發電機密封油差壓低原因分析及處理

李志高 任輝

摘 要：陜西渭河發電有限公司#5、#6發電機為哈爾濱電機廠生產的引進優化型QF-300-2發電機，采用水氫氫冷卻方式，即定子繞組水內冷，轉子繞組氫內冷，定子鐵芯氫冷。2016年以來，#5、#6發電機密封油差壓減小，氫油差壓閥調整效果不好，檢修人員調整緊固調整彈簧無效果，只有通過節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。

關鍵詞：發電機;水氫氫冷卻;密封油差壓

1 發電機密封油系統的工作原理

QF -300-2型發電機采用雙環流式密封瓦。密封瓦內有空、氫側兩個環狀配油槽。密封油分為空側和氫側兩個油路將油供給密封瓦上的兩個環狀配油槽，油沿轉軸軸向穿過密封瓦內徑與轉軸之間的間隙流出。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氣體壓力，便可防止氫氣從發電機內逸出?？諅扔吐饭┙o的油則將沿軸和密封瓦之間的間隙流往軸承側，并同軸承回油一起進入空側密封油箱，從而防止了空氣與潮氣侵入發電機內部。氫側密封油則沿軸和密封瓦之間的間隙流往發電機內側，落入消泡箱，最后回到氫側密封油箱。

要實現上述密封功能，空側交流潤滑油泵出口設置有氫油差壓閥，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密封油連接。當氫氣壓力升高時，差壓閥開度關小，空側密封油再循環量減小，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，空側密封油再循環量增加，進入密封瓦的油量減小。這樣，通過調整控制器彈簧剛度來保證密封瓦處空側密封油壓始終高出發電機內氫壓0.084 MPa。氫側密封油泵從氫側回油箱取得油源，它把一部分油從冷油器、濾油器，經平衡閥進入密封瓦的氫側配油槽，由氫側軸向間隙流出，進入消泡箱內逸出溶入的氫氣，再流入氫側回油箱。另一部分油由該油泵的再循環管道回到油泵進口，作為氫側密封油泵出口壓力的粗調，而由平衡閥來保證氫側密封油處的密封油壓與空側油壓基本相等。氫側密封油壓則通過平衡閥跟蹤空側密封油壓，兩者差壓保持在±490 Pa內。

2 原因分析

通過對發電機密封油系統的認真分析，造成氫油差壓低的可能原因如下：

（1）氫油差壓閥調節性能差，存在缺陷。

（2）發電機密封油系統存在閥門內漏，如過壓閥、逆止閥不嚴密，造成空側密封油量不足，油壓下降。

（3）發電機空側密封油泵處理不足，造成空側密封油壓下降。

（4）發電機密封瓦因軸頸不光滑、間隙大造成空側密封油泄量大。

3 處理措施

3.1 對密封油系統流量進行測量

經過研究，采用超聲波流量計對#5機和#6機密封油系統進行流量測量，測量結果如表1。

從表1可以看出：

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

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

根據測量結果，可以得出結論，#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機密封油系統進行了檢修，具體工作如下：

（1）更換了出力不足的空側密封油泵。

（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改造，更換了間隙偏大的密封瓦。將原單片雙流環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）對密封油系統閥門進行了全面檢查，消除了系統內漏。

4 實施效果

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

5 結束語

發電機密封油系統是火力發電廠重要的設備和系統，氫氣屬于易燃易爆氣體，爆炸濃度范圍較寬，密封油系統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是一種容易操作、科學有效的手段，對發現的問題要采取對癥措施及時處理，確保汽輪發電機組安全穩定運行。