發電機密封油系統的穩定性及異常處理

余 敏安徽能源集團馬鞍山發電有限公司，安徽馬鞍山 243000

發電機密封油系統的穩定性及異常處理

余 敏
安徽能源集團馬鞍山發電有限公司，安徽馬鞍山 243000

660MW氫冷機組的發電機兩端必須用密封油密封，來保證發電機沒有潮氣和空氣進入，防止內部氫氣外泄。本文主要針對上海汽輪發電機有限公司所生產的660MW汽輪發電機密封油系統性能進行闡述，對發電機系統穩定性進行講解。最后，對其異常處理情況作介紹，提出相對應的措施，進行系統改造，讓發電機密封油系統的正常運行得以保證。

發電機組；密封油系統；穩定性；異常處理

上海汽輪機廠制造的660MW超臨界機組在剛剛使用初期，對于發電機密封油系統出現的問題不了解，分析不到位，多次出現故障。針對這一情況，技術人員通過對上海汽輪機廠制造的660MW超臨界機組發電機密封油系統的壓力、油箱油位、溫度、差壓閥、平衡閥等數據搜集和檢測，并對密封油系統出現的問題及時進行全面分析和處理，確保發電機密封油系統能安全可靠運行。

1 發電機密封油系統的簡要介紹

國產660MW汽輪發電機組的發電機都是使用水—氫—氫的冷處理方式，而發電機定子線圈利用水冷，發電機的轉子定子鐵芯利用氫氣進行冷卻，氫氣的純度必須控制在不小于96%，避免發生爆炸事件。雖然氫氣的冷卻效果很好，但是也必須注意這一問題的發生，利用發電機密封氫氣的方式，使得發電機密封油系統將外界和發電機里邊的氫氣隔開，不讓空氣進入到發電機內，也不讓發電機內的氫氣外泄。不僅使氫氣純度得以保證，也預防了爆炸事件的發生，杜絕危害現象。

在發電機轉子進行高速度的旋轉時，必須要注意在靜、動兩部分之間隔出相對的縫隙，不能夠使用固定密封的方法。因為密封油系統是循環運動的，所以密封油系統有益于密封油能夠把發電機兩頭的密封縫隙填滿，使得密封油密封的效果達到預期目標。但是若密封油壓力調節不適當，那么會造成發電機里邊的氫氣快速噴涌，導致事故的發生，更有可能導致發電機停機或者造成火災。而針對大型的發電機機組而言，這類停機事件，會造成百萬元以上的巨大損失，所以發電機密封油系統的穩定性是很重要的。

2 發電機密封系統穩定性分析

2.1 發電機密封油流程介紹

本文討論的上海汽輪發電機有限公司生產的國產660MW汽輪發電機組使用的密封油系統是雙流環式密封的密封油系統。

密封油在系統中進行循環流動，分為氫側密封油和空側密封油系統，空氫側密封油在雙流環式密封瓦處將電機轉軸間的縫隙密封起來，就是讓空氫側密封油通過雙流環式密封瓦將發電機內氫氣與外界空氣隔絕。空側密封油通過差壓閥自動維持空側密封油壓高于氫氣壓力0.084MPa，氫側密封油壓通過二只平衡閥自動跟蹤空側密封油壓，從而使空、氫側密封油壓在雙流環式密封瓦處的油壓差保持在±490Pa之內。通過密封油在密封瓦處壓力始終高于氫氣的壓力值，從而保證氫氣不會外漏。密封油壓也會通過自動調整來維持穩定性，潤滑油系統保證空側密封油系統油箱的油位和流量；氫側密封油箱中的自動補油門和自動排油門的動作，保證氫側密封油油箱油位和流量。

2.2 發電機密封油系統穩定性

空側密封油泵提供發電機空側密封油的壓力，其分為交流油泵和直流油泵，油泵出口的壓力通常在0.65MPa上下，通過差壓閥自動調整，可以保證空側油壓在密封瓦處維持空側密封油壓高于氫氣壓力0.084MPa。氫側密封由泵的出口壓力通常在0.85MPa上下，通過平衡閥自動調整，使得氫側密封油壓與空側密封油壓在雙流環式密封瓦處的油壓差保持在±490Pa之內。在這個穩定性系統中，把氫壓作為標準，空側密封油壓跟隨氫壓進行快速運行，氫側密封油壓跟隨空側密封油壓的變化而變化，兩者都維持著穩定，使得發電機密封油系統形成循環式流動。其中任意部分出現問題，都會造成發電機密封油系統的不穩定，例如系統的外界因素受阻小，可以利用差壓閥和平衡閥進行調節，就可以使系統正常運行。反之，大于了差壓閥和平衡自行調節能力，那么整個系統就會失去穩定性，將會嚴重影響機組的安全運行。所以機組運行時一定要加強對發電機的密封油系統維護。

3 發電機密封油系統異常處理方法分析

3.1 發電機密封油系統穩定性異常原因

密封油系統是非靜止運行的，其中任何一個部分出現穩定性異常都會導致全系統出現問題，使得密封油壓產生波動現象，下面是經常出現系統不穩定的情況。

1）差壓閥和平衡閥出現卡殼現象，將會導致系統不穩定。

2）差壓閥和平衡閥調節彈簧方法不當，過于緊繃或者寬松。

3）發電機密封瓦磨損和損壞太嚴重，發電機軸和密封瓦兩者的縫隙過大，空側密封油和氫側密封油兩則的串油量過大，都會導致系統不能正常運行。

4）工作人員操作不到位，差壓閥或者平衡閥旁路的非自動門開太大，會導致密封油大部分不能夠穩定進入密封瓦，從而導致系統不能正常運行。

5）氫側密封油的油箱位太低，導致油泵不能正常運行。

3.2 發電機密封油系統穩定性異常處理方法

第一，密封油系統投運異常處理辦法。密封油系統投運中，最為重要的是氫側密封油箱油位、差壓閥和平衡閥的調節，需要多次進行調節，在后兩者間的彈簧進行緊力的調節以及旁路非自動門開度的調節。在系統失去穩定性時，及時的將旁路非自動門打開，逐漸恢復穩定。再慢慢減少油量，增大差壓閥和平衡閥的油量，當系統正常時，關閉非自動門即可穩定。

第二，發電機充氫過程異常處理辦法。當發電機充氫過程中出現氣體過多，就會損壞密封油泵，使得油泵穩定性異常。這時應當立即停止所有的沖氫，快速及時的排出氫氣，使得發電機內氫氣壓力較少，保證發電機氫壓的穩定。并且快速清理漏油現象，以免著火。

第三，空、氫密封油差壓穩定性異常處理辦法。出現空、氫密封油差壓穩定性異常有3種處理辦法。

1）當空側油壓變化幅度大、速度快時，氫側密封油壓路徑不穩定，工作人員應當穩定空側密封油壓力，再修復空側密封油旁路系統，觀察氫側密封油系統變化的波動，進行調整。

2）當平衡閥損壞時，拆下平衡閥的內部，進行清洗。

3）當平衡閥堵塞時，將堵塞部分利用氮氣吹掃。

4 結論

上海汽輪發電機有限公司所生產的660MW汽輪發電機采用雙流環式密封油系統，其有效果非常好的密封性，能夠實現自動調節穩定性。當系統出現壓力大范圍波動情況時，系統不能夠自動調整恢復，就必須通過相對應的手段進行修復調整。發電機密封油系統出現問題是有規律的，首先助于恢復系統穩定性，再次針對問題解決缺陷，使得系統能夠運行自如。

［1］龔和根.密封油系統運行異常問題分析與處理對策［J］.江西電力職業技術學院學報，2016（1）：20-23.

［2］蔡瑋.660MW火力發電機組密封油系統故障分析與處理［J］.機電工程技術，2012（5）：9-13.

TM6

A

1674-6708（2016）168-0167-02

余敏，安徽能源集團馬鞍山發電有限公司，研究方向為火力發電廠汽輪機檢修維護。