三菱M701F4型燃機發電機密封油系統簡介及發電機進油分析與防范措施

夏峰

摘 要： 密封油系統是發電機的重要組成部分，密封油系統用于向發電機密封瓦提供潤滑油，同時保證油壓高于發電機內氫壓（氣壓）一定數值，以防止發電機內氫氣沿轉軸與密封瓦之間的間隙向外泄漏，同時也防止油壓過高而導致發電機內大量油。所以加強發電機密封油系統的監視與調整是發電廠運行工作的重中之重。

關鍵詞： 密封油；排氫調節油箱；真空油箱；氫氣；進油

一、密封油系統的簡介

1、我廠密封油系統的組成

我廠的機組為三菱M701F4型重型燃機，與其所匹配的密封油系統為單流環式（因發電機密封瓦為單流環式密封瓦）真空凈油型系統。其主要設備有：一個排氫調節油箱、一個真空油箱、兩臺主密封油泵（交流泵）、一臺事故密封油泵（直流泵）、一臺真空泵、一只主壓差閥（交流泵出口）、一只備用壓差閥（直流泵出口）、一只主油泵溢流閥、一只再循環油路溢流閥、一只事故油泵溢流閥、兩臺密封油換熱器（板式）、一套密封油濾油器、一套平衡油濾油器、真空油箱液位計、排氫調節油箱液位計、密封油溫監測表計、儀表箱以及連接管路等。

2、我廠密封油系統的布置

在設備的布置上，密封油控制裝置在零米層，真空油箱布置在3米層，密封油消泡箱應盡量靠近發電機底部安裝，它應比循環密封油箱的標高至少高出380mm，而循環密封油箱的標高高于潤滑油回油管至少30mm，消泡箱的液位信號連接到DCS上。消泡箱的下部還裝有漏液檢測儀。排氫調節油箱在0m層，一是以便回油能自然流進排氫調節油箱；二是要盡可能接近循環密封油箱，以便排氫調節油箱中排出的油能順利流回循環密封油箱；

3、我廠密封油系統的運行回路

我廠燃機密封油系統正常運行的回路：循環密封油箱供油管→真空油箱→主密封油泵（或備用密封油泵）→壓差閥→濾油器→發電機密封瓦→氫側排油（機內側）→排氫調節油箱→循環密封油→空側排油箱→軸承潤滑油排油總管→汽機主油箱。正常運行時，額定氫壓為0.5MPa，如圖1-1所示此時排氫調節油箱底部出口門的壓力p1是整個系統中最高的，為氫壓+凈壓（13m）.真空油箱內為負壓，循環密封油箱內也為負壓，油從壓力高的地方流向壓力低的地方，所以供回油能達到平衡，使真空油箱油位和排氫調節油箱油位保持不變。

二、發電機進油分析

發電機進油原因一般有兩種情況比較常見：第一，發電機進油可能因為排氫調節油箱油位控制不當，導致油箱滿油進入發電機內；第二，也可能因為密封瓦處油壓過高流入發電機內。

1、第一種情況

在這里我們先分析第一種情況：當機組停機后不再作為電網的備用而需要檢修消缺時，發電機內部的H需要置換，一般先將發電機排氫回路開通，通過H排大氣門排出，當H壓力接近為零時，掛CO瓶進行置換，保持發電機內壓力為20kpa左右，置換快結束時，聯系化學人員測量CO濃度，當CO濃度大于98%時，停止CO置換，開始充壓縮空氣趕CO。在這個過程中最容易影響到密封油系統的就是排氫的時候，當H壓力開始下降到一定數值時，排氫調節油箱的油位會漲，我廠一般選擇在發電機機內壓力70kpa時，將排氫調節油箱切換至旁路運行，如果不切換，或者切換不及時會造成回油受阻，發電機進油。密封油切換旁路時，緩慢開啟排氫調節油箱旁路底部出油門V，觀察窺視窗中的油位，直至全開，最終窺視窗中會滿油。相反，當發電機充H升壓時，當發電機壓力達到60kpa時，緩慢關閉排氫調節油箱旁路底部出油門V及時將旁路切換成主路運行。

我廠曾經在密封油切換時出現過一次發電機進油的情況，當發電機充氫升壓過程中，當發電機內壓力達到60kpa時，將氫調節油箱由旁路切換至主路運行，操作人員操作過程中誤將旁路的上截門V（旁路的進油門）關閉，導致旁路的油被60kpa的氣體壓空了，旁路觀察窗中顯示無油，然而隨著發電機內的壓力繼續升高，這段60kpa的氣體就被封在里面出不去，然而這并不影響密封油的正常運行。但是當機組停機后氣體置換排氫時，當氫氣壓力降到70kpa的時候，另一個班的操作人員去將排氫調節油箱的主路切換成旁路，將旁路上截門V打開，然后之前被封住的這段氣體就慢慢順著回油管道向上跑，回油管道在6m高的地方有一段是水平布置的，造成回油不暢，回油慢慢往上堆，造成發電機進油，運行人員先是發現真空油箱油位下降，過了30min后，發電機消泡箱液位高報警，大約10min后發電機漏液檢測計液位高報警，因此判斷發電機進油，運行人員立刻去就地打開漏液檢測計的排污門排放， 放了1.5m3的油。事后分析，在發電機升壓過程中不應該關閉排氫調節油箱旁路的上截門V。發電機降壓時要將底部的出口門V開足，要不然也會導致回油不暢，發電機進油。

2、第二種情況

如圖1-2，當發電機氣體置換排氫時，應當控制排氫速率，不能太快，如果排氫太快會造成差壓閥自動調節會失靈，油氫差壓會變大，我們一般控制油氫差壓在50-60kpa，排氫時隨著H壓力的降低，油氫差壓一旦大于85kpa，密封油就容易從密封瓦和轉子的縫隙處漏進去，這樣進油量比較大，因為發電機進入的油是帶有壓力的，如果發電機大量進入油應立即將密封油泵停運，將發電機積的油排出。

因此排氫時一定要關注油氫差壓，監盤人員往往過分注意監視氫壓的大小而忽略了油氫差壓的變化，導致油氫差壓變大而沒有注意到。一旦發現油氫差壓變大，應立即至就地調整差壓閥的信號門，并密切關注真空油箱的油位，直至將油氫差壓調整至正常范圍內。

三、防范措施

對于密封油進入發電機一定要采取一定的防范措施，正常每個月要定期切換密封油泵，做交直流密封油泵的聯鎖試驗，真空油箱的真空泵要定期排污，發現油箱油位升高或者降低要及時處理。要時刻注意油氫差壓的變化，防止過高導致發電機進油，過低導致氫氣漏出。氣體置換的時候一定要密切注意氫氣壓力和油氫壓差，當氫氣壓力下降到70kpa時，及時將排氫調節油箱回油切至旁路，當升壓時，壓力達到60kpa時，將排氫調節油箱回油由旁路切換成主路，操作時必須提前到就地做好準備，以防意外發生。

四、結束語

密封油系統是整個系統中相對比較復雜的系統，其操作的技術要求比較高，操作過程中也比較容易出現失誤，影響機組的安全運行。電力企業負責人要對其操作流程進行優化，從根本上提升整體操作質量，避免其操作過程中各種安全隱患的發生，才能保證機組更加安全穩定的運行。■

參考文獻

[1]章素華.燃氣輪機發電機組[M].北京，中國電力出版社.2013.

[2]蔡青春.大型燃氣-蒸汽聯合循環發電設備與運行.[M].北京 機械工業出版社，2012.

[3]王修彥 張曉東.熱工基礎[M].北京.中國電力出版社，2013