[摘 要]本文先对发电机双环流密封油系统的构造及工作原理进行了介绍，针对发电机密封油系统进油的危害和原因进行了分析，最后提出了相应的解决措施。
[关键词]双环流 密封 进油 预防 措施
中图分类号：TB42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0140-01
前言
哈尔滨600MW型汽轮发电机采用水氢氢冷却方式，即定子绕组为水冷却，转子绕组、铁芯为氢气内部冷却。发电机采用了双流环式密封瓦来密封发电机内的氢气，空侧和氢侧的密封油分别由单独的油路进入发电机，不但防止外界空气进入发电机内部，也阻止发电机内氢气漏出。为确保机组安全、可靠、稳定、经济地运行，消除发电机进油十分重要。
1 双环流密封油系统的工作原理
哈尔滨600MW型发电机采用双环流式密封瓦，密封瓦内有空、氢侧两个环状配油槽。密封油系统提供的氢侧密封油流向氢侧配油槽，空侧密封油流向空侧配油槽，然后，沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。如果空、氢侧油路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中窜流，只要密封油压始终高于机内气体压力，便可防止发电机内氢气从机内逸出。
1.1 空侧密封油油路
空侧交流密封油泵或空侧直流密封油泵从空侧回油箱取得油源，把一部分油经冷油器、滤油器进入密封瓦的空侧配油槽，由空侧轴向间隙向外流出，与发电机两端轴承回油汇合后，流入空侧回油箱。空侧回油箱底部接有一根U型管与主油箱相连，油位高时油向主油箱溢流，使空侧回油箱的油位保持一定（如图1）。
1.2 氢侧密封油油路
氢侧密封油泵从氢侧回油箱取得油源。密封油从冷油器、滤油器，经平衡阀进入密封瓦的氢侧配油槽，由氢侧轴向间隙流出，进入回油室消泡箱内逸出溶入的氢气，再流入氢侧回油箱。
密封瓦供油槽之间的油压通过外部不间断的调节，保证其提供的油源之间相对平衡，且维持油压高于发电机内部氢气一个固定的压力值。
从结构上来看，双环流式密封瓦采用2条独立油路，既保证了空侧油路中的空气不混入氢侧油源，又保证了氢侧油路中的氢气不混入空气侧，密封效率高，可有效地防止氢气的外泄及空气的入侵。而且，当氢侧密封油失效时，仍可起到密封作用。此时，空侧密封油流到空侧配油槽后，一部分向氢侧配油槽流动，仍可阻止氢气外逸。但此时空氢侧共用一路密封油源，溶入氢侧油中的氢气便可通过空侧油路逸出，而溶入空侧油中的空气也可通过空侧油路进入机内。因而，为保持必要的氢气压力和纯度，其补氢量将比正常时有所增加。
2 双环流密封油结构发电机的进油原因分析
2.1 氢侧回油箱油位自动控制阀失效
油箱内设有浮球阀，正常情况下，它能根据油封箱油位的高低变化自动进行补—排油，维持油箱内油位的相对稳定。
当氢压较低的情况下，氢侧回油箱在某一液位时，浮球的位置相同。但由于排油的压差较低或补油的压差较高时，使得排油量减少甚至不能排出，而补油量增大，从而使氢侧回油箱油位保持在较高位置。因此，当氢压较低时，氢侧油箱将保持在满油的油位，甚至可能出现消泡箱满油，使得发电机存在进油的危险。此外，浮球阀在某一开度时发生卡塞也会出现进油问题。
2.2 密封瓦与发电机转子轴颈间隙增大
当空、氢侧密封油压差保持一定时，空、氢侧密封油的交换量与密封瓦的间隙的成正比。对于600MW汽轮发电机组，密封瓦与发电机轴颈的间隙一般为0.17～0.20mm，如果在密封瓦安装过程中将此间隙设定过大，机组一旦运行起来密封油流量将大大增加，而由于空、氢侧密封油之间不可避免的存在压差，密封油流量的增加将导致空、氢侧密封油的交换量成倍增加，空侧密封油中携带的空气、水分等通过交换进入氢侧密封油中，再通过氢侧密封油与氢气的接触进入到发电机氢气中污染氢气，降低氢气纯度。密封油量的增大将会造成回油管路不畅，发电机氢侧回油腔室油位升高到超过轴颈最低位置时，将造成发电机进油。
除因安装原因造成密封瓦间隙过大外，密封油本身油质一旦出现问题也会磨损轴颈造成间隙不断增加进而发生进油事故。
2.3 差压阀工作不正常
压力调节阀安装在空侧油泵的旁路位置上，它能通过电机氢压信号与自身出口油压信号相比较调节阀芯开度大小，自动的调整密封瓦空侧进油的油压，保证其油压自使至终高于发电机内氢气压力0.084MPa。如果差压阀工作不正常将可能出现密封油直接进入发电机内的现象。同时由于差压阀工作的不正常会引起平衡阀也做出相应的跟踪调整从而加速了空氢侧的窜油。
3 防止发电机密封油系统进油的措施
3.1 安装和检修时保证密封瓦与轴颈的间隙
在前期密封瓦的安装过程中，严格按照设计值设定密封瓦与轴颈间的间隙。另外由于密封瓦本身大多是铜铸件，必要时可将此间隙设定为下限值，这样即能减少密封油流量，又能防止因密封瓦间隙过小而产生的密封瓦温高、密封瓦磨损甚至发电机转轴震动过大等缺陷。密封油管道的冲洗也必须按照规范进行，每次冲洗后必须将油箱、过滤器、冷却器内清洗干净，避免因铁锈等杂质在后期运行中损坏轴颈。
3.2 采用高精度密封油滤网
密封油系统多采用刮板式过滤器，但实际上这种过滤器只能算作粗滤网，不能有效过滤掉密封油中的微小颗粒。正是由于密封油流中的微小颗粒与密封瓦及轴颈的相对流动产生的研磨，加剧了密封瓦与轴颈的磨损，导致了运行密封瓦间隙的增大。国内已有电厂以过滤精度0.01mm及以下的纤维滤网替代刮片式滤网的运行实例。
3.3 检修后进行平衡阀调节试验，保证空、氢侧密封油压力平衡
平衡阀的目的是控制密封瓦内空、氢侧密封油环内的空、氢密封油不交换，不窜油。基于这个原理，可关闭密封油箱补、排油门，观察并根据密封油箱油位变化对平衡阀进行调整，最终使密封油箱油位基本稳定，达到减少空、氢侧密封油在密封瓦内交换的目的。通过试验可找出规律，在机组正常运行中，根据密封油箱是在补油或排油，微调平衡阀，同样可减少空、氢侧密封油在密封瓦内交换。
3.4 在氢侧回油箱增加一条回油管
针对发电机内氢压低时氢侧回油箱满油的问题，可以通过加装一条旁路管路，不经过氢侧回油箱直接从氢侧回油管路连接到油箱出口管路，并由一手动阀控制油量。这样在氢压较低，氢侧油箱回油不畅、油位较高时，可以开启此手动阀至一定位置，使氢侧回油箱油位回复正常。
4 结论
综上所述，针对发电机存在的进油缺陷，根据双流环密封油系统的特点，在机组运行前对油管道进行清洗避免因油质问题损坏密封瓦，在机组运行时对油箱液位、各运行参数进行监测和分析，采取相应的防范对策，可有效减少发电机进油缺陷，提高发电机运行的安全可靠性。
参考文献
[1] 王春艳，李军，国产600MW发电机进油原因分析及处理，《东北电力技术》，2006年10期.
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