針對上海汽輪發電機有限公司（sī）生（shēng）產的國產600MW汽輪發（fā）電機（jī）密（mì）封油係統結構（gòu）進行介紹，以及發電機內部（bù）進油的原因分析和相應的防範措施，係統改造。
關鍵詞：發電機密（mì）封油係統；發電機內部進（jìn）油的原因；防範措施；係統改（gǎi）造（zào）
1 前言
采用（yòng）氫氣冷卻的汽輪發（fā）電機必須由密（mì）封油（yóu）對其端部進行密封，即（jí）保證發電機內部氫氣不外（wài）泄，又防止空氣和潮氣進入發電機（jī）。國華粵電台（tái）山發電（diàn）有限公司1、2號機組采用的上海汽輪發電機有限（xiàn）公司生產的（de）國產600MW汽輪發電（diàn）機，其密封油係統（tǒng）采用雙流環式密封瓦結構，密封效果好，調節範圍寬，是非常成熟的產品。但是如果對其結構不甚了解（jiě），操作不當也可能造成（chéng）發電機內部進（jìn）油事故。特別是在發電機內部無壓的情況下（xià），密封油箱油位不易控（kòng）製，密封（fēng）油極易沿軸向進入發電機（jī）內部。發電機（jī）內部進油是（shì）惡性事故，應該引起高度的重視。下麵就對發電機密封油係統，發電（diàn）機內部（bù）進油原因及防範措施做以介紹（shào）。
2 密封油係統介（jiè）紹
上海汽輪發電（diàn）機有限公司（sī）生產的國產600MW汽輪發（fā）電機組的密封油係統采用雙流環式密封瓦。由於氫冷發電機的轉子軸必須穿過發電機的端蓋，因此這部分（fèn）成（chéng）了氫內冷發電機密封的關（guān）鍵。密封油分為空側和氫側兩個油路將油供給軸密封瓦上的兩個環狀配油槽，油沿轉軸軸向穿（chuān）過密封瓦內徑與轉軸之間的間隙（xì）流出。如果這兩（liǎng）個油路中的供油（yóu）油壓在密封瓦處恰好相等，油就不會在兩個配油槽之間的間隙中竄流，通常隻（zhī）要密封油壓始終保持高於機內（nèi）氣體壓力，便可（kě）防（fáng）止氫氣從（cóng）發電機內逸出（chū）。空側油路供給的油（yóu）則將沿軸和密封瓦之間的間隙（xì）流往軸承側，並同（tóng）軸承回油一起進入空（kōng）側密封油箱，從（cóng）而防止了空氣與潮氣侵入發電（diàn）機內部。氫側密封油則沿軸和密封瓦之間的間隙流往發電機（jī）內側，落入消泡箱，Z後回到氫側密封油箱。
空側油路：由空側交流密封油（yóu）泵從空側回油箱取得油源，將一部分油泵入油冷卻器、濾油器注入密封瓦的空側，另一部分油經過（guò）差壓閥流回到（dào）油泵進油側。通過（guò）差壓閥將調節空側（cè）密封油壓力始終（zhōng）保持在高出發電機內氣體壓力0.084Mpa的水平上。另外空側配有直流（liú）密封油泵備用。
氫側油路：氫側密封油路（lù）中的油泵從氫側密封油箱取得油源。它把一（yī）部分油經（jīng）過油冷卻器、濾油器（qì）、平衡閥（fá）送往密封瓦的（de）氫（qīng）側（cè），在油泵旁裝（zhuāng）有再循環管道，通過再循環管上的節流閥對氫側密封油壓進行（háng）粗調。氫側油路的油壓則通過平衡閥進行細調，並（bìng）使之自動跟蹤與（yǔ）空側密（mì）封油（yóu）壓差保持±0.49kPa，以達到基本平衡的（de）目的。另外氫側密封油（yóu）設有兩台交（jiāo）流油（yóu）泵，正常運行中一（yī）台運行一台備用。
消泡箱：從密封瓦氫側出來的油先流到消泡箱中，在那裏氣體得以從油中擴容逸出（chū），消泡箱裝於（yú）發電機下半端蓋中，通過直管溢流裝置使消泡箱中的油（yóu）位（wèi）不至於過高。消泡箱汽、勵端個有（yǒu）一個。在消泡箱中各裝有一個浮子式液位高報警器，當箱內油位過高（gāo）到一定程度時，就發出消泡箱油位高報警，使運行人員能及時處理，從而防止密封油流入發電機內部（見圖1）。
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空側密封油箱油位控（kòng）製：空側密封油箱通過U形（xíng）管與主機潤滑油回油管道連接，發電機端（duān）部支持軸承（chéng）潤滑油回油與空側密（mì）封油回（huí）油匯集到空側密封（fēng）油箱，大部分油通過U形管依靠重力作用自動溢流到潤滑油回油管路，保持油箱中油位正常，因此空側密（mì）封油箱（xiāng）不需要進行油位監視，另一部分油作為空側密封油源在空側油路中循環。此（cǐ）油路把潤（rùn）滑油係統與密（mì）封油係統聯係在一（yī）起，即使密封油係統無油情況下，隻要潤滑油係（xì）統啟（qǐ）動後十幾秒針，就會將密封油係統（tǒng）注滿油。
氫側密（mì）封（fēng）油箱油位控製：氫側密封油箱（xiāng）是氫側油路的儲油箱，在（zài）運（yùn）行中必須保持一定的油位（wèi）。由於在密封瓦中空、氫側油壓做不到的平衡，故空（kōng）、氫側仍有少量的油相互竄動，這樣長期積累，就可能使氫側油路中的油量發生增減變化，氫側密封油箱起到控製補、排油作用。它主要依靠浮（fú）子式補、排油閥（fá）門完（wán）成，當油箱內油位（wèi）升高，浮（fú）子上移，排油門打開，將多餘的油排入空側油路（lù）；當油箱內油位降低，浮子下（xià）移，補油門打開，空側密封（fēng）油向氫側密封油箱補油（yóu），從而達（dá）到油位保持在一定範圍內。密（mì）封油箱補油閥和排油閥上還設有強製開啟、關閉手輪，以便人為參與調節油箱油位。
密封（fēng）油備用油源：空側（cè）密封油備用油源由三部分（fèn）組成，所以發電機密（mì）封油係統有非常可靠的油源，一般不會造成斷油事故。
路備用油源是高壓備用油源，即來自汽輪機軸頭同（tóng）軸的潤滑油高壓油泵或（huò）高壓密封油泵，密封油裝置（zhì）高壓（yā）備用（yòng）密封油入口壓力不低於0.9Mpa，正常運行時備用油差壓調節閥自動斷開，一旦空側油源發生故障，密封油壓力降低到比發電機內部壓力高0.056Mpa時，備用（yòng）油差壓閥自動打開保持密封油壓力比氫壓高0.056Mpa。
第二備用油源為空側直流密封油泵（bèng），如果主油源和高壓備用油源都停止供油時，當密封油壓力降低到比（bǐ）發電機內氣體壓力僅高0.035Mpa時，發出密封油（yóu）供油壓力低報警，並自動（dòng）啟動備用直流密（mì）封油泵，使密封油（yóu）壓力恢複並保持高於（yú）發電（diàn）機內壓力0.084Mpa。
第三備用油源為低壓備用油源，它來自汽輪機低壓潤滑（huá）油。該油源入口壓力應不低於0.2Mpa，由於這（zhè）路油源壓力較低，它隻能保證大軸（zhóu）轉動時密封瓦不（bú）發生磨損事故，所以當其它油（yóu）源都（dōu）失去後應立即停止（zhǐ）機組運行，將發電機氫壓降低到0.014Mpa以下，以免（miǎn）氫氣（qì）外溢，發生著火、爆炸事故。
3 密封油係統進（jìn）油（yóu）分析（xī）
發（fā）電機密封油係統差壓閥能夠自動保持空側密封油壓大於發電機內（nèi）部壓力0.084Mpa，油壓跟隨氫壓（yā）的（de）變化而變化，機組正常運行（háng）中，在設備正（zhèng）常情況下，一般不易出現問題（tí），而在（zài）機組停（tíng）機，發電機進行排氫工作後，極易造成發電機進油事故。在使（shǐ）用（yòng）國（guó）產600MW汽輪發電機組的吳涇電廠、聊城電廠以及我（wǒ）台電公司都發生過發電機進油情（qíng）況，而且都發生在發電機未充壓的情況下。
要了解發電機進油原（yuán）因，首先要了解（jiě）氫側密封油箱的補、排油原理，機組正常運行中發電機內部壓力為0.4Mpa，而氫側（cè）密封油箱上部是與發電機內部連通的，所以氫側密封油箱上部（bù）壓力等於發（fā）電機內部（bù）壓力。空側（cè）密封油壓始終保持大（dà）於（yú）發電機內部壓力0.084Mpa，當氫側密封油箱油位下降時，空側密封油隨時對氫側密封油箱進行補油，保持正常油位；當（dāng）氫側密封油箱油位升高時，排（pái）油閥打開，將（jiāng）油排入空側密封油箱（xiāng），即使空側密（mì）封（fēng）油箱安裝位置比氫側密封油箱（xiāng）高，但氫側（cè）密封油箱內部壓力等於發電機內部壓（yā）力為0.4Mpa，而空側密（mì）封油箱壓力約等於大氣壓力，所以油在壓差作用（yòng）下很容易排入空側（cè），保持油位正常。
當停機後發電機內（nèi）部壓（yā）力降至零時，由於氫側密封（fēng）油箱內壓力隨著（zhe）發電機內部壓力降低（dī）到大氣壓力，而空側密（mì）封油箱位置高於氫側密封油箱，即使（shǐ）排油閥打開也不能（néng）將油壓入（rù）空側，反而造成（chéng）空（kōng）側密封油反流入（rù）氫側密封油（yóu）係統，以達到油位的平衡，使氫側密封油油位達到空側密封（fēng）油箱油位（wèi）標（biāo）高，此時由於油位高排油閥保持全開，造成空、氫側密封油連通。設計時特將空側密封油箱安裝高度在（zài）消泡箱下約1m處，所以（yǐ）即使氫側密封油箱滿油（yóu），也不會造成消泡箱滿油，當油位高（gāo）於空側密封油箱油位時，油還會在重（chóng）力作用下壓回空側，不（bú）會（huì）造成發電機進油情況。
發電機進油的（de）途徑是消泡（pào）箱滿油後從軸端擋油板處竄入發電機內部（如圖1所視），隻要消泡（pào）箱油位正常（cháng），發電機就不會進油。消泡（pào）箱滿油主要是供（gòng）油量大於排油量：一、當停機後發電機內（nèi）部壓力降至零時，密封油差壓閥調（diào）節品質（zhì）變差，油氫壓差增大，使密封油沿軸向向發電機（jī）內側泄油量增多，氫側密封油回（huí）油量增大，此時如果增多到大（dà）於（yú）向（xiàng）空側密封油溢（yì）流量時（靠靜壓溢流流速較慢），就會（huì）造（zào）成消泡（pào）箱滿油。即使停止空側密封油泵，由於（yú）低壓備用油源壓力在0.2Mpa，如（rú）果備用差壓閥調節性能不好情況下，也可能造成發電機進（jìn）油。二、排油量減小，如果強製關閉氫側密封油箱的排（pái）油門，多餘的油不能排走，就會造成（chéng）消泡箱滿油。有時為了（le）保持氫側密封油箱可（kě）見油位，強製關（guān）閉補、排油門，即使在所有密封油（yóu）泵全部停止時（shí），隻要（yào）潤滑油（yóu）係統運行也可能造成（chéng）消泡箱（xiāng）滿油，所以排油閥強製手輪（lún）無特殊操作時一定不能關閉。
4 密封油係（xì）統改造
當發電（diàn）機（jī）內部未充壓的情況下，氫側密封油箱滿油是很正常的情況，此（cǐ）時隻能保持消泡箱油位正常。隨著發電機氫置換升壓後（hòu），氫側密封（fēng）油箱（xiāng）油位會緩慢下降到正常油位，並保持正常油位（wèi）。但是在發電機不充壓（yā）的情（qíng）況下（xià）將（jiāng）氫側密封油箱油位降至正常，或維持可見油位運行就不能做到了。
目前台電公司已對原係統（tǒng）稍加改造，（如圖1所視"改造管路"）在（zài）氫側供油油路上加一根Φ25mm管路到空側管路，中間加一手動門，以實現上述功能。機組正常運行中，將（jiāng）此手（shǒu）動（dòng）門關閉，保持原設計運行方式。發電機排氫後，可稍開手動門，使一小部（bù）分油排入空側（cè），以消除軸端處空（kōng）側油向氫側（cè）偶然竄入的油（yóu）量，氫側油量減少時補油閥會自動補油，保持油位正常（cháng）。
當氫側密封油箱油位已經升高至不可見時，要（yào）想將油位降至正常，必須開啟此（cǐ）新增手動門（mén），同時關閉氫（qīng）側密（mì）封油箱排油閥強製關閉手輪（lún）（隔絕空氫側油（yóu）路的連通（tōng）），還要保證氫側油壓稍高於空側油壓。稍後油位會緩慢降至（zhì）正常油位（wèi），當降至稍低油位後不再繼（jì）續下降後，必須開啟補（bǔ）、排油閥的（de）強（qiáng）製手輪。
5 發電機進油的防範措施
(1)保持油氫差壓閥工作可靠，油氫差壓在正常範圍內。
(2)保證氫側密封油箱補（bǔ）、排油閥的四個（gè）強（qiáng）製手輪都在打開狀態。
(3)調節氫側密封油泵再循環門，保（bǎo）持（chí）氫側密封油（yóu）壓稍高於空側密（mì）封油壓。
(4)發電機內部（bù）無壓情況下投密封油（yóu）係統時應將改（gǎi）造管路排油手動閥稍開，保持氫側油路連續少量向空側（cè）排油。
(5)保證消泡箱液位高報警可（kě）靠，報警（jǐng）後能及時發現處理。
(6)保證發電機底（dǐ）部檢漏計報警可（kě）靠，報警後能及時發現處理。
(7)潤滑油係統投運時經常巡視消泡箱油位正常。
6 結（jié）論
發電機密封（fēng）油係（xì）統結（jié）構（gòu）比較（jiào）複雜，但是（shì）隻要掌握了其工作原理以及進（jìn）油的原因，就能應用自（zì）如，更能避免發電機內部（bù）進油（yóu）事（shì）故的發生。
