一期密封油系統淺析

趙韓輝

一、結合1號機A修對密封油系統的認識

由于氫氣的冷卻效果較好，所以一期發電機采用的是水-氫-氫冷卻方式，即：即發電機定子線圈采用水冷，發電機轉子鐵芯采用氫氣冷卻，但是氫氣極易發生爆炸，因此需要將氫氣密封在發電機內，發電機密封油系統的作用是將發電機內的氫氣與外界隔絕，既不讓氫氣逸出，也不讓空氣進入發電機內。為了維持發電機內部的氫壓和純度，在發電機的勵磁端和汽機端軸伸出處的靜止和轉動部分均裝有一套密封瓦（即9瓦和10瓦），并向密封瓦提供壓力高于氫壓50KPa左右的密封油。密封油進入密封瓦后，經密封瓦與發電機軸之間的密封間隙沿軸向從密封瓦兩側流出，即所說的氫側回油和空側回油，并在密封間隙處形成密封油流，起到密封和潤滑的作用。

密封瓦實圖

二、密封油的基本原理流程

我們廠發電機密封油系統是單流環式供油系統主要包括主密封油泵，事故密封油泵，密封油再循環泵，真空油箱，氫側回油擴大箱，空側回油擴大箱，壓差調節閥，安全閥液位檢測器等。

發電機密封瓦的回油分為空側回油和氫側回油；靠近發電機支持軸承處的空側回油與軸承回油并為一體，進入空側回油擴大箱進行分離，氣體排大氣，分離后的油經潤滑回油母管流回主潤滑油箱；氫氣側回油則流入氫側回油擴大箱，其內的密封油又進入浮球閥分離器，在通過浮動閥進入空側回油擴大箱，最后進入潤滑油系統。在正常運行中密封油系統處于真空狀態，不僅有利于發電機軸承回油和分離氫側回油中的氫氣，也利于抽出發電機少量的空氣和濕氣，從汽輪機潤滑油系統或氫側回油擴大箱來的油經過液位控制器和入口噴嘴噴射入真空箱進行真空處理，即除去油中的水分和氣體，為了加速空氣和水分從油中釋放，真空油箱內部設置有多個噴頭，補充進入真空油箱的油通過補油管端的噴頭，再循環油通過再循環管端的噴頭而被擴散，加速氣、水從油中分離密封油真空泵使密封油真空箱維持一定的真空，使其壓力維持在-98Kpa。

三、密封油系統正常運行中對各分支見解

密封油真空箱內布置有噴嘴和浮球閥，來自潤滑油系統的油或者密封油再循環泵出口的油通過噴嘴被擴散，這樣可以加快油中的不凝結氣體析出。真空箱內浮球閥的作用是控制油箱的油位，當油位超過+75mm或者低于-75mm時，報警系統動作。

密封油真空箱內含有大量氣體，啟動真空泵之前如果不關閉真空泵的入口門，真空泵啟動后極容易過負荷；而金尾式泵作為容積式泵的一種，又必須有一定的流量才能正常工作，因此在真空泵本體中設置了一旋塞閥，啟動真空泵前關閉其入口門、開啟旋塞閥，使極少量的空氣通過旋塞閥進入真空泵中，泵啟動后稍開真空泵的入口門，待真空開始上升后關閉旋塞閥，緩慢全開真空泵的入口門。

油氫差壓閥則是一只純機械式閥門，依靠閥門的活塞上下的氫、油壓力和閥門內彈簧的作用力，維持閥門的出口壓力始終高于氫氣壓力50KPa，以保證氫氣不外泄。

四、密封油系統常見的異常問題

1、浮球閥箱滿油。浮球閥箱中的油位是由浮球閥根據油位情況自動調整的，當浮球閥出現卡澀時會導致浮球閥箱油位慢慢升高甚至是滿油。當出現這種情況時，可以稍稍開啟浮球閥的旁路門來降低一下浮球閥箱的油位然后再關閉該旁路門，通過這樣反復交替操作，或者用扳手輕輕敲打浮球閥箱，使浮球閥工作恢復正常。如果兩種方法均無效，將浮球閥箱油位計倒為事故方式，用旁路門調整浮球閥箱油位，解列浮球閥聯系檢修處理。

2、氫側回油擴大箱油位高。如果氫側回油擴大箱油位高時，首先要通過檢查氫側回油擴大箱液位罐及發電機液位罐有無報警、主油箱油位有無下降過多來判斷發電機內是否進油，并做好相應的事故處理；其次要檢查浮球閥壓力平衡管門和氫側回油擴大箱至浮球閥箱的排油門是否被誤關：如前面所述，平衡管門被誤關后氫側回油擴大箱中的回油速度減小，油位會慢慢升高；氫側回油擴大箱至浮球閥箱的排油門被誤關后氫側回油擴大箱中的油無法排出，油位自然也升高。這時要將被誤關的閥門開啟。不僅如此，還要檢查浮球閥箱是否滿油，如果是，按前面所講的方法處理。

3、發電機內氣體壓力較低時為什么發電機會進油。不管在氣體置換過程中，還是發電機內保持著較低壓力的壓縮空氣時，盡量不要使機內氣體壓力低于15KPa，并且要密切關注浮球閥箱和潤滑油主油箱內的油位情況，防止浮球閥箱滿油、甚至發電機內進油。如有必要時，應開啟浮球閥旁路門來放油。空側回油擴大箱和浮球閥箱兩者存在一定的高度，浮球閥箱中的密封油進入到相對位置較高的空側回油擴大箱中是靠密封油上部的氣體壓上去的，如果當發電機內氣體壓力低于空側回油擴大箱與浮球閥箱之間高度產生的靜壓（大概15KPa）時，浮球閥箱內的密封油無法被壓到空側回油擴大箱中，所以浮球閥箱中的油位會慢慢升高甚至出現滿油情況。

4、發電機進行氣體置換且密封油采取正常運行方式，當發電機內氣體壓力達到15KPa，應及時關閉浮球閥旁路門，否則發電機內氣體會通過浮球閥旁路門進入到空側回油擴大箱中，一部分排至大氣中，另一部分進入到主油箱，造成發電機內氣壓不會上升，如果機內是氫氣，還有發生氫爆的風險。

如果發電機進行氣體置換時密封油采取閉式循環運行方式，當發電機內氣體壓力達到15KPa仍未關閉浮球閥旁路門：通過浮球閥旁路門的氣體會阻礙空側回油擴大箱至密封油真空箱的回油，導致密封油真空箱的油位降低；同時密封油真空箱補油浮球閥打開后，發電機內的氣體又會通過回油進入到密封油真空箱中，引起真空箱壓力迅速上升，真空泵會因此而過負荷跳閘，密封油真空箱壓力升高，回油阻力增大使得回油進一步減少、密封油真空箱油位將迅速下降，最終導致密封油泵打空泵。

參考文獻

[1]彭旭東，王玉明，黃興.密封技術的現狀與發展趨勢[J].液壓氣動與密封，2009（04）

[2]黃保海，等.汽輪機原理與結構.北京：中國電力出版社，2002.

（作者單位：大唐韓城第二發電有限責任公司）