氢冷发电机双流环密封油系统若干问题浅析

氢冷发电机双流环密封油系统若干问题浅析

杨杰

四川广安发电有限责任公司 四川广安 638000

摘要：氢气是大容量发电机的主要冷却介质，而双流式密封油系统是很多氢冷发电机的轴密封，该结构非常方便拆装，维修资金投入较少，即使出现短时间的油压波动，也不会对正常运行产生影响。但相比于其他类型的密封风结构，其具有回油量大的特点，当密封油中的两种油质混合时，会直接影响发电机的纯度。基于此，为了进一步提升发电机运行的安全性，保证发电机氢气纯度，本文全面总结和分析氢冷发电机双流环密封油系统若干问题，并提出科学的解决策略。

关键词：氢冷发电机；密封油；问题

前言

氢气是冷却介质的主要类型，广泛应用于发电机的冷源中，为了避免运行过程中出现安全问题，必须采取合理的措施密封氢气，通过密封油系统为密封瓦提供稳定的密封油。结合密封瓦的特点，密封油系统可以分成不同的类型。本文以双流环密封油系统作为主要的研究对象，对其进行来了深入的探讨和研究，以为相关人员提供借鉴和参考，彻底规避氢气外泄的发生。

1 双流环密封油系统简介

空侧和氢侧是发电机密封油系统的主要油路，同时两个油路可以为发电机提供稳定的供油支持^[1]。而密封油供油控制站由交流密封油泵和直流油泵等共同组成，并设有空气排出槽和排烟风机等。

密封瓦进油温度需要控制在二十五度以上，最大不能超过五十度。密封瓦出油温度不能超过七十度；密封瓦油压不能小于机内氢压；密封瓦在气端和励端需要的油量存在一定的不同，需要合理分配，保证供油的持续性。

2 氢冷发电机双流环密封油系统若干问题分析

2.1 氢侧密封油系统油位分析

氢侧密封油油位需要通过调节氢侧回油来控制，在运行过程中必须严格按照规定要求，保持稳定的油位^[2]。液位计、液位高低压报警装置等是氢侧回油控制箱的重要组成。在运行过程中经常出现油位波动的问题，当氢侧密封油油位高出标准时，会自动开启排油控制阀，可以向空侧位置排出多余的油；当氢侧密封油位逐渐下降时，会自动开启补油控制阀，向氢侧补充空侧密封油。因此，也可以说这一过程可以有效保持系统的平衡性，正常运行中的氢侧密封油处于固定油位，但是在调试过程中出现了无法维持氢侧密封风油位的问题，运行过程中经常出现油位过高事故。相关人员在科学分析异常情况后，初步判断之所以会出现这样问题，主要就是因为控制补排油的球阀失去作用，但是经开箱检查后发现球阀仍然处于工作状态，可以灵活操作，补排油阀门处于被控制中。

2.2 平衡阀调节异常

平衡阀在双流密封油系统中具有非常重要的作用，其可以对氢油差压进行合理的控制，氢油差压是密封油系统在日常运行过程中非常重要的一项指标^[3]。不可调节氢油差压是调试过程中经常会出现的问题，经过多次调整平衡螺钉，结合多年的运行维护经验，始终无法彻底规避这一问题，空侧油压始终小于氢侧油压，初步判断是空气进入了表计导管内部，将空气排出后仍然没有改善此问题。

2.3 油泄露至发电机

在正常运行过程中，如果油进入发电机，将产生巨大的危害。当发电机内部进入大量的油，可能导致发电机绝缘失去作用，严重腐蚀绝缘、绕组温度过高出现损坏等事故^[4]。受到发电机内部热量影响，油很容易发生气化，严重甚至会发生爆炸，彻底损坏发电机。

3 存在问题的整改方案

3.1 加强调试、注重检修

第一，全面检查密封油后再进行调试，避免管路连接不正确、异物进入管路等问题的产生，确保平衡阀质量符合相关要求，为后期稳定运行提供保障^[5]。

第二，建立完善的密封油系统，全面管理设备和管道，并加强检修力度，将定期检修与状态检修相结合，以及时发现设备存在的问题，准确了解设备的运行状态，并采取合理的措施处理问题，重点治理存在问题的设备，避免隐患的进一步扩大，使相关事故可以彻底杜绝，

第三，需要定期校验密封油系统的相关报警装置，保证这些装置的正常运行，以保证发生事故时可以第一时间作出提醒，使异常情况可以在第一时间得到解决，为事故处理获取更多的时间。

第四，更加重视人员培训，使所有人员通过培训可以对发电机有更加清晰的了解和认识，促进全体人员操作技能的提高，保证操作的准确性，防止错误操作的产生，强化责任意识，更加重视自身的工作，应用正确的方式使用发电机，发挥发电机的作用。

3.2 防止平衡阀失衡

经过检查修理后的密封油系统在刚开始运行时，可以由专门的人员手动调节平衡阀旁路非法，避免检修后没有及时清洁系统影响平衡阀的正常使用。

在检修后需要针对平衡阀开展针对性的试验，以试验结果为依据，针对性的调解平衡阀，保证空、氢侧密封油压力可以保持平衡的状态，平衡阀的主要目的就是对密封瓦内的密封油进行控制，防止密封油出现交换，针对这一特点，可以将密封油箱补和排油门关闭，对密封油油位变化进行观察，结合这一变化合理调整平衡阀，最终使密封箱油位趋于稳定，达到减少空、氢侧密封油交换的目的。通过试验可以全面总结规律，在机组正常运行的过程中及时补油和排油，对平衡阀进行微调，同样可以控制密封瓦内密封油的交换。

3.3 防治密封瓦内串油

目前所使用的阀都需要配有大直径的活塞，依靠油压力信号推动活塞，而这类调节装置并不具备较强的敏感度，会直接增加内部泄露的风险。特别是对于平衡阀来说，其可以保持密封瓦两侧的油压处于平衡状态。在密封瓦内，一旦存在油压差，就会导致串油问题的出现。但必须达到一定的摩擦力时，才能调整平衡阀。显然这种档次比较低的调节装置很难彻底规避串油问题的产生。

如平衡阀的灵敏性有待提升，无论哪一侧的油压发生变化，超过规定值，都会导致密封瓦串油问题的产生，污染发电机氢气系统。

制作水平比较高的平衡阀需要面临许多的困难。利用氢压对装置进行自动性的调整，可以使发电机内的氢压始终保持稳定的状态，更加容易代替目前所使用的油压调整系统。

运用减压阀这一类型的简单设施，可以使发电机内的氢压始终处于稳定的状态，当密封油压调整到合适位置后，就可以降低密封瓦串油的发生几率。

3.4 氢气湿度超出标准

经过分析后可以明确，一系列过程链是氢湿度超标的组成，从理论方面而言，破坏过程链的任何一个环节，都能对氢气湿度超标问题进行控制。

因此，需要调整氢侧密封油箱补排油阀，不能有任何的泄露和卡涩，动作灵敏。

将柔性气封加装到各轴端，并调整柔性气封的间隙，避免柔性气封接触轴，对轴产生影响，同时柔性气封具有强大的修复功能，可以良好密封。

将接触式油档加装到各轴承室，保证油档与轴之间没有任何的缝隙，使轴承室负压可以控制在合理的防范未，尽可能应用变频排烟机。既能保证轴承室负压的合理性，同时也能有效减少电力资源的消耗。

将在线滤油机安装到主油箱上，使油中含水量可以逐渐减少，确保供油具有稳定、可靠的油源。

保证平衡阀的调节精度，可以有效避免密封油在发电机内部发生窜动。

4 结论

为了充分发挥发电机的优势和作用，保证发电机的稳定运行，本文全面总结发电机双环密封油系统存在的问题，并对问题产生的原因进行深入的剖析，从而提醒相关人员可以在日常工作中加强注意。在此基础上，本文还据此提出科学的问题应对措施，以通过合理的措施避免发电机出线故障问题，使发电机密封油系统可以稳定运行，全面保证运行安全，从根本上规避安全事故的产生。

参考文献：

[1]邵伟,孙涛,赫英杰,代萌.国内大型氢冷发电机三种密封油系统的比较[J].能源与环境,2018，01(04):150-152.

[2]朱勇,丁方.QFSN-300-2型发电机双流环密封油系统存在的问题和改进措施[J].上海大中型电机,2019,03(03):116+143.

[3]赵庆强.发电机双流环式密封油系统介绍及发电机进油分析[J].科技创业家,2019,01(14):182-183.

[4]张赞,李亮.双流环式密封瓦碰摩引发振动的机理分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019,03(02):220-221.

[5]丁千玲,高辉.氢冷发电机双流环式密封油系统改造浅谈[J].广西电力技术,2019,01(04):131-133.

作者简介:杨杰（1981—），男，汉族，助理工程师，大学专科，主要从事火力发电厂300MW、600MW机组汽机本体及辅机设备检修维护工作。