李志高 任輝

摘 要：陜西渭河發(fā)電有限公司#5、#6發(fā)電機為哈爾濱電機廠生產(chǎn)的引進優(yōu)化型QF-300-2發(fā)電機，采用水氫氫冷卻方式，即定子繞組水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷，定子鐵芯氫冷。2016年以來，#5、#6發(fā)電機密封油差壓減小，氫油差壓閥調(diào)整效果不好，檢修人員調(diào)整緊固調(diào)整彈簧無效果，只有通過節(jié)流氫油差壓閥后隔離門才能保證機組勉強運行，存在著較大的安全隱患。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機;水氫氫冷卻;密封油差壓

1 發(fā)電機密封油系統(tǒng)的工作原理

QF -300-2型發(fā)電機采用雙環(huán)流式密封瓦。密封瓦內(nèi)有空、氫側(cè)兩個環(huán)狀配油槽。密封油分為空側(cè)和氫側(cè)兩個油路將油供給密封瓦上的兩個環(huán)狀配油槽，油沿轉(zhuǎn)軸軸向穿過密封瓦內(nèi)徑與轉(zhuǎn)軸之間的間隙流出。如果這兩個油路中的供油油壓在密封瓦處恰好相等，油就不會在兩個配油槽之間的間隙中竄流，通常只要密封油壓始終保持高于機內(nèi)氣體壓力，便可防止氫氣從發(fā)電機內(nèi)逸出?？諅?cè)油路供給的油則將沿軸和密封瓦之間的間隙流往軸承側(cè)，并同軸承回油一起進入空側(cè)密封油箱，從而防止了空氣與潮氣侵入發(fā)電機內(nèi)部。氫側(cè)密封油則沿軸和密封瓦之間的間隙流往發(fā)電機內(nèi)側(cè)，落入消泡箱，最后回到氫側(cè)密封油箱。

要實現(xiàn)上述密封功能，空側(cè)交流潤滑油泵出口設(shè)置有氫油差壓閥，氫油差壓閥控制器上部通過信號管和氫氣連接，下部通過信號管和空側(cè)密封油連接。當氫氣壓力升高時，差壓閥開度關(guān)小，空側(cè)密封油再循環(huán)量減小，進入密封瓦的油量增加;當氫氣壓力降低時，差壓閥開度增大，空側(cè)密封油再循環(huán)量增加，進入密封瓦的油量減小。這樣，通過調(diào)整控制器彈簧剛度來保證密封瓦處空側(cè)密封油壓始終高出發(fā)電機內(nèi)氫壓0.084 MPa。氫側(cè)密封油泵從氫側(cè)回油箱取得油源，它把一部分油從冷油器、濾油器，經(jīng)平衡閥進入密封瓦的氫側(cè)配油槽，由氫側(cè)軸向間隙流出，進入消泡箱內(nèi)逸出溶入的氫氣，再流入氫側(cè)回油箱。另一部分油由該油泵的再循環(huán)管道回到油泵進口，作為氫側(cè)密封油泵出口壓力的粗調(diào)，而由平衡閥來保證氫側(cè)密封油處的密封油壓與空側(cè)油壓基本相等。氫側(cè)密封油壓則通過平衡閥跟蹤空側(cè)密封油壓，兩者差壓保持在±490 Pa內(nèi)。

2 原因分析

通過對發(fā)電機密封油系統(tǒng)的認真分析，造成氫油差壓低的可能原因如下：

（1）氫油差壓閥調(diào)節(jié)性能差，存在缺陷。

（2）發(fā)電機密封油系統(tǒng)存在閥門內(nèi)漏，如過壓閥、逆止閥不嚴密，造成空側(cè)密封油量不足，油壓下降。

（3）發(fā)電機空側(cè)密封油泵處理不足，造成空側(cè)密封油壓下降。

（4）發(fā)電機密封瓦因軸頸不光滑、間隙大造成空側(cè)密封油泄量大。

3 處理措施

3.1 對密封油系統(tǒng)流量進行測量

經(jīng)過研究，采用超聲波流量計對#5機和#6機密封油系統(tǒng)進行流量測量，測量結(jié)果如表1。

從表1可以看出：

（1）空側(cè)密封油泵設(shè)計出口流量383升/min，#5實際出力303升/min，出力損失約20%;差壓閥設(shè)計流量在50-60升/min，#5機組實際流量已遠小于設(shè)計值，已超出其調(diào)節(jié)范圍，因此差壓閥已失去調(diào)整作用。#5機空側(cè)密封油量遠大于密封瓦設(shè)計油量，說明密封瓦漏油量大。#5機氫側(cè)密封油量遠小于設(shè)計值，存在空側(cè)向氫側(cè)竄油。

（2）#6機空側(cè)密封油泵出力約194升/min，出力損失約50%;#6機差壓閥流量已為零，失去調(diào)整作用;#6機氫側(cè)密封油流量略超設(shè)計，基本正常。

根據(jù)測量結(jié)果，可以得出結(jié)論，#5、#6機密封油差壓低的原因為密封油泵出力降低，密封瓦間隙超標或軸頸不光滑泄油量大。

3.2 針對密封油系統(tǒng)進行缺陷處理

2017年8月，利用檢修機會分別對#5、#6機密封油系統(tǒng)進行了檢修，具體工作如下：

（1）更換了出力不足的空側(cè)密封油泵。

（2）對因過度緊固造成波紋筒變形的差壓閥進行了檢修校驗。

（3）對密封瓦進行了技術(shù)改造，更換了間隙偏大的密封瓦。將原單片雙流環(huán)密封瓦改為雙片雙流密封瓦，密封瓦軸向密封由單向密封面改為雙向密封面，增大了密封面積，提高了密封效果。

（4）對密封油系統(tǒng)閥門進行了全面檢查，消除了系統(tǒng)內(nèi)漏。

4 實施效果

經(jīng)過對#5、#6機密封油系統(tǒng)進行全面檢查，對密封瓦進行改造，機組啟動后密封瓦泄油量大幅下降，發(fā)電機漏氫量從10m?/天降低到1.8m?/天，氫油壓差保持穩(wěn)定，空側(cè)密封油跟蹤氫壓良好，解決了氫油壓差低和不穩(wěn)定的問題，并使發(fā)電機漏氫量大幅下降。

5 結(jié)束語

發(fā)電機密封油系統(tǒng)是火力發(fā)電廠重要的設(shè)備和系統(tǒng)，氫氣屬于易燃易爆氣體，爆炸濃度范圍較寬，密封油系統(tǒng)如存在漏油或漏氫等問題將帶來很大安全隱患，對密封油系統(tǒng)存在的問題必須高度重視、認真分析，通過測量機端和勵端密封瓦的泄油量判斷密封瓦的工作狀態(tài)是一種容易操作、科學有效的手段，對發(fā)現(xiàn)的問題要采取對癥措施及時處理，確保汽輪發(fā)電機組安全穩(wěn)定運行。