摘要：文章以汽轮发电机组双流环密封油系统为研究对象，从多个维度展开探讨，以供参考。
关键词：汽轮发电机组；双流环；密封油系统
一、双流环密封油系统工作原理
发电机密封油系统的任务是为发电机提供清洁的、一定温度和压力的密封油。双流环式密封油系统的油路分为空侧、氢侧两条油路，分别将密封油送到空、氢侧密封瓦中。瓦内有空、氢侧两个环状配油槽，氢侧密封油流向氢侧配油槽，空侧密封油流向空侧配油槽，油流沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出，形成密封回路。如果空、氢侧油路的供油压力在密封瓦处恰好相等，油就不会在两条配油槽之间窜流，只要密封油压始终高于机内气体压力，便可防止发电机内氢气从机内逸出（见图 1）。
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图1 氢侧密封油流程示意图
当发电机内氢气压力发生变化时，首先压差阀的压差感应机构感受到氢油压差的变化，然后调节压差阀的开度，空侧密封油压跟踪氢气压力的变化，接着平衡阀感受到空侧密封油压变化的信号后，调节平衡阀的开度，氢侧密封油压也随之变化。平衡阀的主要作用是自动维持密封瓦氢侧和空侧油压相等，自动调节氢侧密封瓦供油压力，跟踪空侧密封油压力变化而变化；并保证空、氢侧密封油压差小于0.5kap。
二、双流环密封油系统特点
1.三向密封瓦提供二个独立循环的密封油源。
2.保证密封油油压高于机内气体压力某一个规定值，并确保密封瓦内氢侧与空侧油压相等，其压差限定在允许变动的范围之内。
3.通过热交换器冷却密封油，从而带走因密封瓦与轴之间的摩擦损耗而产生的热量，确保瓦温与油温控制在要求的范围之内。
4.通过滤油器，去除油中杂物，保证密封油的清洁度。
5.通过发电机消泡箱和氢侧回油控制箱，释放掉溶于密封油中的饱和氢气。
6.空侧油路备有多路备用油源，以确保发电机安全、连续运行。
7.利用压差开关、压力开关及压差变送器等，自动监测密封油系统的运行。
8.空、氢侧各装有一套加热器，以保证密封油的运行油温始终保持于所要求的范围之中。
9.密封油系统大部分部件集中安装于一块底板中，便于运行巡检和维修。
三、密封油备用油源
1.空侧密封油油源
主工作油源∶空侧密封油正常工作油源由交流密封油泵提供，出口压力0.8Mpa。第一备用油源∶是由汽机主油泵来的2.1MPa高压油经过减压阀降压至0.88Mpa供空侧密封油。当空侧作油源发生故障、氢油压差降到0.056MPa时，备用压差阀自动打开，由它建立稳定高于发电机内氢压0.056MPa的油压。第二备用油源∶是由汽机主油箱上的高压启动油泵提供。当氢油压差降到0.056MPa时，则由高压启动油泵提供密封油。第三备用油源∶是由直流密封油泵提供。当氢油压差降到0.035MPa时，延时5秒压力开关闭合联启直流密封油泵，使密封油压力恢复，并保持高出发电机内氢压0.084MPa。第四备用油源：由主机交流润滑油泵供给。提供的油压较低，正常0.035～0.105MPa。此时必须将氢气压力降到0.014MPa。
2.氢侧密封油油源
氢侧密封油正常工作油源由交流密封油泵供给，在交流密封油泵故障时，由直流密封油泵提供密封用油。
四、密封油系统的异常运行及故障处理
1.空侧密封油压下降
（1）发现空侧密封油压下降，应检查空侧密封油泵出口压力和母管压力，若是滤网堵塞引起母管压力下降，应立即旋转清洗，如堵塞严重应将备用滤网投运，将原运行滤网隔离，并联系检修处理；若是备用泵出口逆止门不严或再循环手动门误开造成母管压力下降，应立即将备用泵出口逆止门或再循环手动门关闭，然后联系检修处理。
（2）若是空侧密封油泵故障引起母管压力下降，检查备用油源投入正常，注意备用差压阀动作正常，油—氢差压保持在0.056MPa，如油—氢差压不能维持，继续下跌至0.035MPa，则注意直流密封油泵自动投入，否则应立即手操启动直流密封油泵运行。直流密封油泵启动后，注意维持油—氢差压0.084MPa。
（3）若空侧交、直流密封油泵和高压备用油源短时间无法恢复，密封油源仅为主机交流润滑油泵供应，应将发电机内氢压降至0.014MPa或更低。同时应作故障停机处理。
2.氢侧密封油压下降
（1）发现氢侧密封油压下降，应检查氢侧密封油泵出口压力和母管压力，若是滤网堵塞引起母管压力下降，应立即旋转清洗，如堵塞严重应将备用滤网投运，将原运行滤网隔离，并联系检修处理；若是备用泵出口逆止门不严或再循环手动门误开造成母管压力下降，应立即将备用泵出口逆止门或再循环手动门关闭，然后联系检修处理。
（2）若是氢侧交流油泵故障，当氢侧交流油泵出入口差压降至0.035MPa时，氢侧备用交流油泵应自起，否则手起，维持密封油空—氢侧差压在±490Pa。
（3）若氢侧密封油泵均故障停用，机组仍可维持运行，但应严密监视发电机氢气纯度不低于90%，同时应加强补氢、尽快恢复氢侧密封油泵供油。密封油泵停运后，应加强对主油箱和密封油系统排烟机运行的检查，严禁停用排烟风机。
3.工作参数故障
因工作参数设置不当导致的补氢量大问题较为常见，原因也比较多样，包括排烟风机出力较小、密封油温度高、转子间隙过大等。排烟风机是发电机的附属工作系统之一，其工作带有独立性，但一般与发电机同步器启动。如600MW的汽轮机，在工作中，双流环密封油系统空侧密封油泵的油源为氢油分离器，该设备中的排烟风机出力过小，可能导致空侧油中存在少量氢气残留，甚至进入主油箱中。如果氢油分离器一端形成了负压，空气与氢气可能同步被吸出，会影响密封油中空气含量，导致补氢量增加[2]。密封油温度高主要影响其黏度，一般情况下，温度升高会导致密封油黏度下降，流动性升高，密封瓦出现间隙时，密封油无法及时进行封堵。转子间隙较大的问题，多见于密封瓦和发电机之间，二者同步工作时，要求氢侧的密封油保持压差，过大的转子间隙会破坏压差，导致空侧、氢侧密封油无法实现平衡，频繁交换。
有效控制发电机双流环密封油系统的工作参数，是保证其能够规避风险、稳定作业的核心措施。包括密封油温度、排烟风机的风压等等。密封油的温度方面存在标准参数，大部分发电机制造厂一般规定氢冷发电机空、氢侧密封油温度正常值在27℃到50℃之间。在发电机投入作业前，要求对该参数进行调试，以设备的额定工作参数为基础（27℃到50℃），反复进行至少4次低负载实验，每次持续20分钟左右，测定密封油的温度，将4次实验的数据进行汇总，求取平均值和均差，确定其最大温度不超过50℃，同时不存在明显的水汽增加、密封瓦波动问题，才能准予使用。排烟风机的风压控制也遵循同类原则，原理上看，增加的风压能够改善发电机双流环密封油系统的工作能力，但过大的风压也会增加系统作业的消耗，且由于发电机本身是持续工作的，这种消耗持续积累也会降低系统作业的经济性。要求在发电机使用前，结合设计参数和额定标准，首先进行风压测试，了解空侧密封油、氢侧密封油之间是否平衡，捕捉样本测定其含水量和含气量，重点测定氢气纯度信息，严格避免空侧和氢侧的密封油交换问题。如果测定其含水量、含气量异常，或氢气纯度降低，应做进一步检修。
参考文献：
[1]朱小勇.发电机双流环密封油系统分析[J].防护工程，2017（5）
[2]罗松秀.汽轮发电机组双流环密封油系统分析[J].价值工程，2018（17）
[3]刘河，张海峰.国产600 MW 机组密封油系统常见缺陷原因分析及处理方法[J].汽轮机技术，2009（4）
论文作者:宋志恒
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/13
标签：油泵论文; 油压论文; 双流论文; 发电机论文; 压力论文; 氢气论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第28期论文;