狀態(tài)測量油檔間隙無超標現(xiàn)象，首先排除了油檔間隙過大引起的漏油。

密封油系統(tǒng)設(shè)有兩臺排氫風機，作用是抽出空氣抽出槽中的氣體，使容器內(nèi)形成負壓，使回油更加暢通。檢查發(fā)現(xiàn)排氫風機出風量明顯不足，據(jù)此針對性地檢查了風機葉輪、入口濾網(wǎng)、入口擋板均未發(fā)現(xiàn)問題。最后確定為排氫風機入口管道被異物堵塞，造成空氣抽出槽正壓運行，系統(tǒng)回油不暢最終造成汽輪機七、八瓦漏油。

利用機組檢修機會對排氫風機入口管道進行疏通，管道內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)異物。通過認真排查最終發(fā)現(xiàn)排氫風機入口管道安裝不合理，有一定的傾斜角度（見圖5），低洼處存油堵塞管道。該管道屬于高空管道目測不宜發(fā)現(xiàn)。按規(guī)定該處應安裝一個放油門，施工時遺漏了，最終造成積油增多堵塞管道。采取校正管道的措施，消除了管道的傾斜角度，避免了積油現(xiàn)象的發(fā)生，機組啟動后汽輪機七、八瓦漏油現(xiàn)象徹底消失。

2.3 密封油壓大幅波動

2014年10月23日，2號機密封油系統(tǒng)發(fā)生了一次油壓大幅擺動現(xiàn)象，同時伴隨管道、油泵劇烈振動。調(diào)取當時參數(shù)曲線分析發(fā)現(xiàn)，密封油系統(tǒng)振動與頂軸油壓波動有一定關(guān)系，當時汽輪機處于盤車狀態(tài)，2A頂軸油泵運行，該泵出口油壓在10 MPa -14MPa之間波動，從而引起發(fā)電機轉(zhuǎn)子頂起高度發(fā)生變化，密封油壓隨之波動，造成密封油泵及其管路振動的連鎖反應。將2A頂軸油泵切為2B頂軸油泵之后頂軸油壓穩(wěn)定，密封油壓也隨之穩(wěn)定，密封油系統(tǒng)振動現(xiàn)象消失。

引起密封油系統(tǒng)振動原因很多，運行中應針對當時參數(shù)變化進行分析，以上情況可以借鑒處理。其它可能引起密封油壓擺動的原因有：

2.3.1 密封油系統(tǒng)溢流閥故障，穩(wěn)壓能力下降引起密封油壓波動，可采取隔離溢流閥，通過調(diào)整溢流閥旁路的措施來維持壓力穩(wěn)定；重新調(diào)整溢流閥彈簧緊力徹底消除振動現(xiàn)象。

2.3.2 密封油濾網(wǎng)堵塞引起油壓波動，迅速切換密封油濾網(wǎng)維持油壓穩(wěn)定。

2.3.3 密封油差壓閥故障引起油壓波動，迅速檢查油平衡管路、氫平衡管路，適當調(diào)整差壓閥旋鈕，維持油壓穩(wěn)定；進行相應處理。

2.3.4 由于密封油泵故障引起系統(tǒng)振動，迅速采取倒泵措施消除振動。

2.3.5 真空油箱應維持合理真空，真空過高也會引起密封油壓大幅擺動。

2.4 發(fā)電機氫氣純度不合格現(xiàn)象分析

該廠機組運行中發(fā)生過幾次氫氣純度下降的不安全現(xiàn)象，原因是密封油系統(tǒng)真空泵故障停運引起。密封油系統(tǒng)配有一臺真空泵，維持真空油箱-88KPa的真空，高真空可以用來凈化油質(zhì)，減少油對氫氣的污染。密封油系統(tǒng)無備用真空泵也存在一定弊端，不可避免的出現(xiàn)真空泵故障停運現(xiàn)象。系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)運行時，水汽、塵埃等雜質(zhì)無法抽出造成氫氣純度下降。長時間運行對發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子有不利的影響，通常采取頻繁排污、補氫的方式來維持氫氣純度，又增加了氫氣的損耗。

針對真空泵故障造成的發(fā)電機氫氣純度下降這一課題，我們進行認真分析，制定出了解決方案。認為將密封油系統(tǒng)真空管道與主機空氣管道連接到一起（見圖6），異常情況下開啟聯(lián)絡(luò)閥門，通過主機真空泵維持密封油系統(tǒng)的真空。系統(tǒng)改造后運行效果良好，沒有再發(fā)生過發(fā)電機氫氣純度不合格現(xiàn)象。

3、結(jié)論

由于該廠是新投產(chǎn)機組，設(shè)備安裝時也遺留了一些隱患。例如排氫風機入口管道傾斜，又少安裝了一個放油門造成管路堵塞，引起軸瓦漏油。分析出氫氣純度下降的原因，通過簡單的系統(tǒng)改造，即增加密封油箱與主機真空系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)管的方法，消除了氫氣純度下降不安全因素。引起密封油系統(tǒng)異常的因素很多，需要日常工作中認真分析總結(jié)、積累經(jīng)驗，更好地服務于生產(chǎn)。