摘要：密封油系统专用于向发电机密封瓦提供润滑油以防止密封瓦磨损，且使油压高于发电机内的氢压，防止发电机内氢气沿转子与密封瓦的间隙向外泄漏，同时尽可能减少进入发电机的空气和水汽。本文针对某电厂发电机进油以及密封瓦漏氢的异常现象进行了分析、验证，得出异常发生的原因并制定相应的对策。
关键词：密封油；安装；投运；异常
1、系统简介
密封油系统用于向发电机密封瓦供油，主要作用密封发电机内的冷却氢气，同时起到润滑和冷却密封瓦的作用。密封油系统正常运行，是保证发电厂汽轮发电机稳定发电的决定条件。一般对于密封油系统要求密封油压比氢压高0.056±0.02MPa，这样可以保证发电机内部氢气的压力和纯度不变。密封油系统一般分为单流环系统和双流环系统，单流环密封油系统一般由密封油控制装置（2台交流密封油泵、1台直流事故油泵、1台再循环油泵、1台真空泵、差压阀等）、浮子油箱、空气析出槽、扩大槽、密封瓦及相应的管道仪表组成。系统内的每一设备的正常运行，是保证密封油系统安全稳定的先决条件。
2、发电机进油
(1).该电厂在一号机密封油系统安装完毕以后进行了管道冲洗工作，冲洗过程采用了启动交流油泵，通过旁路系统不经过差压阀、浮子油箱（通过旁路门）进行小流量冲洗。投运以后现场检查发现发电机汽端油水报警器出现高液位报警。立刻停止密封油交流油泵，同时安排油水报警器排油，现场通过氢冷器口进入发电机内部检查，发现发电机汽端和励端都有进油现象，油量不是很多。正常运行时因为是小流量密封油冲洗管道不应该发电机进油，分析原因应该是回油不通畅，密封油不能正常回油。现场打开密封油扩大槽观察孔，空气析出槽观察口，进行了从扩大槽内灌油实验，发现氢侧扩大槽的油不能顺利回到空气析出槽。通过安装图核对，发现扩大槽到浮子油箱的回油管坡度不符合要求，从新更改坡度增大到1/25。另外核实了密封瓦氢侧回油到扩大槽的坡度，浮子油箱到空气析出槽的坡度，空气析出槽和套装油管中心标高的高度差，保证都在正常范围之内。发电机励磁端也发现进油现象，而报警器没有报警，判断原因为氢油报警器管道的水平段太长，且没有坡度，报警反馈慢。通过改造缩短报警器的水平管段并增加管道的坡度为1/25。从新冲洗投运以后，回油正常，未发生发电机进油事件。
(2).密封油浮子油箱投运初期 ，油箱油位调节正常 。巡检时发现浮子油箱油位偏高 ，切旁路打开浮子油箱发现浮球卡涩，因投运初期油中杂物遗留在浮球动作支杆的间隙内。在切旁路手动调节时油位变化有滞后性 ，造成油压波动较大，发电机扩大槽油水报警器报警，发电机进油。 经分析此现象应为浮子油箱内浮球卡涩故障以后，机组就地浮子油箱切换旁路工作运行时，操作不到位，控制系统 (DCS)上油氢压差由 530kPa升至 800kPa，超出厂家设计的油氢压差360KPa～760KPa范围，导致“回油扩大槽液位高”报警 ，发电机进油。现场立即采取减小密封油主路供油，同时回油扩大槽油水报警器进行排油工作 。具体原因分析浮子油箱的旁路切换过程中，如果控制操作不当 ，将会造成回油扩大槽到浮子油箱回油受阻，旁路观察窗内气体来不及排到回油扩大槽使回油扩大槽到浮子油箱的回路形成气堵 ，这时回油观察窗能看到油位 ，但回油扩大槽不能正常回油 ，导致回油扩大槽满油，发电机内密封油回油受阻 ，多余的密封油通过密封瓦氢侧及内油挡进入发电机内；同时回油扩大槽内压力升高 ，油氢差压阀的氢侧引压管压力信号来自回油扩大槽 ，此信号反馈给了油氢差压阀，油氢压差阀为了保持油氢压差 ，又开大供油阀门增加密封油供油量 ，进一步使密封油供油量增大，形成恶性循环 ，最终使大量的密封油进入到发电机内。
(3)为了改进上述问题增加浮子油箱油位远程监控 ，发现油位异常时 ，首先手动开启浮子油箱旁路门调整浮子阀油位在中间的位置 ，必要时将浮子油箱前后截止门关闭 ，同时检查扩大槽油水检测器是否有油放出 ，若有油应立即开启其底部放油门放油直至放净为止。防止浮子油箱油位过高就会造成油位不断上升 ，进而造成回油扩大槽满油 ，油进入发电机内部 ；浮子油箱油位过低更危险 ，说明回油扩大槽内已无油 ，就会造成发电机跑氢而使氢压突降，因此一定要保证浮子油箱油位在正常范围之内。
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为了从根本上解决浮子油箱投旁路时因操作不当导致发电机进油事故对系统增设了一套浮子油箱 ，新增的浮子油箱和原来的浮子油箱保证是同容量的。增加浮子油箱管路和原浮子油箱管路保持并列状态。增加一套浮子油箱后 ，运行时其中一套运行另一套备用 ，运行浮子油箱如有卡涩或故障时可进行切换 ，2套油箱容积相同，即使回油量大 ，也不会造成回油扩大槽到浮子油箱回油瞬间受阻，形成气堵，问题得到很好的解决 。从新投运密封油系统，没有发生因浮子油箱旁路投运时因操作不当而导致发电机进油事件。
3密封油系统漏氢
发电机首次做气密性试验不合格 ，经多次对发电机底部接管法兰及排污管路接头、结合面、发电机密封瓦外圈、氢冷器 、发电机出线套管法兰与套管台板的结合面等多处用皂液法、充氦检漏法进行排查 ，查出多处漏点并进行了及时处理 ，但发电机充氢后漏氢量仍高达 30m³／d。整组启动过程中对系统进行在线查漏 ，在空气抽出槽排风机出口测到 1％的含氢量 ，说明浮子油箱未起到很好的油氢分离作用 ，这种情况一般是浮子油箱浮子阀安装不合适 ，造成浮子油箱油位偏高 ，减弱了浮子油箱的油氢分离作用造成的，但观察到运行中浮子油箱油位在 1／2至 2／3处可以正常调节 ，经进一步分析 ，判断浮子油箱内部管路有漏氢现象。在机组停运后 ，将浮子油箱隔离，检查油箱内部浮球进口弯管焊缝有泄漏点使部分氢气和密封油一起进入空气析出槽 ，处理后发电机漏氢量为 10m³／d，属正常范围。
密封油系统运行一段时间以后，运行人员就地巡检发现发电机就地油水报警器有液位显示，但远方监控（DCS）没有报警。把油水报警器的集油排干净，经行了一段时间的观察。同时观察了发电机内部的氢压降和漏氢量。发现每天的漏氢量已经达到厂家要求的上线（小于10m³／d），发电机补氢次数也比投运初期增加。对发电机密封油系统进行检查，没有发现有漏氢点。空气析出槽的排烟风机出口，测量烟气含氢量为2～3％，超出厂家规定标准。经分析为密封瓦不能正常工作使大量的氢气随着密封油回油一起进入浮子油箱，浮子油箱不能分离的氢气随密封油一起进入空气析出槽，随空气被排烟风机排处室外。按计划在一次临修时给密封瓦进行了翻瓦解体。密封瓦解体以后，进行了密封瓦检查和密封瓦和轴颈的径向间隙测量，测得汽轮机端密封瓦间隙为0.20mm，励磁端密封瓦间隙为0.21mm，厂家设计为密封瓦径向间隙0.17～0.21mm。虽然密封瓦间隙没有超出设计，但都处于上限。经和厂家沟通密封瓦汽端和励端的径向间隙都调整在0.17～0.18mm之间。另外发电机励端密封瓦拆除时，发现紧固密封瓦螺栓的一个绝缘垫碎裂。可能原因为安装时用力过大或紧螺栓不能均匀对称紧固，导致垫片损坏，最终产生氢气泄漏。更换绝缘垫以后，经行回装投运。检查发电机漏氢量恢复到投运初期的5m³／d左右，达到优良水平，补氢次数也恢复到每周1次左右，效果明显。
4结束语：
密封油系统是发电厂汽轮发电机的一个重要的辅助系统，其安全稳定运行关系到整个发电厂是否能正常发电。所以整个系统重要性是不言而喻的。本文针对发电机进油和密封油系统漏氢常见故障进行分析和提出相应的处理措施。密封油系统在安装初期，安装质量的好坏关系到后期是否能够稳定的运行，管道的坡度尤其重要。发电机增设一套浮子油箱，从根本上避免了密封油投旁路时因操作不当油位波动，解决了旁路切换过程中的引发的进油事故。另外对于密封油系统漏氢故障，经进一步分析 ，判断浮子油箱内部管路有漏氢现象，将浮子油箱隔离，密封瓦的安装问题，密封的径向间隙也是导致发电机进油及密封瓦漏氢的原因。
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论文作者:陈志禹
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/1
标签：浮子论文; 油箱论文; 发电机论文; 旁路论文; 系统论文; 氢气论文; 间隙论文; 《中国电业》2019年第13期论文;