双流环密封油系统发电机进油原因分析及处理.pdf

2 0 0 9 年第 3期 《 安徽 电力科技信息》 双流环密封油系统发 电机进油原因分析及处理 某发 电厂一期工 程安装 2 X 6 0 0 MW 超临界 燃煤汽轮发 电机组 ， 发 电机系上海汽轮发 电机有 限公司制造的QF S N一6 o 0 —2型水氢氢交流 同步 发 电机定子绕组为直接水 内冷 ， 定 、 转子铁心及 转子绕组为氢气冷却 ， 采用双流环式密封瓦结构 其 1 号汽轮发电机密封油系统由空侧和氢侧 2个 各 自独立又互有联 系的油路组成 ， 分别将油供给 轴密封瓦上的 2个环状配油槽 ， 油沿转轴轴 向穿 过密封瓦内径与转轴之 间的间隙流出空侧密封 油压力的控制依靠压差阀的泄油来控制 ， 当发 电 机 内氢气压力变化或空侧密封油压力波动时 ， 压 差阀将调整空侧密封油泄油量以维持空侧密封油 压力大于发 电机内氢气压力0 ． 0 8 4 MP a 空侧油路 供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙流往轴承 侧 ， 并同轴承 回油一起进入空侧密封油箱 ， 从而防 止了空气与潮气侵入发 电机内部氢侧密封油分 2路分别通过发 电机汽、 励端平衡阀到发 电机汽、 励密封瓦 的氢侧油环 中， 汽、 励平衡阀则跟踪汽 、 励端密封瓦 内空侧油环 内压力 ， 调整汽、 励密封瓦 内氢侧油环 内压力 与空侧油 环压力差不大 于土 4 9 0 P a 。

如果空、 氢侧这 2个油路 中的供油油压在 密封瓦处恰好相等 ， 油就不会在 2个配 油槽之 间 的间隙中窜流 ， 便可防止氢气从发电机内逸出 氢 侧密封油则沿轴和密封瓦之间的间隙流往发 电机 内侧 ， 落入发 电机氢侧 回油腔室 ( 消泡箱) ， 最后回 到氢侧密封油箱 1 发电机进油现象 该 l号汽轮发 电机 自2 0 0 7年 9月投产 以来 ， 双流环式密封油系统密封效果很好 但是在机组 调 试阶段和投产 初期 ， 由于设计安装 、 结构 不合 理 、 调 试操 作 不 当等原 因 ， 尤 其是 在发 电机 内部无 压的情况下 ， 密封油箱油位控制不当， 密封油沿发 电机轴轴 向进入 内部 ， 造成了1号发 电机内部2 次 进油 ， 引起 了发 电机绝缘降低、 氢气纯度下 降等 下面就发电机 内部进油原因、 危害及 防范措施进 行分析探讨 2 发电机进油危害 ( 1 ) 发 电机进油后 ， 密封油中携带的水蒸发释 放 出来 ， 将造成发电机氢气湿度升高 ， 定子线圈绝 缘下降 严重时使绝缘 击穿 ， 出现 匝间或相间短 路 ， 严重影响机组的正常运行 ( 2 ) 进入发电机 内部的油烟、 油雾及空气极易 造成发电机氢气纯度下降。

( 3 ) 氢气携带的油进入氢气干燥系统 内， 将造 成干燥器干燥剂失效 ， 影响干燥器的除水效果 3 发电机进油原因分析 发电机密封油系统可有效地密封发电机内氢 气 ， 但当控制或操作不当时， 可能造成密封油进入 发 电机 ， 造成发 电机进 油的原 因主要有以下几个 方面 ( 1 ) 密封瓦与发电机转子间隙过大 空、 氢侧密封油压差保持一定 时， 空、 氢侧密 封油的交换量与密封瓦的间隙成正 比当运行 中 密封瓦间隙从 0 ． 1 ram 增大到 0 ． 3 mm 时 ， 密封油 流量将大大增加， 而由于空、 氢侧密封油之间不可 避 免地 存 在压 差 ， 密封 油流 量 的增加 将 导致 空 、 氢 侧密封油的交换量成倍增加 ， 空侧 密封油 中携带 的空气 、 水分等通过交换进入氢侧密封油系统中 密封油量 的增大将会造成静压 回油管路不畅， 发 电机消泡箱油位升高 到超过轴颈最低位置 时， 将 会造成发电机内部进油 ( 2 ) 氢侧回油箱油位 自动控制失灵 补油阀开启在某一开度卡住或排油阀在较高 油位时不能 自动开启， 可能在 空侧密封油压稍 高 于氢侧密封油压时密封瓦处的油 向氢侧窜流 ， 导 致氢侧 回油箱的满油 ， 直至消泡箱满油 ， 最后进入 发 电机 。

双流环密封油系统结构如图 1 所示 ( 3 ) 密 封油 压 自动控 制 失灵 平衡 阀装于氢侧 出口处 ， 信号分别取 自密封 瓦处的空氢侧油压 ， 通过空、 氢侧油压的变化 自动 调节平衡阀的开度大小 ， 从而使空、 氢侧在密封瓦 处的油压差保持在 士4 9 0 P a之内但是密封油 系 统正常运行时， 由于发电机内氢压较稳定 ， 空侧密 封油的差压调节同开 启在一定开度基本不变 ， 氢 1 2 0 0 9年第 3期 《 安徽电力科技信息 》 侧密封油的平衡阀也开 启在一定开度基本不变 若维持时间较长 ， 差压调节阀或平衡阀均可能卡 涩 ， 造成密封油压 自动控制失灵时 ， 可使密封瓦处 油压过高， 油可能从氢侧配油槽直接 冲刷到挡油 板而进入发 电机内部 图 1 双流环密封油系统结构 ( 4 ) 停机过程中氢压、 油箱油位控制不当 ① 当停机后发 电机内部压力降至零时， 密封 油差压阀调节品质变差 ， 油氢压差增大， 使密封油 沿轴 向向发 电机 内侧泄油量增多 ， 氢侧密封油回 油量增大 ， 此时如果增多到大于 向空侧密封油溢 流量时 ( 靠静压溢流流速较慢) ， 就会造成消泡箱 满油。

即使停止空侧密封油泵 ， 如果备用差压阀调 节性能较差 ， 则可能造成发电机进油 ②排油量减小 ， 如果强制关 闭氢侧密封油箱 的排油门， 多余的油不能排走 ， 就会造成消泡箱满 油 有时为了保持氢侧密封油箱可见油位 ， 强制关 闭补、 排油门， 即使在所有密封油泵全部停止时 ， 只要润滑油系统运行也可能造成消泡箱满油 ， 所 以排油阀强制手轮无特殊操作时一定不能关闭 4 防止发电机进油的措施 ( 1 ) 控制密封瓦间隙符合设计要求 按厂家设计要求 ， 检修时严格控制密封瓦与 2 转轴直径间隙在0 ． 1 mm~ - - O ． 3 mm之间， 使其间隙 符合要求 ， 并尽量靠近下限 ， 这样既能减少密封油 流量 ， 又能 防止因密封瓦间隙过小而产生的密封 瓦瓦温高 、 密封瓦磨损甚至发 电机转轴震动过大 等， 减少密封油量增大造成的静压回油管路不畅 及发电机消泡箱满油 ( 2 ) 采用高精度密封油滤网， 确保油质符合要 求 现在密封油系统的空、 氢侧密封油均普遍采 用刮片式滤 网， 但实际上这种刮片式滤网不能有 效过滤掉密封油中的微小颗粒 正是 由于密封油 流中的微小颗粒与密封瓦及轴颈的相对流动产生 的研磨 ， 加剧了密封瓦与轴颈的磨损 ， 导致了运行 密封瓦间隙的增大 ； 此外还造成平衡阀的卡涩 ， 油 压 自动控 制 失 灵 ， 所 以 建议 采 用 过 滤 精度 0 ． 0 1 ram或以下的纤维滤网替代刮片式滤网。

( 3 ) 在氢侧回油箱加装 1条回油管 针对发电机内氢压低时氢侧回油箱满油的问 2 0 0 9 年第 3期 《 安徽 电力科技信息》 题 ， 可 以通过在氢侧平衡 阀前加装 1条管路至空 侧 回油箱， 并由1 手动阀控制油量 这样在氢压较 低、 氢侧油箱 回油不畅、 油位较高时 ， 可 以开启此 手动阀至一定位置 ， 通过氢侧密封油泵将氢侧回 油箱内油打 回空侧 回油箱， 使氢侧 回油箱油位回 复正常 ( 4 ) 保证液位报警装置能起到有效报警作用 与发 电机进 油有 关的液位报警装置有 2个 一个是消泡箱的油位高报警 ， 另一个是浮子式检 漏器的高液位报警 当消泡箱液位较高时， 发 电机 仍未进油 ， 这 时运行人员可及 时强开氢侧 回油箱 的排油阀， 强关氢侧回油箱的补油阀， 控制消泡油 箱油位至正常； 若发电机 内进入油或水， 流至液体 检漏器 内到一定高度即发 出高液位报警 ， 运行人 员可以从底部放出油或水， 再做出相应的处理 ， 则 不致于影响机组的正常运行 ( 5 ) 2 D 强降氢压过程的监视工作 在降氢压的过程 中， 除监视密封油油氢差压、 空氢侧密封油差压、 氢侧回油箱及消泡箱的油位 以外 ， 还应注意观察以下参数的变化 。

①发 电机内氢压下降 ， 密封瓦处空、 氢侧密封 油压均随之下降， 此时主差压调节阀应逐渐开大 ， 空侧密封油泵出口油压应下降平衡 阀应逐渐关 小 ， 氢侧密封油泵出 口油压应上升 ， 直至保持在其 出口安全门的动作值 ②在发 电机退氢时， 应缓慢降氢压 可以使差 压调节阀及平衡阀能及 时跟踪调节 ， 以保证合适 的油氢差压 若发现密封油油氢差压或空、 氢侧密 封油差压不正常， 则应停止降氢压 ， 并手动干预差 压调节 阀或平衡 阀 ③ 密封油系统 启动 前系统充油 由主油箱 供 给 ， 系统检修时放油也放入主油箱 若密封油进入 发 电机 ， 主油箱的油位也将下降 ， 所以监视主油箱 油位的变化 ， 可 以初步判断出发 电机是否进油及 进 油量 的多 少 5 结语 上述 1 号汽轮发 电机组调试过程中及试运初 期发 电机发生进油的原因主要是运行操作及设备 设计不合理所致 ， 文 中就其工作原理以及进 油的 原因进行 了具有针对性 的分析 ， 并提出行之有效 的操作措施 、 改进建议和防范对策 ， 实施这些措施 和对策就可有效防止发 电机进油现象 ， 提高发 电 机运行的安全可靠性 。

该 1号发电机双流环密封 油系统 经调试改造后 ， 系统各参数均达到了设计 要求 安徽华 电宿州发 电有限公司 马士东 安徽华电宿州发 电有限公司 2 号机高中压缸 调节级蒸汽温度测点 内套管断裂分析 1 概 述 安徽省华 电宿州发 电有限公司 2号机为上海 汽轮机有限公司生产的超 临界、 一次 中间再热、 单 轴 、 三 缸 四排汽 、 凝汽式汽轮 机 ， 型 号为 N6 0 0 — 2 4 ． 2 ／ 5 6 6 ／ 5 6 6 2号机组于 2 0 0 8年 1月 1 2日0： 0 8 并 网发 电， 2月 1 2日6 t 3 0运行人员发现调节 级 温度套管嗤汽 ， 机组于 2月 1 2日1 0 4 0停运 高 中压内缸壁温 3 6 0 ℃ 对 2号机组调节级蒸汽温度测点 内部测温元 件检查发现 ， 测温元件尾端 以上 2 5 mm~1 0 0 mm 处被冲蚀 ， 其 中 8 0 mm 处冲蚀 最严 重 ， 减薄量 0 ． 5 9 mm， 且 1 号机内套管被嗤出孔洞取出内套管 检查 ， 内套管断成三截 ， 一断在母材 ( 上部) ， 二断 在变截面焊缝处 ( 中部) ， 三断在尾端 ( 下部) 。

内套 管至断裂止运行时间约 2 5 0 0小时 宿州发 电有限公司2 0 0 8 年2月底送含有断 口 的三段 内套管 ( 0 C r 1 8 Ni 9 ) 至安 徽 电力科 学研 究 院 ， 委托进行断裂原因分析 笔者只分析第一断 口 2 宏观检查 上部断 口离焊缝 中心线约 2 1 6 mm， 靠近外缸 内壁断 口1 ／ 5 ～1 ／ 4圆周部位为新茬 ， 其余为旧 茬 ， 表明破断孕育期较长， 最后破断区较小断 口 有的部位平齐 ， 有的部位呈 4 5 断 口宏观形 貌见图1 经分析、 断裂起源于图1 于左下角 ， 向二 侧扩展 ， 右上角清晰可见快速扩展的撕裂棱线 3 。