密封油系统异常分析及处理

密封油系统异常分析及处理

卢智勇

大唐国际托克托发电有限责任公司，内蒙古自治区呼和浩特市托克托县  010206

摘要：随着电力需求的增加，汽轮机的应用变得越来越广泛。而随着时间的推移，汽轮机中也开始出现一定的问题，而主要出现问题的部分为密封油系统。在汽轮机中，密封油系统是其重要的系统构成之一，如果其出现异常现象，将会直接导致汽轮机无法运作，严重的会直接导致汽轮机出现破损等问题。因此，要注意对汽轮机密封油系统中存在的异常状况进行具体的分析，从而采取有效的措施对其进行解决，以保障汽轮机的正常运作。

关键词：汽轮机；密封油系统；异常现象；处理方法

密封油系统是根据密封瓦的形式而决定的，目前国内大型氢冷发电机组密封油系统主要存在二种形式，单流环式密封油系统和双流环密封油系统。发电机密封瓦所需用的油（其实就是汽轮轴承润滑油），人们习惯上按其用途称之为密封油。密封油系统的专用于向发电机密封瓦供油，使油压高于发电机内氢压一定数量，以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间的间隙向外泄漏。同时密封油系统还具有分离出密封油中氢气、空气和水分功能，起到净化油的作用。密封油压过低将会导致发电机内部大量氢气泄漏，直接对整个电厂的安全造成安全隐患，相反如果密封油压力过高，将会导致密封油进入发电机内部，造成发电机进油事故，所以发电机密封油系统是否正常工作，直接影响整个电厂的安全运行[1]。

1.汽轮机密封油系统异常运行分析

        电厂实际运行过程中，密封油系统虽然有差压阀和平衡阀进行自动调节油压，但密封油系统的运行并不是一成不变的，由于设备异常或运行方式变化造成的参数波动时有发生，而且有时存在的异常情况还比较突出。存在的问题主要有：密封瓦磨损、平衡阀和差压阀跟踪不良、密封油箱油位不稳定、密封油压低、空侧密封油压摆动等。现从以上存在的问题中挑选两个并结合实际情况进行分析。

        1.1密封油箱油位不稳定

        氢侧的密封油为一个密闭的循环系统，空侧的密封油为另一个系统，两个油流组成各个独立的循环系统，两股油流的油压由调节装置控制，氢侧和空侧密封油压差很小，使得这两股油的相互串动甚微，在密封瓦中间区段处只有极少量油的交换。由于正常运行中的油损耗很少，密封油箱油位应该很稳定，但实际情况并不是理想状态，密封瓦内部或多或少存在间隙变化和串油现象，这样密封油箱油位就会出现不稳定。实际运行中，密封油箱油位经常呈现出下降趋势，这可能是因为机组运行一段时间后，密封瓦存在磨损情况使得瓦间间隙加大或氢侧密封油大量串至空侧造成。

        1.2空侧密封油压力摆动

        实际运行中，空侧密封油压常出现摆动现象，特别是在空侧密封油压偏高时，摆动幅度非常明显，油压越高摆动幅度越大，运行人员调整非常困难。由于空侧密封油压摆动，造成氢侧密封油压也跟着摆动， 如果不及时进行调整，当油压摆动至低限时易联动直流密封油泵， 且发电机两端密封瓦由于油压摆动造成进油量忽大忽小，发电机内部会出现进油污情况，一方面影响发电机的安全运行，另一方面氢气中油气多使得纯度下降，补排氢频繁。通过分析，造成空侧密封油压摆动原因主要有：一是密封瓦间隙变化。由于密封瓦间隙不均匀或轴颈处严重磨损， 造成密封瓦的泄油量波动而使油压摆动。 二是空侧密封油泵工作性能不稳定造成油压波动。三是差压阀和平衡阀控制失灵或氢信号管有油、油信号管中有气体，使得差压阀和平衡阀工作不稳定造成油压摆动。

1.3发电机进油问题

        双流环式氢油密封系统的氢侧回油控制箱是氢侧油路的油源，在运行中必须维持一定的油位，油位高时排油装置将自动打开，将油排往空侧油泵的入口，其排油的动力取决于发电机内氢气压力，如氢压过低,氢侧控制油箱的油就不容易被排出，久而久之，油箱油位逐渐升高，最终通过消泡箱进入发电机。其次，发电机进油还有一个原因就是密封瓦油槽处油压过高直接流入发电机内：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阀开启在一定开度基本不变，氢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，或是动作不灵敏，密封油压控制失灵，致使密封瓦处由压过高直接窜入发电机。

2.运行调整以及处理预防

        2.1密封油箱油位不稳定处理措施

        当发现密封油箱油位下降时，应立即加强对密封油箱的补油，同时对系统进行检查和调整，并采取措施进行处理。一是派巡检到就地检查密封油系统有无外漏现象；二是检查排油电磁阀和快速排油阀门是否误动，否则应进行加关；三是检查密封油压是否正常，如果空侧密封油压偏低，应关小或关闭再循环门，以提高空侧密封油压。四是当密封瓦内部故障造成漏油量大，而采取前述措施仍然维持不了油位时，应启动空侧直流密封油泵运行，以维持空侧密封油压和密封油箱油位，为减轻密封瓦的承压，应降低发电机氢压运行，并适当限制机组负荷；五是密封油箱油位下降较快，氢压维持不住，并出现轴瓦向外冒油严重时，应立即故障停机处理[2]。

        2.2密封油压摆动的处理措施

        为防止机组运行中发生密封油系统油压大幅度摆现象，在投运密封油系统初期就必须缓慢进行，且对系统排空气要充分，其中包括对备用冷油器和滤网也要排好空气，避免运行中对油系统排空气造成油压波动。正常运行中密封油系统油压发生摆动，若是差压阀调节不稳定造成的，则应及时对差压阀进行隔离并通知检修处理，缓慢调开差压阀的旁路门运行，在此过程中要密切监视密封油压变化情况，防止油压过高或过低。密封油压摆动如是在补排氢过程中造成的，则应立即停止补排氢，调整好密封油压，注意控制好补排氢的速率不能太快。 密封油中的气体含量过多也会造成密封油压摆动，此时可增开一台排烟风机运行，及时抽走油箱中的氢气及其它油烟等不凝结气体，以消除密封油系统信号管中的气体。当密封油系统油压发生较大摆动后， 要注意检查发电机底部是否有油污，如有油污要及时排除干净，防止影响发电机的安全运行。

        2.3发电机进油的预防措施

这种现象第一个原因大多发生在启动初期或盘车状态，尤其在调试阶段最容易发生，因为此时发电机不充氢气。所以只要密封油系统在运行，发电机内应充入一定压力的氢气，方能保证密封油系统的安全运行。第二个原因发生在机组正常运行期间。其预防措施首先：保证油氢差压阀工作可靠，油氢差压在正常范围内。其次适当调节密封油泵再循环门，保持氢侧密封油压稍高于空侧密封油压。最后加强密封油系统参数的监视和就地巡视检查的质量[3]。
3.汽轮机密封油系统常见异常现象的处理措施
        3.1防止汽轮机进油、降低空气污染以及减少补氢量的措施
        要想使得汽轮机的进油问题得到改善，就先要对密封油的质量进行有效的提高，并且还要对密封油系统的过滤精度进行优化，从而降低汽轮机进油现象出现的可能性。在目前使用的密封油系统中，所采用的过滤网在过滤精度上还有待提高，就现在的标准来说，其还不能够有效的将密封油中的一些细小的颗粒分离出来，而这些没有被过滤掉的细小颗粒就可能对轴颈以及密封瓦造成严重的磨损，从而在一定程度上使得密封瓦的间隙变大，导致油流出和氢气的泄漏。而要解决这种问题，就要对滤网进行有效的选择，尽量选择过滤精度比较高的滤网，这样就能够有效保障密封油的质量。
        要尽量的提高平衡阀的调节能力，使得平衡阀调节的精度更加符合要求，保障了平衡阀运行的平稳性和可靠性。同时，这样也能够使得空侧密封油和氢侧密封油的窜油量减少，降低氢气的污染，从而使得平衡阀的磨损程度降低，延长其使用的寿命。
        3.2防止密封油漏油和窜油的措施
        对正在使用中的密封油系统的平衡阀以及压差阀进行有效的调节，使其灵敏度和跟踪性能得以大幅度的提高，这是解决密封油漏油和窜油的最主要措施。尽可能的将密封油的油质进行提高，同时对密封油系统进行有效的清洁，使得密封油系统时刻保持干净和清洁。而在对油质的状况进行同步跟踪时，也要注意安排经验丰富的施工人员对密封油循环过程中的密封瓦进行清洁处理，并且对油质进行反复的检查，这也是防止密封油漏油和窜油的主要措施之一。
        对密封油系统中的不合理结构配置进行优化改进，使得其能够在汽轮机的运行中，保持平衡，从而使得油压趋于稳定，不会因为剧烈的波动而出现较大的压力差，对密封油系统造成影响。同时，要注意在对密封油系统中的不合理配置进行调节时，能够满足调节需要，寻找两者的最佳点，这也是完善调节系统的重要一环。
        3.3发电机防进油的措施
   勤与调整平衡阀：保证油氢差压阀和平衡阀动作可靠，油氢差压在正常范围内。平衡阀的目的是控制密封瓦内空氢侧密封油不交换，基于这个原理可以观察氢侧密封油箱油位，当油位下降时说明氢侧油压高于空侧油压，此时氢侧密封油向发电机进油可能性比较大。
        及时排掉氢侧密封油油箱内累积的氢气并在机组检修期间对回氢管改造。在发电机氢气和二氧化碳置换时应根据发电机内气体压力用平衡阀及差压阀旁路调整。保证发电机底部油水探测器工作正常。
4.结语
        在现实生活中，随着科技的发展，伴随着人们生产生活的需要，在发电站方面为了能提高发电效率，必定采用先进的技术队发电系统各个部分进行优化。但在大型的汽轮发电机密封油系统的改造中，还存在很多问题，我们还要继续努力将汽轮机密封油系统完善，以供应社会的需要，为人民和社会作出更大的贡献。
        参考文献
        [1] 汤春英.  汽轮机的运行和故障分析[J]. 化工管理. 2016(03)
        [2] 张宇.  汽轮机启动过程中的振动故障以及处理措施分析[J]. 科技创新与应用. 2015(25)
            [3]谢尉扬.发电机密封油系统及运行[J].2010.41