劉瑞英　包志禮

摘 要：提出了一種新式高調(diào)油動(dòng)機(jī)密封圈冷卻系統(tǒng)，包括設(shè)置在蒸汽進(jìn)汽柜組上的油動(dòng)機(jī)安裝座，油動(dòng)機(jī)安裝座下殼體與油動(dòng)機(jī)活塞桿的連接的件上開(kāi)冷卻?型孔，冷卻水管與連接件連接后接到冷卻?型孔上，通過(guò)冷區(qū)水管通水冷卻油動(dòng)機(jī)安裝座，進(jìn)而冷卻油動(dòng)機(jī)活塞桿外側(cè)的導(dǎo)向套內(nèi)的密封圈。為系統(tǒng)解決油動(dòng)機(jī)溫度高的問(wèn)題提供實(shí)際參考，對(duì)同類設(shè)備具有很大的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：油動(dòng)機(jī) 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(fā)電分廠兩臺(tái)哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的300MW汽輪機(jī)組6臺(tái)高壓調(diào)門油動(dòng)機(jī)，由于汽輪機(jī)高壓調(diào)門油動(dòng)機(jī)安裝座緊貼汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)汽柜組，汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)汽柜組熱量經(jīng)由油動(dòng)機(jī)安裝座支架傳導(dǎo)給油動(dòng)機(jī)密封圈，導(dǎo)致油動(dòng)機(jī)安裝座支架局部溫度較高（90-140℃左右），在如此高溫環(huán)境下工作時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響油動(dòng)機(jī)密封件的可靠性和使用壽命，同時(shí)也嚴(yán)重威脅汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行。自2007年3號(hào)機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)，EH系統(tǒng)突出問(wèn)題為1號(hào)-6號(hào)高壓調(diào)節(jié)汽門（以下簡(jiǎn)稱高調(diào)門）油動(dòng)機(jī)缸由于溫度高造成油動(dòng)機(jī)密封圈老化，造成具體危害如下：

①容易造成油動(dòng)機(jī)密封圈老化失效，導(dǎo)致抗燃油泄漏，縮短油動(dòng)機(jī)的檢修周期，增加維護(hù)費(fèi)用。

②由于此處抗燃油溫度高會(huì)影響其理化性能，造成抗燃油酸值升高，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的液壓元件（尤其是伺服閥閥芯）造成腐蝕，使系統(tǒng)內(nèi)泄量增大，影響系統(tǒng)運(yùn)行，甚至導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)。

③油動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高時(shí)，容易致使其內(nèi)部流動(dòng)緩慢的抗燃油燒結(jié)集碳，由此形成較大的雜質(zhì)顆粒，進(jìn)入系統(tǒng)，使伺服閥堵塞，造成負(fù)荷波動(dòng)，影響機(jī)組安全。

2 一種新式高調(diào)油動(dòng)機(jī)密封圈冷卻系統(tǒng)

2.1 危害分析

由于高壓調(diào)門油動(dòng)機(jī)與汽門之間的距離較近，汽輪機(jī)本體熱量經(jīng)由油動(dòng)機(jī)安裝座傳導(dǎo)給油動(dòng)機(jī)連接法蘭及活塞桿，導(dǎo)致油動(dòng)機(jī)局部溫度較高（90-140℃左右），在如此高溫環(huán)境下工作，會(huì)嚴(yán)重影響油動(dòng)機(jī)的可靠性和使用壽命，同時(shí)也嚴(yán)重威脅汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行。如圖1容易造成油動(dòng)機(jī)密封件老化失效，導(dǎo)致抗燃油泄漏，縮短油動(dòng)機(jī)的檢修周期，增加維護(hù)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(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的液壓元件（尤其是伺服閥閥芯）造成腐蝕，使系統(tǒng)內(nèi)泄量增大，影響系統(tǒng)運(yùn)行，甚至導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)。油動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高時(shí)，容易致使其內(nèi)部流動(dòng)緩慢的抗燃油燒結(jié)集碳，由此形成較大的雜質(zhì)顆粒，進(jìn)入系統(tǒng)，使伺服閥堵塞，造成負(fù)荷波動(dòng)，影響機(jī)組安全。因此為解決高壓調(diào)門油動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高和保證機(jī)組的安全運(yùn)行，必須對(duì)高壓調(diào)門油動(dòng)機(jī)進(jìn)行水冷改造，[2]從而保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。 為此，本文針對(duì)該類型油動(dòng)機(jī)的這一現(xiàn)象進(jìn)行分析，制定處理措施，以對(duì)同類型設(shè)備起到借鑒作用。

2.2 技術(shù)方案

由于油動(dòng)機(jī)溫度的升高是通過(guò)油動(dòng)機(jī)的安裝座熱傳導(dǎo)過(guò)來(lái)，為從根本上降低油動(dòng)機(jī)的溫度，如圖2該技術(shù)方案主要采取了在油動(dòng)機(jī)與安裝座之間增設(shè)冷卻水套，直接將熱源與油動(dòng)機(jī)隔開(kāi)，同時(shí)增設(shè)一套冷卻水管路，在冷卻水套內(nèi)通冷卻水，將油動(dòng)機(jī)安裝座傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的熱量帶走。冷卻水使用閉式循環(huán)水，閉式循環(huán)水在冷卻水套與油動(dòng)機(jī)安裝座間形成的空間內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，充分吸收傳導(dǎo)來(lái)的熱量，隨著閉式循環(huán)水的流動(dòng)，將熱量帶出油動(dòng)機(jī)，從而降低油動(dòng)機(jī)的溫度。

2.3 工作原理

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)一種新式高調(diào)油動(dòng)機(jī)密封圈冷卻系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖3所示，一種應(yīng)用在高調(diào)油動(dòng)機(jī)上的密封圈冷卻系統(tǒng)，包括設(shè)置在蒸汽進(jìn)汽柜組8上的油動(dòng)機(jī)安裝座4，油動(dòng)機(jī)安裝座4下殼體與油動(dòng)機(jī)機(jī)活塞缸5的連接的件上開(kāi)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(guò)冷區(qū)水管通水冷卻油動(dòng)機(jī)安裝座4，進(jìn)而冷卻油動(dòng)機(jī)活塞桿5外側(cè)的導(dǎo)向套6內(nèi)的密封圈7。當(dāng)開(kāi)啟冷區(qū)水管1通水后，水通過(guò)冷區(qū)水管1輸送到?型孔3，對(duì)油動(dòng)機(jī)安裝座4進(jìn)行冷卻，進(jìn)而冷卻油動(dòng)機(jī)活塞缸5上部的導(dǎo)向套6內(nèi)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(jì)算公式是：Q=C*m*Δt，m為物體的質(zhì)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(jì)算m=0.84kg，0.84×60×60=3t/h;查閱表1管徑/流量/流速對(duì)照表，確定管徑為DN32。

3 實(shí)施案例

某電熱公司發(fā)電分廠新4#機(jī)組改造中采用了一種新式高調(diào)油動(dòng)機(jī)密封圈冷卻系統(tǒng)，改造前實(shí)測(cè)最高溫度為143.4℃，修后檢測(cè)實(shí)際溫度為50.3℃。達(dá)到了延緩油動(dòng)機(jī)密封元件老化速度，延長(zhǎng)油動(dòng)機(jī)檢修周期，節(jié)約備件及人工檢修費(fèi)用;減少抗燃油碳化，提高抗燃油系統(tǒng)清潔度，減少伺服閥卡澀，系統(tǒng)安全性大大提高;降低抗燃油劣化速率，避免對(duì)伺服閥酸性腐蝕，減少更換抗燃油費(fèi)用投資的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)一種新式高調(diào)油動(dòng)機(jī)密封圈冷卻系統(tǒng)的實(shí)施，很大程度地提高了機(jī)組的安全性、穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了設(shè)備檢修周期，節(jié)省了檢修費(fèi)用，并為其它同類型設(shè)備的改造提供了應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。[3]在接下來(lái)的各機(jī)組檢修，結(jié)合檢修對(duì)高調(diào)油動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造，解決油動(dòng)機(jī)溫度高難題。同時(shí)為系統(tǒng)解決油動(dòng)機(jī)溫度高的問(wèn)題提供實(shí)際參考，對(duì)同類設(shè)備具有很大的實(shí)用價(jià)值。

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