摘　要：汽輪發電機密封瓦與發電機轉子的碰摩是引起（qǐ）汽（qì）輪發電機異常（cháng）振動的主要（yào）原因（yīn）。本文以某電廠試運期間汽輪發電機8瓦振動大（dà）的（de）處理方（fāng）法，聯係密封瓦結構特點，在此基礎上通過對密封瓦的力學分析闡述（shù）密（mì）封瓦產生碰摩的機（jī）理（lǐ）和主要原因，為（wéi）解決密封瓦碰摩引發振動的問題提供一定的理論指導。
　　關鍵詞：330MW汽輪發電機；雙流（liú）環式密封瓦；氫（qīng）冷發電機（jī）；碰摩；振動
　　0　引言
　　我國引進的330MW汽輪發（fā）電（diàn）機（jī）為水、氫、氫冷（lěng）卻（què）係統。定（dìng）子繞組為水內（nèi）冷，其轉子繞組（zǔ）和定子鐵心均為（wéi）氫氣冷卻。氫氣是（shì）一種良好的冷（lěng）卻介質，但有一個很大的缺點就是（shì）易燃易爆，故氫冷（lěng）發電機必須有密封裝置，以此阻止氫氣外泄和空氣漏入。雙流環（huán）式密封係統其密封環在密封支座的油槽中可自由浮動，為了防止氫氣沿（yán）轉子軸向泄（xiè）露，密封瓦與轉子的間隙一般在200μm以下。由於密封瓦存在一定的橢圓度，運（yùn）行中會因為密封瓦卡澀，空氫側油壓不均衡等因素（sù），使得密封瓦與轉子（zǐ）發生碰摩，引起摩擦振動。
　　雙流環式密封係統是（shì）目前較為普遍（biàn）采（cǎi）用（yòng）的形式，其（qí）結構如圖（tú）1所式。密封瓦由瓦座、瓦環、進油（yóu）口、空側和氫側的壓力油腔組成。密封環由兩塊半（bàn）圓環並成，通過螺栓連成整圓。當油腔中通入壓力油時，在密（mì）封環（huán）與軸頸之間形成油膜，防止（zhǐ）氫氣外漏，並且避免發生動靜摩擦（cā），同時在密封環左右端麵（miàn）與密封瓦座之間，另有少量的油流過，以防止密（mì）封瓦卡澀。        雙流環式密封係統在正常（cháng）運行中同（tóng）時通（tōng）過兩股（gǔ）油流，成（chéng）為既相互關聯又各自獨立的油循環係（xì）統。空側密封油係統的油取自汽輪機主油箱，進入密封瓦後由瓦的空氣側流出（chū），與發電機的支持軸承回油一同流回主油箱。氫側密封油（yóu）由密封瓦（wǎ）的（de）氫氣側（cè）流出後（hòu），流（liú）回氫側（cè）密封油（yóu）箱。
　　密（mì）封瓦與發電機轉子之間的碰摩是一種典型的動靜摩擦故（gù）障，其（qí）影響因素（sù）眾（zhòng）多，碰（pèng）摩引發振動的機理下麵將從密封瓦的結構和密封油係統及其設備上進行分析。
　　1　從密封瓦的結構上分析
　　假設密封瓦左右端麵的徑（jìng）向壓力變化是線性（xìng）的，則密封瓦的壓力分布如圖2所示（shì）。 　　在正常情況下，密封瓦左（zuǒ）右端麵上所受（shòu）的力應是（shì）平衡的，這樣其浮動性（xìng）能是Z好（hǎo）的。但往往實（shí）際的運行情況與假設的理想狀況是大不相同的，密封瓦左（zuǒ）右兩個（gè）端麵所受的作用力是不相（xiàng）等的，這就存在軸向力的作用，使得密封瓦的浮動性能變差，密封瓦的某一側很容易與轉子發生徑向碰摩。
　　2　密封油係統及其設備對（duì）密封瓦動力特性的（de）影（yǐng）響
　　2.1供油（yóu）設備（bèi）的影響（xiǎng）
　　氫側密封油的油壓和（hé）油量調節是由平衡閥（fá）來完成（chéng）的，平衡閥的控製信號為兩（liǎng）個壓力信號，分別取自空、氫側的密封油壓（yā）。平衡閥（fá）的作用就是使氫側油壓始終跟蹤空（kōng）側油壓（yā），使兩者的壓力差趨於（yú）Z小。但實際運行中由於管道布置不同，管道長度不同造成流體阻力不同，壓降不等，平衡閥、壓（yā）差閥質（zhì）量不好，油（yóu）質不合格造成平衡閥、壓差閥卡澀，密封瓦間隙偏大（dà）均會造成平衡（héng）閥調節精度下降，影響到密封瓦的平衡。平衡閥調節精度高，氫側密封油箱自動補排油次數（shù）會明顯減少，使空（kōng）、氫側的（de）竄油量趨於（yú）Z小，也使密封瓦兩個（gè）端（duān）麵的壓力差趨於Z小。
　　2.2油質和油壓、油溫的影響
　　密封油的油質劣化或者油中含有雜質，導致密封瓦油清潔度不能滿足要求將會（huì）影響到（dào）密封瓦在密封油膜中的浮動特性。另外油溫（wēn）和油壓的變化也（yě）會對密封瓦的浮動特性造成影響，嚴重時會造成密封瓦的卡（kǎ）澀失靈。
　　根據前麵論述的密封瓦左（zuǒ）右端麵上的受力分析，在密封油壓作用下，密封環（huán）上存在著一個軸向力，其大小為：F_N=F_左-F_右（具（jù）體計算公式在此（cǐ）不累述）。 
　　在密封瓦與轉子發（fā）生徑向碰摩時，密封環所受的摩擦力為：F_f=μF_N
　　根據油（yóu）潤滑與油粘度的關係可知，摩擦力係數μ=k/η，k為潤滑油摩擦係數，η為潤滑油的粘度。
　　因此，密封環所受的摩擦力與密封油溫和密封油壓有（yǒu）關。在運（yùn）行中，調整密封油溫度和壓力會使密封瓦兩個端麵上所產（chǎn）生的摩擦力大小發生改變，從而影響密（mì）封瓦的浮動性能（néng）。
　　某廠8瓦（wǎ）振動大（dà），振動值為130μm左右，經過檢查分析，發現平衡閥後的供油管道離窗戶太近，受氣溫影響較（jiào）大，氫側油溫一直較低，與空側油溫差17℃左（zuǒ）右，勵端（duān）平衡閥卡澀，不能維持空氫側密封油壓差（chà），氫側密封油流（liú）量很低。通過采取供油管道加裝保溫，並開（kāi）大氫側密封油勵端旁路（lù）門加大氫側油泵流量（liàng）的措（cuò）施，提高（gāo）了氫（qīng）側密封油溫度。還通過調節勵端平衡閥旁路門提高了勵端密封瓦氫側油量，使8瓦振動下降到46μm。
　　以上文闡述的密封瓦碰摩機理，聯係該廠實際的調整方法，得出以（yǐ）下結論：①平衡閥卡澀，調節精度差，密封瓦兩側的供油流量、壓力不平衡，空氫側竄（cuàn）油量大，產生過大（dà）的壓差，使密封瓦承受較大的（de）軸向推（tuī）力，導致（zhì）密封瓦不能正常浮動。②密（mì）封油參數不合理，密封瓦兩側油溫（wēn）偏差大，油（yóu）粘度（dù）不同，不能對密（mì）封瓦產生正常的浮動力。當軸向存在不（bú）平衡力時，密封瓦就會在徑向浮（fú）動調整中受阻（zǔ）。
　　由於密封瓦與轉子之間的間隙很（hěn）小，所以一旦密封瓦不（bú）能自動調整就會產生動靜之間的摩擦，從而引發了汽（qì）輪發電機組軸係振動。
　　實（shí）際運行中（zhōng）很難控製（zhì）空側密封油和氫（qīng）側密封油壓力的平衡，由於（yú）設備結構的原因（yīn），目前隻能測量密封瓦上的空、氫側（cè）密封油進油處的壓力作為平衡閥的調（diào）節信號，因（yīn）此必然造成（chéng）測量誤差，平衡閥不（bú）能有效維持空（kōng）、氫側密封油（yóu）壓力（lì）的平衡。再加上（shàng）氫側密封油係（xì）統的平衡閥調節精度差，運行參數控製上的偏差，密封瓦碰摩引發振動的現（xiàn）象（xiàng）較為普遍。通過對這（zhè）種現象的分析，為我們尋（xún）找減輕和消（xiāo）除密封瓦碰摩的（de）有效措施提供有益的幫助。