王劭剛

摘 要：本文針對某電廠600MW發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)氫側(cè)密封油箱補(bǔ)排油浮止閥的開關(guān)位調(diào)整直接影響發(fā)電機(jī)的氫氣純度，通過調(diào)整浮止閥的開關(guān)行程，確?？諝鋫?cè)密封油不會(huì)互竄，從而保證發(fā)電機(jī)的氫氣純度在97%以上，既可以保證機(jī)組的安全運(yùn)行，又能夠提高發(fā)電機(jī)的效率。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī) 氫側(cè)密封油箱 氫氣純度

中圖分類號：TM311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）12（b）-0069-02

本機(jī)組為哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)的QFSN-600-2YHG型發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的密封油系統(tǒng)用來密封發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣，600MW汽輪發(fā)電機(jī)組的密封瓦為雙流環(huán)形式，分為氫側(cè)密封油和空側(cè)密封油。密封油既起密封作用，又能夠潤滑和冷卻密封瓦。

1 目前發(fā)電機(jī)氫氣純度存在問題

8號機(jī)組運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)氫氣純度下降至96%，為了保證氫氣純度，發(fā)電機(jī)大量置換氫氣，平均每天補(bǔ)排氫氣兩次，氫氣純度下降的問題已嚴(yán)重影響到機(jī)組的安全運(yùn)行，急需進(jìn)行分析、治理。

2 600MW發(fā)電機(jī)氫氣純度下降原因剖析

（1）雙流環(huán)發(fā)電機(jī)密封瓦處空、氫側(cè)密封油竄流：筆者所在公司發(fā)電機(jī)密封瓦為雙流環(huán)密封瓦，分為空側(cè)和氫側(cè)密封瓦，在運(yùn)行中發(fā)電機(jī)內(nèi)部的氫氣與氫側(cè)密封油接觸，由于密封油內(nèi)溶解有大量的空氣，導(dǎo)致氫側(cè)密封油中含有大量不被溶解的空氣，將嚴(yán)重污染機(jī)內(nèi)的氫氣，所以氫側(cè)密封油空氣含量的增加是發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度下降較快的主要原因。

（2）密封瓦間隙超標(biāo)：對于600MW汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)，密封瓦直徑間隙為0.20～25mm，當(dāng)空、氫側(cè)密封油壓差保持一定時(shí)，空、氫側(cè)密封油的交換量與密封瓦的間隙成正比，當(dāng)運(yùn)行中密封瓦間隙從0.20mm增大到0.25mm時(shí)，密封油流量將隨之大大增加，而由于平衡閥有調(diào)節(jié)范圍導(dǎo)致空、氫側(cè)密封油之間存在壓差，密封油流量增加將使空、氫側(cè)密封油的竄油量成倍增加，空側(cè)密封油中攜帶的空氣、水分等通過氫側(cè)密封油交換，將空氣帶入到發(fā)電機(jī)氫氣中污染氫氣。

（3）密封油平衡閥工作失常：平衡閥要求調(diào)節(jié)精度達(dá)到±50mm水柱，閥門內(nèi)部配合精度相當(dāng)高，平衡閥活塞和油缸之間間隙較小，密封油內(nèi)稍有雜質(zhì)可能造成活塞的轟動(dòng)阻力增大或卡澀，信號管內(nèi)有空氣未完全排出，均能導(dǎo)致平衡閥調(diào)節(jié)精度下降，從而使空、氫側(cè)密封油壓力的平衡破壞，增大空、氫側(cè)密封油之間的竄流，進(jìn)而造成發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣污染，需要增大發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣置換量來維持氫氣純度。

（4）密封油主差壓閥工作不正常：密封油主差壓閥應(yīng)具有良好、靈敏的調(diào)節(jié)跟蹤性能和富余的調(diào)節(jié)范圍，維持氫油差壓的任務(wù)主要是由差壓閥來完成的。一旦差壓閥調(diào)節(jié)不正常，就會(huì)使氫油差壓偏高或偏低，由于氫側(cè)密封油壓力是跟蹤空側(cè)密封油壓力的，氫油差壓偏高或偏低必然會(huì)使氫側(cè)密封油壓上升或降低。當(dāng)氫側(cè)密封油壓過高時(shí)，氫側(cè)密封油將直接通過密封瓦座內(nèi)油擋進(jìn)入到發(fā)電機(jī)內(nèi)。由于密封油主差壓閥工作的異常會(huì)直接導(dǎo)致密封油平衡閥也進(jìn)行跟蹤調(diào)整，進(jìn)而導(dǎo)致空氫側(cè)密封油竄油加劇。

（5）氫側(cè)密封油箱中的補(bǔ)、排油浮止閥內(nèi)漏：自動(dòng)補(bǔ)、排油浮止閥內(nèi)漏將直接導(dǎo)致在氫側(cè)油箱中的空、氫側(cè)密封油大量交換，使帶有較多空氣的空側(cè)密封油回油直接進(jìn)入氫側(cè)油箱，導(dǎo)致在氫側(cè)油箱中直接析出空氣而進(jìn)入發(fā)電機(jī)，從而影響發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度，其余的會(huì)在密封瓦處直接析出空氣而影響發(fā)電機(jī)氫氣的純度。

（6）排氫風(fēng)機(jī)出力?。簭?00MW發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)看，空側(cè)密封油泵油源取自空側(cè)密封油箱，空側(cè)密封油箱的排煙風(fēng)機(jī)抽出空側(cè)油中攜帶的微量氫氣，避免氫氣隨潤滑油回到主油箱，使主油箱內(nèi)的氫氣超標(biāo)。增大空側(cè)油箱排煙風(fēng)機(jī)的出力，使空側(cè)油箱形成較大的負(fù)壓，使空側(cè)密封油中的空氣會(huì)同氫氣一起被抽出，這樣將減少空側(cè)密封油中空氣含量，進(jìn)而減少氫氣污染。

（7）密封油含水超標(biāo)：密封油系統(tǒng)的油源來自汽輪機(jī)主機(jī)潤滑油，在機(jī)組運(yùn)行中，密封油和發(fā)電機(jī)軸承的回油是一路回油管道，一部分回油直接進(jìn)入到空側(cè)油箱，其余的回油回至主機(jī)潤滑油箱。在機(jī)組運(yùn)行中由于軸封漏汽大、冷油器內(nèi)漏等原因使主機(jī)潤滑油中含水量過高，在發(fā)電機(jī)密封瓦處形成水蒸氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)使氫氣純度下降濕度增加。

（8）密封油溫度高：對于600MW汽輪發(fā)電機(jī)集裝式密封油系統(tǒng)，其空、氫側(cè)密封油系統(tǒng)的冷油器出口油溫一般維持在38℃～45℃。密封油的粘度隨油溫的升高而降低，同時(shí)密封油溫度的升高，將導(dǎo)致密封瓦的內(nèi)徑增大，間隙增大，需要增大密封油流量才能維持一定的密封油壓力，保證發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣不外泄。油溫在45℃時(shí)的粘度比38℃時(shí)小，要維持一定的密封油壓，則需要較大的密封油流量，同時(shí)增加密封油中的空氣含量。因此，密封油溫度過高將導(dǎo)致密封油流量增大，會(huì)引起發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣污染。

3 機(jī)組發(fā)電機(jī)氫氣純度下降原因排查及治理

（1）8號機(jī)組發(fā)電機(jī)在大修時(shí)更換過發(fā)電機(jī)密封瓦，間隙調(diào)整在0.2～0.25mm，且距離目前時(shí)間較短，該原因可以排除。

（2）檢查密封油系統(tǒng)的主差壓閥、平衡閥的運(yùn)行情況均正常，全部在運(yùn)行參數(shù)范圍內(nèi)。

（3）檢查排氫風(fēng)機(jī)的出力和化驗(yàn)密封油的油質(zhì)指標(biāo)均正常。

（4）將兩臺機(jī)組進(jìn)行對比分析，相應(yīng)問題進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)8號機(jī)氫側(cè)密封油箱正常補(bǔ)、排油管道運(yùn)行中溫度保持在45℃左右，比7號機(jī)組偏高8℃，說明8機(jī)組的補(bǔ)、排油浮止閥運(yùn)行中內(nèi)漏。

通過以下試驗(yàn)來判斷補(bǔ)、排油浮止閥存在問題：

在機(jī)組運(yùn)行中先關(guān)閉補(bǔ)油手動(dòng)門，開啟排油手動(dòng)門，觀察氫側(cè)油箱油位，油位下降至19.5cm，觀察20min，油位穩(wěn)定不動(dòng)；開啟強(qiáng)排手動(dòng)門判斷氫側(cè)油箱油位計(jì)活動(dòng)正常；開啟補(bǔ)油手動(dòng)門，關(guān)閉排油手動(dòng)門，觀察氫側(cè)油箱油位，油位上漲至22.8cm，觀察20min，油位穩(wěn)定不動(dòng)；開啟補(bǔ)油和排油手動(dòng)門，恢復(fù)正常系統(tǒng)將油位恢復(fù)至19.5cm，油位穩(wěn)定后，將補(bǔ)油手動(dòng)門和排油手動(dòng)門全部關(guān)閉，觀察氫側(cè)油箱油位20min，油位穩(wěn)定不動(dòng)（表明密封瓦處基本不竄油）。

通過試驗(yàn)表明氫側(cè)油箱補(bǔ)、排油浮止閥基本不內(nèi)漏，初步判斷導(dǎo)致空氫側(cè)竄油的原因?yàn)檠a(bǔ)、排油浮止閥調(diào)整的位置不合適。

4 發(fā)電機(jī)氫側(cè)密封油箱浮止閥的調(diào)整方式

利用機(jī)組停機(jī)機(jī)會(huì)將發(fā)電機(jī)排氫，對密封油補(bǔ)、排油浮止閥進(jìn)行了調(diào)整。具體氫側(cè)密封油箱的補(bǔ)、排油浮止閥的調(diào)整方法為：油箱油位設(shè)計(jì)為mm，控制排油浮止閥在油箱油位為230mm附近開，補(bǔ)油浮止閥在油位為170附近時(shí)開，油位在170～230mm之間補(bǔ)排油浮止閥均為關(guān)閉狀態(tài)即可，補(bǔ)排油浮止閥的工作原理相同，主要區(qū)別在于浮球連桿的支點(diǎn)位置不同，所起的作用就不相同。浮止閥的閥桿螺紋旋轉(zhuǎn)1圈，對應(yīng)油箱的油位變化為20mm。排油浮止閥閥桿往短調(diào)節(jié)油箱動(dòng)作油位變高，補(bǔ)油浮止閥閥桿往短調(diào)節(jié)油箱動(dòng)作油位變低。參照以上方法和運(yùn)行中試驗(yàn)的閥門動(dòng)作油位情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以確保運(yùn)行中補(bǔ)排油浮止閥不竄油，從而改善發(fā)電機(jī)氫氣的純度。

5 結(jié)語

造成發(fā)電機(jī)氫氣純度降低的原因是多方面的，筆者所在廠8號機(jī)組氫氣純度偏低的主要原因是密封油氫側(cè)油箱的自動(dòng)補(bǔ)、排油浮止閥開關(guān)位置調(diào)整不合適，導(dǎo)致運(yùn)行中補(bǔ)、排油浮止閥一直處于稍微開啟狀態(tài)，從而使空氫側(cè)密封油竄油造成發(fā)電機(jī)氫氣純度不合格。重新調(diào)整補(bǔ)、排油浮球閥的開關(guān)位置后，現(xiàn)在8號機(jī)組氫氣純度可以保持在97.5%以上，滿足了機(jī)組的安全運(yùn)行，且可以提高發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效率。

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