張斌
（中電（diàn）投江（jiāng）西核電有限公司，江（jiāng）西九江　332300）

　　摘　要：氫冷發電機組在（zài）運行過程中如果發生發電機進油問題，會嚴重影響到發電機的安（ān）全性（xìng）。為此，以雙流（liú）環式密封油係統為例，從設備結構以及係統（tǒng）設計方麵進行深入分析，找出導致發電機進油的各（gè）種原（yuán）因，並提（tí）出合理可行的防止措施，對今後分析處理（lǐ）發電機組可能出（chū）現的類似問題具有一（yī）定的借鑒意義。
　　關鍵詞：雙流環；密封瓦；消（xiāo）泡箱

　　0　引言
　　目（mù）前發電機普遍采（cǎi）用的冷卻方式為水氫冷卻（què），由於發（fā）電機的大軸必須（xū）穿過端蓋，發電機端蓋部位成為密封的關鍵。發電機密封油係統專門用於給軸（zhóu）端密封瓦提供壓（yā）力油進行密封和潤滑，防止氫氣沿軸端泄露，阻止外部空氣進入（rù）發電機，同時也（yě）防止（zhǐ）油（yóu）壓過高而導致發電機內（nèi）大量進油。密封（fēng）方式一般分為雙流環密封（fēng）和（hé）單流環密封兩種形式，下麵主（zhǔ）要以雙流（liú）環密封油係統為例談談發電機進油的原因以及防止（zhǐ）措施。
　　1　密封油係統簡介
　　密封油（yóu）係統主要由空側（cè）和氫側兩個（gè）油路組成，分別將壓力油供給軸密封（fēng）瓦上的兩個環狀配油槽，並沿軸向穿過密封瓦與軸的間隙流出。
　　空側密封油壓（yā）力由主壓差調節閥的泄油來控製，差壓閥的調節信號分別取白消泡箱以及密封瓦進油處的氣體壓力和（hé）空側密封（fēng）油壓，當發（fā）電機內氫氣壓力（lì）變化或空側密封（fēng）油壓力變化時，主壓差閥調整空側密封油泄油量，維持空側密封油壓（yā）力大於發電機內氫氣壓力一定數值。空側提供給的密封油將沿軸和密封瓦的間隙流（liú）到軸承（chéng）側，並與軸承回油一起進入空側密封油箱和汽機潤滑（huá）油主（zhǔ）油箱，從而防止空氣與濕氣進入發電機內部。氫側密封油（yóu）通（tōng）過發電機汽、勵端平衡閥到達發電機汽、勵側密封瓦的氫側密封環中。平（píng）衡閥的調節信號分別取白密封（fēng）瓦進油處的空氫側油壓，通過空、氫側油壓的變化自動調節平衡閥的開度，從而使密封瓦處的空、氫側油（yóu）壓（yā）差保（bǎo）持（chí）在（zài）一定範圍內。如果空氫側密封油在密（mì）封瓦處（chù）恰好相等，就不會發生竄流，可防（fáng）止空側有害氣體進入氫側（cè），減少氫氣進入空側。氫側密封油則沿軸和（hé）密封瓦的間隙流往發電機消泡箱，Z後回到（dào）氫（qīng）側密封油箱。
　　2　發電機（jī）進油的危害
　　（1）密封油進入發電機，會產生油煙蒸汽，對發（fā）電機護環產生（shēng）腐蝕作用；
　　（2）密封油溶解的有害雜質，在機內構件表麵產生（shēng）凝露，使轉子護環受附（fù）加應力而導致裂紋等；
　　（3）密封油進入發（fā）電（diàn）機影響（xiǎng）定（dìng）子線圈的絕緣性能，嚴重（chóng）時使其絕緣擊穿，出現（xiàn）匝（zā）間或相間短路，嚴重影響機組的正常運行（háng）。
　　3　發電機進油原（yuán）因分析
　　從發電機結構可知（zhī），軸端擋油板至發電機是發電機進油途徑，根本原因是氫側密封油的進油量與出（chū）油量不能達到平衡，造成消泡（pào）箱（xiāng）滿（mǎn）油，密封油就會從油檔和（hé）轉軸之（zhī）間的間隙溢入發（fā）電機內部。引起消（xiāo）泡箱油位過（guò）高的原因有以下幾方麵。
　　3.1設備因素
　　3.1.1氫側回油箱油位控製係統故障（zhàng）
　　當（dāng）氫側密封油箱補油閥卡在某一開度，補油（yóu）閥泄露或在（zài）高（gāo）油位時排油閥不能自動打開（kāi），均會導致氫側回油箱滿油，直至消泡箱滿油，Z後進入發電機。
　　3.1.2油壓控製係統故障
　　（1）正常運行時氫壓穩定，空側密封（fēng）油的壓差調節閥基本保（bǎo）持在一定開度（dù），平衡閥也維（wéi）持開度不變。長期運行壓差調節閥或平衡閥可能會卡澀，造成密封油壓自動調節失靈，使密封瓦處油（yóu）壓過高，密封油可（kě）能從氫側配油槽直接衝刷擋油板而進入發電機。
　　（2）密封油含有雜質較多，容易引起閥杆或閥芯（xīn）卡澀以及取壓信號管不暢，使得閥門調節性能變（biàn）差（chà），造成油氫壓差增大（dà）或空氫（qīng）側壓差增大，進入密封瓦以及消泡箱的油量劇增（zēng），大大增加（jiā）發電機進油的可能性。
　　（3）油壓信號管中存有氣體，會造成閥門頻繁（fán）調節，產生（shēng）油壓波動，可能導致油氫差壓（yā）過大或者空氫側壓差（chà）過大，可能造成發電機進油（yóu）。
　　3.1.3密封瓦與軸頸間隙增大
　　如果安裝質量不佳或者由於運行過程中的磨損，使得密封瓦與軸頸間隙較大；如果密封油中雜質超標，也會加劇磨損，增（zēng）大（dà）間隙。間隙變大，使得大量（liàng）密封油進入消泡（pào）箱，如（rú）果氫側（cè）回油管道無（wú）法及時將油排（pái）出，會造成消（xiāo）泡箱滿油。
　　3.1.4回油係統不合理
　　如果回油係（xì）統設計或者安裝不（bú）合理，例如回油口（kǒu）偏小、回油管（guǎn）道（dào）坡度偏小、回油管管徑偏小等（děng），都會增加回油阻力。當（dāng）發電機氣體壓力（lì）較低時，如果再疊加油溫較低粘度（dù）較大（dà），將加劇回油（yóu）不（bú）暢，很容易導致使得氫側密封油（yóu）箱油位上升，甚至消泡箱油位上升，增加發電機進油風險（xiǎn）。
　　3.2人為因素
　　當發電機內氣體壓力（lì）較低時，密封油壓差閥（fá）和平衡（héng）閥（fá）的開度不在Z佳工（gōng）作（zuò）區（qū）間，調節（jiē）性能變差，油、氫壓差以及空氫側壓差增（zēng）大，使得流入（rù）消（xiāo）泡箱的進油（yóu）量增多，氫側（cè）密封油回油（yóu）量增大。如果進油量增多（duō）到大於回油量時（此時（shí）主要依靠靜壓溢流，流速（sù）較慢），會造成消泡箱滿油。如果在置換氣體時，壓力變化速度過快，會導致調節閥跟蹤不夠靈敏，使壓差變大，很容易造成消泡箱滿油。
　　3.3工質因素
　　3.3.1顆粒度超（chāo）標
　　如果（guǒ）密封油中含有（yǒu）較多（duō）的微小固體顆粒，會加劇密封瓦及軸頸的磨損（sǔn），導致密封瓦間隙增大，另外（wài）也容易導致調節閥卡澀以及取樣管壓力信號滯後，引起油壓自動控（kòng）製係統失靈。
　　3.3.2消泡箱消泡不完全
　　氫側（cè）密封油中不可避免的含（hán）有空氣、氫氣等氣（qì）體，密封油在（zài）消泡（pào）箱中擴容、降（jiàng）壓，釋放油中的氣泡。如果消泡箱油位過（guò）高（gāo）或者設計不合（hé）理，消泡容積不足，會造成油中泡沫不能（néng）充分釋放，容（róng）易在回油管路中形成氣塞，影響回油暢通。
　　3.3.3油溫
　　油溫不僅（jǐn）影響油的粘度，而且影響密封瓦與軸頸間隙（xì）。當油溫升高時（shí），粘度降低，流動阻力減（jiǎn）小，使供油量增（zēng）加（jiā），此外油溫升（shēng）高還會（huì）增大密封瓦與（yǔ）軸頸間隙，這兩（liǎng）方麵（miàn）因素將導致氫（qīng）側密（mì）封油流量大大增大，很容易造成發電機進油。油溫降低時，粘度增大，造（zào）成靜壓回油管道阻力增加，特別是在（zài）發電機壓力較低時，也容易加劇回油不（bú）暢。
　　4　防止發電（diàn）機進油的措（cuò）施
　　（1）確保發電機液位報警裝置有效。當消泡箱液位（wèi）較高時，可及時強開氫側回油箱的排油閥，強關氫側回（huí）油（yóu）箱（xiāng）的補油（yóu）閥，控製消泡油箱油位（wèi）至正常。若發電（diàn）機內進入油（yóu）或（huò）水，流至液體（tǐ）檢漏器內到一定高（gāo）度，即（jí）發出高（gāo）液位報警，應及時從（cóng）底部放（fàng）油。
　　（2）采用高精度濾網（wǎng），確保油質符合要求。建議采用（yòng）過濾精度更高的濾網或采用過濾效果更好的纖維式（shì）濾網。
　　（3）可考慮在調節閥取樣管上裝（zhuāng）節（jiē）流圈，防（fáng）止密封油係統運行方式改（gǎi）變時油（yóu）壓（yā）、氫壓（yā）波動引起調節閥振（zhèn）蕩過大。
　　（4）合理布置回油管路，控製管道坡度和轉角，盡量避免有起伏和死角，消除回油管（guǎn）路中的氣（qì）堵現（xiàn）象。
　　（5）在發電機置換氣體時，應緩慢降壓。緩慢降壓可以使差壓調節（jiē）閥及平衡閥能（néng）有效跟蹤調節，若發現壓差不（bú）正常，應停止降（jiàng）氫壓，並手動幹預差壓調節閥或平衡閥。在（zài）氣體壓力較低（dī）時，應視（shì）情況退出壓差閥和平衡閥運行，用旁路手（shǒu）動調節壓，維持壓差在規定範圍。在降氫壓的過程中嚴密監視油（yóu）氫壓差和空、氫側密（mì）封油壓差、氫側回油箱（xiāng）及（jí）消（xiāo）泡箱的油位（wèi）。　
　　（6）控製消泡箱以及氫側回油箱的油位，使回油充分（fèn）降壓，徹底析出油中（zhōng）的氣泡。
　　（7）合（hé）理設置密封（fēng）油溫度。在不（bú）影響發電（diàn）機振動的（de）情況下，適當降低溫度可有效減輕對密封瓦間隙增大的加劇作用，減少密封油流量。
　　（8）保證（zhèng）密封油真空處理單元正常（cháng）運行，降低密封油中的空氣、氫氣等氣體含（hán）量。
　　5　總結
　　發電機進油可能是一種或者幾（jǐ）種（zhǒng）因素共（gòng）同作用導致的（de）結果，在處理類似問題是應綜（zōng）合考慮，具體分（fèn）析，並采取合理措施控製消泡箱油位在正（zhèng）常範圍內，就可（kě）以有效避免發電機（jī）進油。密封油進入發電機後造成的危害較大，一定要從（cóng）根源上杜絕發電（diàn）機進油事故，確（què）保安全穩定的生產運行。
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來（lái）源：《現代商貿工業》2016，37（18）