发电机密封油系统防进油措施分析

４８　江西电力第３１卷２００７年第３期　文章编号：１００６—３４８Ｘ（２００７）０３—００４８—０３　

浅谈密封油系统对发电机的污染及防范　

钟志勇，王　斌　（丰城发电有限公司，江西丰城３３１ｌＯＯ）　

摘要：简单介绍了某电厂密封油系统，分析了由于密封瓦处油窜流、自动补油阀故障、油档间隙大、差压阀工作失　常、平衡阀工作失常、供油不足、回油不畅等造成发电机污染的原因，结合工作实践提出了对应的九条防范措施供同　行参考。　关键词：发电机；密封油；氢气；纯度；污染　中图分类号：ＴＭ３１１　文献标识码：Ｂ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｈｅｒｍｅｔｉｃ　ｏｉｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｏｎｅ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ．ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｈｅ　ｍａｔｔｅｒｓ　ｗｈｉｃｈ　ｐｏｌｌｕｔｅｄ　ｔｈｅ　ｇｅｎ—　ｅｒａｔｏｒ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｈｅ　ｆｌｅｅｉｎｇ　ｏｉｌ，ｔｈｅ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｏｉｌ　ｖａｌｖｅ　ｆａｉｌｕｒｅ，ｔｌ１ｅ　ｂｉｇ　ｄｅａｒａｎｃｅ　ｏｆ　ｏｉｌ　ａｒｃｈｉｖｅｓ，ｔｈｅ　ａｂｎｏｒｍａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｒａｌｕｅ，ｔｈｅ　ａｂｎｏｒｍａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｂａｌａｎｃｅ　ｖａｌｖｅ，ｔｌ１ｅ　ｌａｃｋ　ｏｆ　ｏｉｌ，ｏｉｌ　ｃｉｒｃｌｉｎｇ　ｎｏｔ　ｓｍｏｏｔｈｌｙ，ｔｈｅｎ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｎｉｎｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｋｅｅｐ　ａｗａｙ　ｔｈｅｍ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｈｅｒｍｅｔｉｃ　ｏｉｌ；ｈｙｄｒｏｇｅｎ；ｐｕｒｉｔｙ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　

Ｏ　引言　冷却方式为水一氢一氢方式的发电机在运行期　间．机内腔充０．３１　Ｍｐａ的氢气，氢气与大气之间采　用密封油系统隔绝。　发电机密封油系统由一台或两台氢侧油泵与两　台空侧油泵及双流环式密封瓦等附件组成。它能完　成密封供油及自动调节的功能。　正常的情况下发电机密封装置内密封瓦中的空　侧和氢侧密封油具有相同的压力，空侧和氢侧密封　油各自保持相对独立的状态进行循环。若密封油系　统的平衡阀跟踪不好．或是由于平衡阀空侧、氢侧压　力取样管中的压力损失不同，虽然从平衡表ｆ微压计　下同１上观察空氢两侧的密封油压是平衡的．而实际　上在密封瓦处的空、氢侧密封油存在一定的压差致　使油密封装置中的空侧与氢侧密封油在密封瓦中的　压力不平衡，便会产生窜油现象。　１　对发电机造成污染的原因分析　１．１密封瓦处油窜流　若空侧密封油压高于氢侧密封油压，则含有大　量空气的空侧密封油向氢侧密封油窜油，此时窜到　氢侧的空侧密封油将随氢侧密封油一起回到发电机　收稿日期：２００７—０４—２６　作者简介：钟志勇（１９７４一），男，工程师，现从事电力管理工作。　的氢侧回油腔ｆ即消泡箱），然后经氢侧回油管，返回　到氢侧密封油箱中，一部份空侧密封油内所含的空　气直接析出进入发电机内。同时空侧向氢侧窜油也　一定程度的排挤了氢侧油，使氢侧的进油减少，这也　加大了油污染。　若氢侧密封油压高于空侧密封油压，则氢侧密　封油向空侧密封窜油，此时将使回到氢侧密封油箱　中的油量减少，油位降低，为了保证系统安全运行，　将自动向氢侧密封油箱中补油。这样就将含有大量　空气的空侧密封油补进了氢侧密封油箱，使氢侧密　封油中的空气含量增加。　１．２氢侧油箱中的自动补排油阀故障　故障导致在氢侧油箱中的空侧和氢侧油大量交　换，使含有大量空气的空侧回油进入氢侧油箱，一方　面在氢侧油箱中直接析出空气而直接进入发电机；　另一方面其作为氢侧油在密封瓦中析出空气进入发　电机。　浮球阀因机械原因不能正常开启或关闭，或因　浮球阀的浮球内漏后进油，不能正常浮起造成浮球　阀不能正常开启或关闭，将导致密封油系统中自动　补排油的功能失常。　１．３氢侧外油档间隙大　

330MW发电机单流环式密封油系统原理及调试故障分析

【摘 要】 发电机密封油系统，调试过程复杂，以往同类型机组安装中因调试故障，发电机经常出现进油现象，严重影响了机组168整组启动的进度。通过我们对系统原理的深入学习，设备安装阶段的跟进，能较好的解决调试故障，避免发电机进油事故。

【关键词】 发电机 密封油 差压阀 浮子油箱 空气抽出槽

广州中电荔新电厂，2×330MW机组于2009年投产建设，2012年上半年2台机组都进入168之前的分部试运阶段。作为业主方，我们主要负责该阶段的系统试运跟踪督促工作，在发电机密封油系统调试阶段，遇到了较多设备调试故障，通过大家对密封油系统原理和设备安装阶段的学习，及时的解决了调试中的问题，促进了机组168整体试运的顺利进行。

荔新电厂，2×330MW机组采用东方电机厂生产的发电机，型号为QFSN-330-220B，冷却方式为水氢冷。发电机密封油系统使用单流环式，机内氢气是靠转轴与密封瓦之间的压力油密封的，密封油系统的作用就是向发电机密封瓦供油，且使油压高于发电机内氢压一定数量值，约为0.056±0.02Mpa，已防止发电机内氢气沿轴与密封瓦之间的间隙向外泄漏。

1 密封油系统原理分析

发电机密封瓦所需用的油，其实就是汽轮机轴承润滑油，按用途习惯称为密封油。位于发电机密封座内的密封瓦在轴向与径向分开，采用弹簧连接，有较好的随动性。在密封瓦旁靠机内侧同时装置了梳式挡油盖和接触式挡油盖，可避免机内受到油污染。

荔新电厂密封油系统原理如图所示，密封油系统包括正常运行回路、事故运行回路、紧急密封油回路、真空装置及开关表盘。

正常运行回路：主机轴承润滑油供油管→真空油箱→主密封油泵（或备用密封油泵）→滤油器→压差阀→发电机密封瓦→氢侧排油（空侧排油不经扩大槽和浮子油箱直接回空气抽出槽）→扩大槽→浮子油箱→空气抽出槽→轴承润滑油回油→汽机主油箱。

事故运行回路，密封油泵直接接从轴承润滑油供油管取油，而紧急密封油回路则由主机轴承润滑油管直接供油，经过滤油器和压差阀至发电机密封瓦。

发电设备（２００８　Ｎｏ．３）　氢冷发也机进油事故的分析及防范　

．＇’’’’’’’’’’、　：发电机技术：　‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘　氢冷发电机进油事故的分析及防范　

郭汉森　（厦门华夏国际电力发展有限公司，福建厦门３６１０２６）　

摘要：对厦门华夏国际电力发展有限公司发生的几起ＱＦＳＮ一３００－２型发电机进油事故的原因进行了分　析，并提出在启动及运行过程中的技术防范措施。　关键词：能源与动力工程；发电机；进油事故；密封油；防范措施　中图分类号：ＴＭ３ｌ１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１－０８６Ｘ（２００８）０３－０２６４－０３　

Ａｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｏｉｌ　Ｉｎｌｅａｋａｇｅ　ｔｏ　Ｈｙｄｒｏｇｅｎ－Ｃｏｏｌｅｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ＰｒｅｃａｕｔｉＯｎａｒｙ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　

ＧＵ０　Ｈａｎ．ｓｅｎ　（Ｘｉａｍｅｎｇ　Ｈｕａｘｉａ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｘｉａｍｅｎｇ　３６１０２６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｉｎｌｅａｋａｇｅ　ｆａｉｌｕｒｅｓ　ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ　ｂｙ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ　ｏｆ　Ｘｉａｍｅｎｇ　Ｈｕａｘｉａ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，ｃａｕｓｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｉｎｌｅａｋａｇｅ　ｔｏ　ＱＦＳＮ一３００・２　ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ，　ａｆｔｅｒ　ｗｈｉｃｈ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎａｒｙ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｔａｒｔ—ｕｐ　ａｎｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｅｒｇｙ　ａｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｏｉｌ　ｉｎｌｅａｋａｇｅ　ｆａｉｌｕｒｅ；ｓｅａｌｉｎｇ　ｏｉｌ；ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎａｒｙ　ｍｅａｓｕｒｅ　厦门华夏国际电力发展有限公司一期工程２　台３００ＭＷ汽轮发电机为ＱＦＳＮ．３００．２型，发电机　冷却方式为水一氢一氢方式，即定子绕组采用水内　冷，转子绕组和定子铁芯采用氢气冷却。为了防　止外界空气进入发电机以及机内的氢气漏出，氢　冷发电机都装有“油密封”装置，实现转轴与端盖　之间的密封。油密封是以压力油注入密封瓦与转　轴之间的间隙，在静止部分与转动部分间隙中形　成一层油膜，以起到密封作用；同时也可作为密封　瓦的润滑和冷却。但由于密封油系统投入和退出　过程中操作人员的不慎，以及系统设备存在故障，　极易引起发电机进油的事故。　１发电机密封油系统工作原理　３００　ＭＷ机组采用双环流式密封瓦，其密封　原理见图１。由于氢冷汽轮发电机的转子轴必须　穿出发电机的端盖，因此，这部分成了氢内冷发电　机密封的关键。密封油分空侧和氢侧两个油路，　空侧密封油供给空侧环状配油槽，油沿转轴轴向　

发电机密封油系统

为防止发电机内氢气外漏，发电机设置了双流环式密封瓦，实现转轴与端盖之间的密封。

本系统为集装式，与发电机的双流环式密封装置相对应。

一、密封瓦工作原理

发电机密封瓦结构如图9—1所示，该密封瓦由两块环形密封瓦2组成，运转时在转轴

与密封瓦2之间形成一层圆筒形油膜。图中空氢侧各有一股油进入两个油室，即氢侧油室与空侧油室。氢侧油从垂直油道进入油膜间隙，从右侧10出油；空侧油从斜向油道进入油膜间隙，并从左侧7出油，两个油流各成独立的循环系统，两股油流的油压由差压阀，平衡阀控制，当两股油压平衡时，油流在密封瓦中间区段处就没有串流现象，同时油压大于氢压，从而防止了氢气从发电机漏出。

二、系统设备

１、氢侧油箱

氢侧油箱是氢侧油路的油源。油箱上装有补、排油浮球阀，它根据氢侧油箱油位高低进行自动补排油。补油来自空侧密封油泵出口，排油排至空侧油泵进油管。油箱上装有玻璃管式液位计，可现场监视油箱油位，油箱上装有浮球液位控制器，油位过高、过低向主控室发

信号。

发电机密封油箱的结构发电机密封油箱的结构 图9--1密封瓦结构图1-轴承 2-油密封瓦 3-密封瓦浮动油（空侧）

4-空侧密封油进油5-氢侧密封油进油 6-密封座 7-空侧密封油和轴承润滑油回油 8-空侧密封油腔 9-氢侧密封油腔 10-氢侧密封油回油 11-迷宫环

从图中我们不难看出，1、3是由浮子控制的自动排油阀、补油阀；2、4是强制开启自动排油阀、补油阀的顶针，它们是在自动排油阀、补油阀失去控制，需强制开启自动排油阀、补油阀对密封油箱进行强制的排油、补油时，旋转手轮将自动排油阀、补油阀顶起，在正常运行中2、4这两个手轮应是在旋出退出位置；5、6手轮控制的螺杆是用来在自动补油阀、排油阀故障时，强制关闭自动补油阀、排油阀的，在正常运行中5、6手轮也是在退出位置。

２、差压阀

主差压阀安装于空侧主回路的旁路上，其作用是保证空侧油压与机内氢压的差值在允许范围内，能自动调整油氢压差为0.085Mpa，当压差小时可以调整弹簧压紧，增加压差。当差压大时，反向调整。备用差压阀保证油氢压差0.056Mpa时可靠运行，调整方法同上。 主差压阀结构示意图