發電機密封油系統排油改造及效果分析

張明

（中廣核研究院有限公司，廣東 深圳 518124）

嶺澳二期核電站發電機密封油系統(GHE)主油泵出口管線處無專設排油閥門，每次大修時均需要斷開出口管道處法蘭進行管道排油，排油量大、工作量大，排出的潤滑油不能得到回收再利用，造成了大量浪費。每次大修打開法蘭排油后都需要更換法蘭墊片，增加了漏油風險。

1 發電機密封油系統概述

嶺澳核電站發電機密封油系統的發電機定子和轉子都采用氫氣冷卻。正常運行時氫氣的表壓力為0.5MPa,發電機密封油系統的功能就是防止發電機內部高壓氫氣從轉子與發電機殼體間縫隙泄露出來，同時防止氫氣受到密封油所帶空氣的污染，此外還可用于帶走運行時密封瓦產生的熱量。

本系統保證在發電機正常運行條件下，向其連續提供具有一定壓力、溫度和流量的密封油。為了使密封油中的氫氣與空氣能順利排放，不致相遇和積聚，本系統采用雙流環式油封。壓力密封油從不同油槽送入，抵達轉軸與密封瓦之間的間隙后，以相反方向分別向氫氣側和空氣側排出，從而使氫氣側與空氣側完全分開，以保證安全。

本系統作用有以下三點：（1）為發電機兩端的密封裝置提供所運行工況需要的密封油；（2）對密封油進行處理，保證發電機機內氫氣的純度；（3）提供相關回路有效保證空氣和氫氣的隔離。

2 改造原因分析

發電機密封油系統空氣側密封油泵（L3/4GHE101PO）為一臺電壓為380V 的118%容量的電動交流泵，功率為30kW，轉速為1450r/min,供油量為46m3/h，其是垂直安裝在支承腳上的定量螺桿泵，有自動程序啟動裝置，它由監測下游壓力的壓力開關進行啟動，手動停泵。

L3/4GHE101PO 出口至發電機密封油入口管段無排油管道，且L3/4GHE101/201FI 每個循環都需要對濾芯進行清洗檢查，導致每次大修都需要解開法蘭進行排油，排油量約為84L，而排油作為廢油處理，造成了潤滑油的浪費。每次大修解開法蘭排油時需要更換墊片并回裝法蘭，不但增加了維修工作量，也增加了漏油風險。

L3/4 號機組GHE 系統過濾器GHE101/201/301/401FI 過濾器筒體原設計排氣為一絲堵開孔，絲堵內裝O 圈密封。每次大修充油排氣及在線排氣時需打開絲堵，由于系統運行時過濾器內部壓力大，導致排氣時油易噴出、不易控制，且每次排油需更換O 圈。

經分析，出現問題的根本原因為，L3/4GHE101PO 出口至發電機密封油入口管段在設計上沒有考慮到排油。L3/4 號機組GHE 系統過濾器GHE101/201/301/401FI 過濾器筒體原設計未考慮到排氣方式的不易控制以及噴油的風險。

3 改造方案

3.1 GHE 泵排油改造方案

在上述分析的基礎上，只有在空氣側密封油泵出口管線段的最低位置點增加排油管線至潤滑油輸送系統管線，才能夠將密封油排凈，并使排油得到回收再利用，同時增設隔離閥以防漏油發生，具體的改造方案如下所示。

如圖1、圖2 所示，在發電機密封油系統空氣側密封油泵101PO 出口L140 管線處加裝三通引出旁路管線L901，在管線L901 上增設兩個隔離閥901/902VH 并加裝三通接至潤滑油輸送系統(SKH)管線。新增管線L901、902 及閥門901/902VH 的詳細參數見下表1 和表2。

圖1 排油改造流程圖

圖2 排油改造示意圖

3.2 GHE 過濾器絲堵排氣改造方案

在上述分析的基礎上，通過在過濾器絲堵中心鉆孔并加工內螺紋，并在鉆孔處增加排氣管線，排氣管線上分別增加排氣閥，排氣直接對空。具體改造方案如下所示。

圖3 過濾器排氣改造流程圖

如圖3、4 所示，分別在GHE101/201/301/401FI1/2”絲堵中心鉆孔加工1/4”BSP 內螺紋，在鉆孔處增加L903/904/905/906 管線，在管線L903/904/905/906 上分別增設排氣閥門GHE903/904/905/906VH 并將管線出口引至下方油盤處，在閥門下方增設支架以固定新增管線，過濾器的排氣直接排入大氣。

新增管線L903/904/905/906 及閥門903/904/905/906VH的詳細參數見表1、2。

圖4 過濾器排氣改造示意圖

4 效果分析

經上述改造后，發電機密封油系統空氣側密封油泵出口至發電機密封油入口管段的排油方式由解開法蘭排油改為了打開排油管線上的隔離閥進行排油。實際應用中，手動打開排油管線上的兩個隔離閥進行排油后，管道內的潤滑油實現了全部回收至潤滑油輸送系統，實現了潤滑油的回收再利用，又潤滑油輸送系統污油箱標高為4445mm，本排油口標高為7365mm，且污油箱直接排氣至大氣，所以不存在排油倒灌問題。

GHE101/201/301/401FI 排氣方式由打開原絲堵排氣改為打開排氣管線上的閥門排氣，實現了過濾器排氣的有效控制，降低了噴油風險，排氣完畢時，排出的油直接排到下方油盤上。

本改造解決了發電機密封油系統空氣側密封油泵出口管線排油點漏油問題、排油大量浪費問題、過濾器絲堵排氣風險問題，大幅減少了維修工作量，提高了大修效率。

表1 新增管線參數

表2 新增閥門參數