一種新式高調油動機密封圈冷卻系統

劉瑞英　包志禮

摘 要：提出了一種新式高調油動機密封圈冷卻系統，包括設置在蒸汽進汽柜組上的油動機安裝座，油動機安裝座下殼體與油動機活塞桿的連接的件上開冷卻?型孔，冷卻水管與連接件連接后接到冷卻?型孔上，通過冷區水管通水冷卻油動機安裝座，進而冷卻油動機活塞桿外側的導向套內的密封圈。為系統解決油動機溫度高的問題提供實際參考，對同類設備具有很大的實用價值。

關鍵詞：油動機 密封圈 冷卻?型孔

A New Type High-profile Oil Motor Sealing Ring Cooling System

Liu Ruiying，Bao Zhili

Abstract：A new type of high-profile oil motor sealing ring cooling system is proposed， which includes an oil motor mounting seat arranged on the steam intake cabinet group， and the connection between the lower casing of the oil motor mounting seat and the piston rod of the oil motor is cooled by the upper opening ? after the cooling water pipe is connected with the connecting piece， which is connected to the cooling ?-shaped hole， and the water pipe is passed through the cold zone to cool the mounting seat of the oil motor， and then the sealing ring in the guide sleeve outside the piston rod of the oil motor is cooled. The article provides a practical reference for the system to solve the problem of high temperature of the oil motor， and has great practical value for similar equipment.

Key words：oil motor， sealing ring， cooling? hole

1 引言

某電熱公司發電分廠兩臺哈爾濱汽輪機廠生產的300MW汽輪機組6臺高壓調門油動機，由于汽輪機高壓調門油動機安裝座緊貼汽輪機蒸汽進汽柜組，汽輪機蒸汽進汽柜組熱量經由油動機安裝座支架傳導給油動機密封圈，導致油動機安裝座支架局部溫度較高（90-140℃左右），在如此高溫環境下工作時，會嚴重影響油動機密封件的可靠性和使用壽命，同時也嚴重威脅汽輪機組的安全運行。自2007年3號機組投產以來，EH系統突出問題為1號-6號高壓調節汽門（以下簡稱高調門）油動機缸由于溫度高造成油動機密封圈老化，造成具體危害如下：

①容易造成油動機密封圈老化失效，導致抗燃油泄漏，縮短油動機的檢修周期，增加維護費用。

②由于此處抗燃油溫度高會影響其理化性能，造成抗燃油酸值升高，長時間運行后，會對系統的液壓元件（尤其是伺服閥閥芯）造成腐蝕，使系統內泄量增大，影響系統運行，甚至導致機組停機。

③油動機溫度過高時，容易致使其內部流動緩慢的抗燃油燒結集碳，由此形成較大的雜質顆粒，進入系統，使伺服閥堵塞，造成負荷波動，影響機組安全。

2 一種新式高調油動機密封圈冷卻系統

2.1 危害分析

由于高壓調門油動機與汽門之間的距離較近，汽輪機本體熱量經由油動機安裝座傳導給油動機連接法蘭及活塞桿，導致油動機局部溫度較高（90-140℃左右），在如此高溫環境下工作，會嚴重影響油動機的可靠性和使用壽命，同時也嚴重威脅汽輪機組的安全運行。如圖1容易造成油動機密封件老化失效，導致抗燃油泄漏，縮短油動機的檢修周期，增加維護成本，影響抗燃油的理化性能，[1]造成抗燃油酸值、水值升高，長時間運行后，會對系統的液壓元件（尤其是伺服閥閥芯）造成腐蝕，使系統內泄量增大，影響系統運行，甚至導致機組停機。油動機溫度過高時，容易致使其內部流動緩慢的抗燃油燒結集碳，由此形成較大的雜質顆粒，進入系統，使伺服閥堵塞，造成負荷波動，影響機組安全。因此為解決高壓調門油動機溫度過高和保證機組的安全運行，必須對高壓調門油動機進行水冷改造，[2]從而保證機組的穩定運行。 為此，本文針對該類型油動機的這一現象進行分析，制定處理措施，以對同類型設備起到借鑒作用。

2.2 技術方案

由于油動機溫度的升高是通過油動機的安裝座熱傳導過來，為從根本上降低油動機的溫度，如圖2該技術方案主要采取了在油動機與安裝座之間增設冷卻水套，直接將熱源與油動機隔開，同時增設一套冷卻水管路，在冷卻水套內通冷卻水，將油動機安裝座傳導過來的熱量帶走。冷卻水使用閉式循環水，閉式循環水在冷卻水套與油動機安裝座間形成的空間內循環流動，充分吸收傳導來的熱量，隨著閉式循環水的流動，將熱量帶出油動機，從而降低油動機的溫度。

2.3 工作原理

下面結合附圖和具體實施方式對一種新式高調油動機密封圈冷卻系統作進一步說明。如圖3所示，一種應用在高調油動機上的密封圈冷卻系統，包括設置在蒸汽進汽柜組8上的油動機安裝座4，油動機安裝座4下殼體與油動機機活塞缸5的連接的件上開冷卻?型孔3，冷卻水管1與連接件2連接后接到冷卻?型孔3上，通過冷區水管通水冷卻油動機安裝座4，進而冷卻油動機活塞桿5外側的導向套6內的密封圈7。當開啟冷區水管1通水后，水通過冷區水管1輸送到?型孔3，對油動機安裝座4進行冷卻，進而冷卻油動機活塞缸5上部的導向套6內的密封圈7。

2.4 管徑的分析選取

為有效的提高降溫冷卻效果，帶入熱量的計算公式是：Q=C*m*Δt，m為物體的質量，C為比熱容，Δt為吸熱前后的溫度差。鐵的比熱為0.46×103焦/（千克×攝氏度），水的比熱為4.2×103焦/（千克×攝氏度）;上端蓋溫度由140℃降至50℃：0.46×103×5×90=207000焦;冷卻水溫度由15℃升至50℃，4.2×103×m×35=207000焦，計算m=0.84kg，0.84×60×60=3t/h;查閱表1管徑/流量/流速對照表，確定管徑為DN32。

3 實施案例

某電熱公司發電分廠新4#機組改造中采用了一種新式高調油動機密封圈冷卻系統，改造前實測最高溫度為143.4℃，修后檢測實際溫度為50.3℃。達到了延緩油動機密封元件老化速度，延長油動機檢修周期，節約備件及人工檢修費用;減少抗燃油碳化，提高抗燃油系統清潔度，減少伺服閥卡澀，系統安全性大大提高;降低抗燃油劣化速率，避免對伺服閥酸性腐蝕，減少更換抗燃油費用投資的目的。

4 結語

通過一種新式高調油動機密封圈冷卻系統的實施，很大程度地提高了機組的安全性、穩定性，延長了設備檢修周期，節省了檢修費用，并為其它同類型設備的改造提供了應用經驗。[3]在接下來的各機組檢修，結合檢修對高調油動機進行改造，解決油動機溫度高難題。同時為系統解決油動機溫度高的問題提供實際參考，對同類設備具有很大的實用價值。

參考文獻：

[1]譚定.300MW機組EH油系統故障原因分析及改進[J]，西北電力技術，2005，第4期.

[2]龔云貴，錢紹斌，高永奎，恭元昆，李榮偉，陳家勇.汽輪機汽門動作異常的分析及處理[J]，云南電力技術，2007，第2期.

[3]王鵬飛.一次電氣設備改造時對二次回路及元件的校核[J]，西北電力技術，2005，第4期.