摘要:介绍了密封油系统的概况及其主要设备的工作原理。在此基础上,对大唐宝鸡热电厂1号汽轮发电机密封油系统运行中油泵出口油压低问题进行了分析,对密封油系统存在的不足进行了处理,解决了上述问题。对同类型机组解决此类问题提供参考。
关键词:发电机;密封油系统;油压低;补偿器
1、密封油系统概况
大唐宝鸡热电厂发电机为北京汽轮电机有限责任公司制造的T255-460型三相、星形、两极、隐极式转子同步发电机。发电机冷却方式为水-氢-氢,即定子绕组水内冷,转子绕组氢内冷,定子铁心及其构件氢气表面冷却。发电机密封瓦采用单流环式密封瓦。
正常运行时,润滑油系统的来油经润滑油来油滤油器、真空油箱油位调节门进入真空油箱,真空油箱油位由真空油箱油位调节门控制。真空油箱中油经主密封油泵前滤油器进入主密封油油泵,主密封油油泵出口油压由再循环门调整。升压后的压力油(0.9~1.1 MPa)经油氢差压阀后进入发电机密封瓦。
在密封瓦座内装有两个油封环。每个油封环都由四段端部相对的环段组成。每个环各环段由定位弹簧夹持在一起。密封油由下半密封座进入供油槽,流经两个油封环和发电机轴之间的间隙,然后分别在氢侧和空侧流出。只要油压高于氢气压力,油流就可防止空气进入机内,亦可防止氢气逸出机外。
空侧回油汇集在下半轴承座内,自此处与轴承油一同进入润滑油系统。氢侧回油经U型油封管后回至压力油箱,压力油箱有浮子式液位自动控制阀自动控制油位,压力油箱上部与发电机内氢气相通,油箱中的油被氢压压至氢油气分离器后,回至润滑油系统,如此形成一个循环。
正常运行回路:主机润滑油系统来油→密封油真空油箱→主密封油泵→油氢差压阀→发电机密封瓦→氢侧回油→氢气扩大槽→压力油箱→油气分离器→主机润滑油箱。空侧回油→主机润滑油箱。
2、密封油系统主要设备及工作原理
密封油系统主要由:主密封油泵、交流备用密封油泵、直流备用密封油泵、密封油真空泵、真空油箱、主压力油箱、备用压力油箱、油气分离箱、排烟风机、滤油器、油泵出口卸载阀、油氢差压阀、等构成。
2.1密封油泵
密封油供油配置主密封油泵、交流备用密封油泵、直流备用密封油泵各1台,均为双螺杆泵,由黄山工业泵制造有限公司生产,在正常运行中只启动主密封油泵向系统供油。是密封油系统的动力来源,运行周期长。
2.2油氢差压阀
该机油氢差压阀安装于发电机组密封油泵出口母管上,主要由阀体、阀座、阀笼、调节螺栓、弹簧、弹簧座、隔膜板、密封隔膜板、密封垫圈、阀杆、导向衬套、阀杆套、阀板组、防过压螺母等组成。通过氢压与弹簧压力之和同油压进行比较,当有压差时,阀杆产生上下运动,从而影响阀口的开度,使压差阀出口流量及压力发生相应变化,并最终实现供油压力高于机内氢压0.05MPa。此时氢压与油压的压差ΔP=0.05MPa相对恒定。在运行中也可通过调节弹簧可实现对压差值ΔP进行调整。该阀的压差调节范围为0.04~0.14MPa。
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3、故障现象及后果
机组运行以来,主密封油泵出口压力较低,在出口再循环门全关的情况下出口油压最低时只有0.42MPa主密封油泵油压出口油压长期低,严重威胁机组正常运行。致使不得不启动交流密封油泵,两台油泵同时给密封油系统供油才能维持系统油压。
4、原因分析
通过查阅技术资料和技术调研密封油系统油压低主要有以下几方面的原因造成
(1)、主密封油泵自身出力不足,主密封油泵为双螺杆泵,长时间运行,主、从螺杆之间及螺杆与套筒间隙变大,油在螺旋槽内无法得到足够的能量,致使油泵出力不足。
(2)、泵体安全阀组密封不严,在主密封油泵本体上设有安全阀组件,防止泵过载,安全阀组密封不严会造成油泵进出口腔室连通,致使出口油压不足。
(3)、密封瓦故障,密封瓦因安装质量不良或密封瓦乌金磨损严重等原因造成密封瓦空氢侧间隙过大、间隙不均匀及其他异常情况(如密封瓦椭圆度超标或对应轴颈磨损等),造成密封瓦泄油量过大,导致密封油系统油压下降。为查找密封油系统油压低原因,2015年对密封瓦解体检查,发现汽端、励端密封瓦均有不同程度的磨损,测量汽端空侧间隙:0.15mm,氢侧间隙:0.25mm,励端空侧间隙:0.20mm,氢侧间隙:0.21mm。(标准值为:空侧:0.06—0.10mm,氢侧0.14—0.18mm)密封瓦与发电机轴颈间隙均严重超标,主要原因是密封油系统压力本身较低,导致密封瓦与轴颈摩擦,使密封瓦间隙增大,泄油量增大又引起密封油系统压力更低,加剧了这一恶性循环过程。
(4)、密封油系统管路存在不明泄漏点,造成密封油泄油量过大,导致密封油系统油压下降。密封油系统管路检查,主要集中在密封油供油管路上,2015年利用发电机端盖拆除的机会,对发电机汽端、励端密封瓦供油短节、补偿器等进行检查,发现两端补偿器均有多处裂纹,大量密封油从补偿器裂纹处泄漏,与空侧回油一起回流至润滑油箱。
5、故障处理
(1)为了解决密封油压低问题,现场采取逐项排除方法,首先对主密封油泵进行了排除,更换备品主密封油泵,油压依然无法维持,甚至利用小修机会将另一机组主密封油泵换上也无法维持油压。因此排除了主密封油泵自身出力不足及泵体安全阀组密封不严而引起密封油压低的因素。
(2)更换磨损严重的励端空侧密封瓦,并对所有密封瓦进行研磨吃线,调整空氢侧密封瓦间隙如下
汽端空侧间隙:0.10mm,氢侧间隙:0.16mm,励端空侧间隙:0.10mm,氢侧间隙:0.15mm。
(3)更换发动机汽端、励端密封油补偿器。
6、效果
处理后,经开机主密封油油泵出口油压可在0.7MPa—1.1MPa之间任意调整,主密封油油泵能够向发发电机两端密封瓦提供达到设计要求的密封油量。同时也使发电机的日补氢量由原来的12Nm³降至现在的4 Nm³。
7、结束语
密封油系统油压低的原因主要是大量密封油从补偿器裂纹处泄漏,而密封油系统压力低,又导致密封瓦与轴颈摩擦,使密封瓦间隙增大,泄油量增大又引起密封油系统压力更低。通过上述处理,解决了1号汽轮发电机密封油系统运行中油泵出口油压低问题,达到了预期效果。对同类型机组解决此类问题提供参考。
参考文献:
[1]张文辉 华电技术2010年2月第2期《密封油油压波动原因分析与处理》
论文作者:郑翔春
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/6
标签:油泵论文; 油压论文; 油箱论文; 系统论文; 间隙论文; 发电机论文; 压力论文; 《电力设备》2017年第14期论文;