600MW氢冷机组密封油系统常见问题分析

【摘 要】本文介绍了大唐洛河发电厂双流环式密封油系统的工作原理，并分析了在机组运行中密封油系统出现的一些异常现象，为同类机组密封油系统安全运行提供参考价值。

【关键词】氢冷机组；双流环式；密封油系统

由于汽轮发电机转子轴伸出必须穿出发电机的端盖，因此，密封油系统成了氢冷机组的一个重要系统。其作用是向发电机密封瓦提供清洁的、一定温度、一定压力的密封油，以防止发电机内的氢气外漏及外界空气与潮气侵入发电机内部，保证发电机内部气体压力和纯度不变；同时，对密封瓦起和冷却作用。目前，常见密封油系统有单流环式密封油系统和双流环式密封油系统。洛河发电厂三期两台600MW氢冷机组采用双流环式密封油系统。双流环式密封瓦密封效率高，可有效的防止氢气外泄和空气的入侵，而且，当氢侧密封油失去时，仍可起到密封作用。

1双流环式密封油系统简介

双流环式密封油系统采用双流环式密封瓦，密封油分空侧和氢侧两个油路将油供应给轴密封瓦上的两个环状配油槽，油沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。其中，氢侧油路供油流向发电机氢侧并流入消泡箱；空侧油路供给的油流向轴承侧，并汇同轴承回油一起进入空侧回油密封箱。该系统主要由消泡箱、密封油泵、密封油备用油源、空侧密封回油箱、差压阀、平衡阀、氢侧回油控制箱、油过滤器、差压开关、压力开关、冷油器及压差变送器等部件组成。

1.1空侧密封油路介绍

空侧密封油路由空侧交流密封油泵从空侧回油箱取得油源，一部分油经冷油器、油过滤器后注入密封瓦空侧，另一部分油经主压差阀流回到油泵进油侧，通过主压差阀将密封瓦的空侧密封油油压始终保持在高出发电机内氢气压力84KPa的水平上。本厂空侧密封油有四路油源：正常工作油源由交流密封油泵提供，由主差压阀保证油氢压差84KPa；第一备用油源由汽机主油泵来的2.1Mpa高压油，或高压备用密封油泵来的0.8～1.2Mpa高压油提供，若主油源发生故障，密封油压力降低到比机内气体压力高56KPa时，由备用压差调节器控制油氢压差56KPa；第二备用油源由直流密封油泵提供，当密封油压力降低到比机内气体压力仅高35KPa时，由主压差阀调节使密封油压恢复并保证油氢压差84KPa；第三备用油源由主机低压油系统供给，维持发电机内氢压14KPa。

1.2氢侧密封油路介绍

氢侧密封油油路中的油泵从氢侧回油控制箱取得油源，一部分油经冷油器、油过滤器、平衡阀后注入密封瓦氢侧。油泵装有旁路管道，一部分油通过旁路管道上的节流阀回流到油泵的入口处，实现对氢侧油压的粗调。氢侧油压通过平衡阀进行细调，使之自动跟踪空侧油压，从而使空、氢侧在密封瓦处的油压差保持在±490Pa之内。本厂氢侧密封油有两路油源，分别有氢侧主油泵和氢侧备用油泵提供。当氢侧密封油主油泵两端压差下降到35KPa时，压差开关闭合，备用油泵自启动，使氢侧密封油压回复正常。

2密封油在运行中常见问题分析

2.1空侧直流油泵启动时安全性分析

为确保氢气能被可靠地封存，要求空侧密封油不得间断。空侧直流油泵作为空侧密封油第二备用油源，可见其在整个密封油系统中的重要性。但是由于空侧直流油泵长期处于备用，在空侧直流油泵由备用转入运行时，有可能出现一些问题。该厂就曾在试运直流油泵时，发现启动电流异常下降，油泵打不出压力，检查就地控制柜有发热现象，时间长了其控制柜还有烧焦的味道，这个情况就是其启动电阻没有被切除造成的。

从该厂三期空侧直流油泵的二次接线图中我们可以看出，在CRT或就地启动油泵以后，油泵先是在全串联电阻的情况下启动，油泵在启动1.2秒钟后，由一个启动延时继电器驱动的接触器将短接部分串联电阻，使直流油泵出力逐渐增加，然后再经过一个1.5秒钟的延时，由另外一个启动延时继电器驱动的接触器将短接全部串联电阻，使油泵在全电压下运行。可见空侧直流油泵的启动是采用降压启动方式，也就是在一次电气回路串电阻启动，通过一个启动延时继电器限制电机的启动电流在满负荷电流的400%左右，这样达到降压的目的，当启动结束以后，用接触器把启动电阻切除，保证空侧直流油泵在无附加电阻的情况下有效运行。

所以建议油泵启动后，发现电流不正常，及时观察启动电阻是否已经切除，若未切除应及时停运油泵，及时处理。并查看启动延时继电器是否正常。

2.2空侧密封油系统第一以及第二备用油源的问题

我们知道第一备用油源取自主油泵出口高压油，如果空侧交流油泵故障，此时若是投入密封油的第一备用油源，势必将影响到大机的油流量以及油压力，对大机的安全运行构成隐患。所以万不得已的情况下不采用第一备用油源。如果必须投入第一备用油源，一定要加强对大机轴承温度以及油温的监视。且第一备用油源由于压力较高（约2.1MPa），备用差压阀不容易控制。由直流密封油泵提供的第二备用油源，相对来说比较安全。虽然规程上考虑蓄电池容量有限，规定直流密封油泵只能运行1小时。但在机组正常运行情况下，220V直流电源主要来自380V低压厂用电，可以满足直流油泵长时间运行的需要。

因此，在机组正常运行中若密封油工作油源故障，建议将直流密封油泵提供的油源作为第一备用油源，而主油泵出口的高压油列为第二备用油源。该厂就曾经在交流密封油泵故障的情况下，将直流油泵投入运行，做第一备用油源，效果良好。

2.3氢侧回油控制箱油位不正常

氢侧回油控制箱是氢侧油路的储油箱，在运行中必须维持一定的油位。它由箱体、补油阀、排油阀、液位指示器、低液位开关组成。其中补、排油阀由活动的浮球控制。

由于在密封瓦中空、氢侧油压不能达到绝对的平衡，因此，不可避免的会有少量空、氢侧油相互流窜，长期积累，就可能使氢侧油路中的油量发生变化。一旦发生这种情况，氢侧回油控制箱可自动起到控制油位的作用。当油箱内油位高时，浮球将排油阀打开，使多余的油排到空侧油路；当油箱油位低时，浮球将补油阀打开，使空侧的油补入。该厂就曾经出现过油箱油位低的现象，后经检修查为补油浮球阀卡涩打不开。如果氢侧回油控制箱油位太低，可能会导致发电机中的氢气进入轴承和密封油系统，氢侧油泵也可能因为缺油而损坏，空侧油泵也会因氢气进入而无法建立油压，从而造成严重后果。另外，排油阀浮子故障或卡涩在开位，同样会造成氢侧回油控制箱油位低。若补油阀卡涩在开位或排油阀卡涩在关位，还会造成油箱满油，严重时会导致发电机进油。

要求运行人员在巡回检查中注意就地油位，发现不正常及时汇报。同时，建议机组检修时将回油箱端盖打开，清除箱内沉积的污物和其它外来杂质，检查补排油浮子泄露情况，保证其正常工作。

3结论

密封油系统的安全运行直接威胁到整个发电机组的安全。双流环式密封油系统结构复杂，因此，需要运行人员对整个系统的组成部分及工作原理熟练掌握，在平时工作中多积累经验，这样才能更好的应对突发事件。提高发电机组运行安全可靠性。

参考文献：

[1]《600MW火电机组培训教材》（汽轮机设备及其系统）.中国电力出版社，1999.

[2]吴强.汽轮机密封油系统异常分析及处理.华电技术，2010（8）.

[3]韩景复，邓少翔.双流环式密封油系统启动调试及常见问题.广西电力， 2009（4）.

[4]郭志海.密封油系统异常运行情况的分析及处理.电力安全技术，2011（5）.

作者简介：

陈明，男，（1981-） 毕业于华北电力大学，现工作于大唐淮南洛河发电厂，发电部值长。