密封油系统进油防范

岱海发电

密封油系统发电机进油原因及防范措施

密封油系统发电机进油在密封油系统调试及正式运行过程中屡有出现，目前我公司密封油系统的调试工作即将展开，针对如何将密封油系统的调试工作做好并有效地防止发电机进油是我们的一项重要工作，下面针对发电机密封油进油的原因及如何有效防范发电机进油进行如下分析。

一、密封油系统概述

密封油系统的功能是采用油密封发电机内的氢气，以防止氢气向外泄漏，同时也防止发电机外的空气进入发电机内。同时，密封油还有对于密封瓦的润滑和冷却作用。

密封油系统原理图

我公司600MW机组发电机的密封油系统采用集装式，与发电机的双流环式轴封（密封岱海发电

瓦）装置相对应。配备性能良好的压差阀和平衡阀，采取措施防止密封油进入机内。汽轮发电机密封瓦内有两个环形供油槽，从供油槽出来的油仍分成两路沿着轴向通过密封瓦内环和轴之间的径向间隙流出。密封瓦内的两个供油槽形成两个独立的氢侧和空侧密封油系统。当两个系统中的供油压力平衡时，油流将不再两个供油槽之间的空隙中串动。氢侧供油沿着轴向发电机一侧流动，而空侧供油将沿着轴向外轴承一侧流动。平衡阀控制着氢侧进油系统使氢侧油压与空侧油压维持均衡，油流在这两条供油槽之间的空间内将保持相对静止。

我公司发电机采用双环双流环式油密封系统的先进设计。作用是通过轴颈与环式密封瓦氢气侧与空气侧之间的油流阻止了氢气外逸。双流即密封瓦的氢气侧与空气侧各有独立的油路。当两路密封油经过密封支座上各自的油道、进入双流密封瓦瓦中各自的油槽时，平衡阀控制着氢侧进油系统使氢侧油压与空侧油压维持均衡，于是两路密封油就互不相让，各自从轴颈表面分别流向氢侧与空侧，充分发挥了密封氢气的作用。平衡阀的精密度严格控制了两路密封油的互相串流，从而大大减少了氢气的流失和空气对机内氢气的污染，使氢气的消耗量少于单流环式。

二、密封油系统的密封原理

本密封油系统采用双流双环式密封瓦，其密封原理见附图：

密封油系统进油示意图

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，这部分成了氢气内冷发岱海发电

电机密封的关键。密封油分空侧和氢侧两个油路将油供应给轴密封瓦上的两个环装配油槽，油沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。如果这两个油路中的供油压力在密封瓦处恰好相等，油就不会在两条配油槽之间的间隙窜流。通常只要密封油压始终保持高于机内的气体压力，便可防止氢气从发电机内逸出。氢侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙，流向氢侧并流入消泡箱。而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，并汇同轴承回油一起进入空侧回油密封箱，从而防止了空气和潮汽侵入发电部内部。

如图所示，油进入发电机内的唯一路径是：各种原因引起的消泡箱油位上升——消泡箱液位高报警未及时处理——油位继续上升直到从迷宫挡油板和转轴之间的间隙溢入发电机内。

三、主要设备介绍

1． 消泡箱

从密封瓦氢侧出来的油先流入到消泡箱中，在那里气体得以从油中扩容逸出。消泡箱装于发电机下板端盖中，通过直管溢流装置使箱中的油位不至于过高。消泡箱于汽机和发电机端各装有一个，在它们之间的连接管道上装有一个U型管，以防止两侧风扇压差不一致时油烟在发电机内循环流动。

在消泡箱内侧各装有一个浮子式油位高报警开关，当箱内油位过高到一定程度时，就发出消泡箱油位高报警，使运行人员能够及时处理，从而防止密封油流入发电机内部。

2． 氢侧回油箱

氢侧回油箱是氢侧油路的储油箱，在运行中必须维持一定的油位。它由箱体、补油阀、排油阀、液位指示器和低液位报警开关组成。具体结构见图： 岱海发电

氢侧回油箱剖面图

由于在密封瓦中空氢侧油压做不到绝对平衡，故空氢侧仍有少量的油相互串流，这样长期积累，就可能使氢侧油路中的油量发生增减变化。一旦发生这种情况，氢侧回油控制箱可自动起到控制油位的作用。当油箱内油位高时，浮球将排油阀打开，使多余的油排到空侧油路。当油箱油位低时浮球将补油阀打开，使空侧的油补入。如果浮球失去自动调节作用，那么可通过浮球阀上下2个针阀强制实现补排油阀的开和闭（不推荐这种运行方式）。

为使油箱内的油位不至于过低，箱体上装有一低油位报警开关，如果箱内油位达到低油位报警限值时，报警开关就向氢、油、水工况监测柜和ATC发出报警信号。通常箱内的液位可通过装在箱体上的油位指示器就地监视。

四、发电机进油原因分析：

根据以往各厂发电机进油事故分析，总共有以下几种原因：

1． 杂物堵塞氢侧油路

因密封油中杂物堵住“氢侧回油控制箱”的排油阀，造成排油不畅可能致使密封油溢入发电机内。

2． 在密封油系统调试、运行期间，如发电机内未充气体时，由于氢侧密封油箱上部无压，而空侧油箱安装位置高于氢侧油箱，会导致氢侧回油箱的排油阀排油不畅或无法排油，甚至反而会倒流进油，这样会使氢侧回油箱油位逐渐升高，容易导致发电机进油。 岱海发电

3． 密封油系统设备或阀门异常。

如备用油源供油阀未关闭而润滑油系统油泵运行，此时高压油便大量进入密封瓦，一部分流入消泡箱进而溢入发电机内；也可能经补油阀进入消泡箱溢入发电机内，如此等等各种情况均可能发生，因此必须首先把密封油系统各个设备调试好，并使之处于正常准确的工作状态，方能有效的保证密封油系统的良好运行，同时防止发电机进油事故的发生。

4． 报警系统未到位。

密封油系统运行时，如果没有良好的监视报警系统，可能致使运行人员不能及时发现和处理异常工况从而造成发电机进油。

5． 油冲洗进油。

安装密封瓦之前，进行清洁性密封油冲洗时，如油量过大，回油不及，油也可能通过挡油板溢入发电机内。

附：台山电厂2003年10月19日发电机进油事故经过：

2003年10月16日16时左右，结束一张关于“密封油备用压差阀检修”的工作票，19：00运行人员发现DCS画面来消泡箱液位高报警，同时发电机漏液报警器发信号。之后运行人员从发电机排油门放油5桶。

之后经检查发现密封油系统低压备用油源进油门开启，同时氢侧密封油箱排油阀关闭。

据得到的消息分析，因低压备用油源进油门开启，导致密封油空侧进油，当时密封油氢侧油泵停运且发电机内无压，故导致密封油自空侧窜入氢侧，又因氢侧密封油箱排油阀被强制关闭，导致氢侧密封油箱满油，消泡箱油位升高致使发电机进油。

五、防止密封油进入发电机内的措施

1． 把发电机进油当作一项重大的事故来重视起来。密封油系统启动运行的每一项操作要严格按照调试措施和运行规程进行，调试、运行人员加强巡检和监视检查。

2． 严防误操作

要求有关调试及运行人员仔细查清系统，熟悉密封油系统每个设备及阀门的作用和工作状态，并具备处理异常工况的能力。

3． 根据系统情况可采取相应的控制措施，如为防止误操作氢侧回油箱补油阀，可在调试运行的过程中将此阀门的把手临时卸掉。

4． 确保消泡箱和氢侧回油箱无杂物，防止杂物堵塞油路。为此应确保密封油油质达岱海发电

标，防止细小硬质颗粒卡死压差阀和平衡阀或造成氢侧密封油回油箱补油门关闭不严而导致进油事故的发生。

5． 建议对密封油系统进行改造，增设氢侧密封油泵出口至空侧密封油泵入口管路，这样当氢侧密封油位升高无法通过排油阀卸掉时，开启此条管路，将油排至空侧油箱。

6． 报警系统要绝对到位，坚决杜绝无报警措施而启动密封油系统。密封油系统有多个报警点，其中“消泡箱液位高”和“漏液报警器液位高”可有助于调试及运行人员及时发现液位异常或进油，便于及时进行处理。

“消泡箱液位高”报警由装在发电机励端和汽端消泡箱上的浮子开关发出。这一报警信号是在油位上升到高于溢流管时发出的。此项报警直接关系到发电机是否进油，应特别关注。

7． 同时调试及运行人员应加强巡徊检查，尤其加强对消泡箱的油位监视窗的监视，及时发现异常工况，及时处理，防止进油。

8． 凡发电机内不充氢，可在密封油系统试运时，开启发电机机座下方的排污阀，可及时准确的发现发电机进油，并排除发电机内进的油。

9． 另外通过此次台山电厂发生的发电机进油事件我们可以吸取一定的教训：

1） 要认真学习并贯彻落实“两票三制”，此次进油的主要原因就是因为工作票结束后安全措施恢复不好，现场检查不彻底，阀门状态错误没有发现导致进油。

2） 现场操作的指挥较乱，操作责任不清，导致进油的低压备用油源进油门不知是谁开启的，谁下的命令也无法查清。这就要求我们在系统调试过程中一定要有良好的指挥协调体系，不能各行其是。

3） 监盘人员对密封油系统监视不到位，没有及时发现氢侧密封油箱油位升高。调试期间，DCS画面中的报警较多，更应加强监视和检查，对出现的报警不应忽视，应及时进行确认和就地核实。

4） 巡检人员应加强对就地系统及设备的熟悉，加强就地巡回检查的质量和效果。