1、全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 汽机115某厂#2 机密封油系统异常分析及建议吴 强 (湖南华电长沙发电有限公司 湖南 长沙 410203)【摘 要】指出了某厂#2机密封油系统存在的问题, 氢气纯度不合格，补排氢量大，纯度维持在96左右运；密封油真空油箱真空不合格，真空高于-85kpa左右时，DCS显示真空油箱液位低，密封油泵出口管道振动大；密封油真空箱内油中含有大量的气泡。针对以上问题，对东方汽轮机密封油真空装置进行介绍；对#2机密封油系统近期出现了一些异常情况进行分析及提出建议。【关键词】密封油系统 异常分析 建议0 概述#2 机密封油系统近期出现了一些异常情况，表
2、现在：1） 、氢气纯度不合格，补排氢量大，纯度维持在 96左右运行；2） 、密封油真空油箱真空不合格，真空高于-85kpa 左右时，DCS 显示真空油箱液位低，密封油泵出口管道振动大异常。3） 、密封油真空箱内油中含有大量的气泡。针对以上问题，对我厂密封油真空装置进行介绍；对#2 机密封油系统近期出现了一些异常情况进行分析及提出建议。1 密封油真空装置介绍1.1 真空装置真空装置主要是指真空油箱、真空泵和再循环泵，它们是单流环式密封油系统中的油净化设备。1.2 真空油箱正常工作（此处指交流主密封油泵投入运行为正常工作）情况下，轴承润滑油不断地补充到真空油箱之中，润滑油中含有的空气和水分在真空油
3、箱中被分离出来，通过真空泵和真空管路被排至厂房外，从而使进入密封瓦的油得以净化，防止空气和水分对发电机内的氢气造成污染。真空油箱的油位由箱内装配的浮球阀进行自动控制，浮球阀的浮球随油位高低而升降，从而调节浮球阀的开度，这样使补油速度得到控制，真空油箱中的油位也随之受到控制。真空油箱的主要附件还有液位信号器，当油位高或低时，液位信号器将发出报警信号。液位信号器还输出连续的模拟量信号到机组 DCS，以便于运行人员监视。真空泵不间断地工作，保持真空油箱中的真空度。同时，将空气和水分（水蒸汽）抽出并排放掉。为了加速空气和水分从油中释放，真空油箱内部设置有多个喷头，补充油进入真空油箱通过补油管端的喷头，
4、再循环油通过再循环管端的喷头而被扩散，加速气、水从油中分离。系统还配置了一台再循环油泵，用于正常运行通过管路使真空油箱中的油形成一个局部循环回路，经处于高度真全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 汽机116空状态下的真空箱顶部设置的喷头降压喷雾，从而析出油中的水分和气体，不断的排到主厂房外，起到了循环处理作用，从而使油得到更好的净化。图1 真空油箱浮球调节阀结构图密封油真空箱的油位同样也是由一浮球阀控制（如图1 所示） 。油位逐渐上升时，浮球阀逐渐关小直至全关；油位逐渐降低时，浮球阀逐渐开大直至全开。当浮球阀故障时，易于出现油位失控的现象，此时可通过开关手动补油门暂时来维持合
5、适的油位。图2 发电机密封油系统原理简图2 #2 机密封油系统异常情况介绍及分析全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 汽机117发电机氢气系统主要运行参数名称 数值 单位 备注机内额定氢气压力 0.414 MPa 表压力氢气温度 46 10（保证值）氢气消耗量1319Nm3 平均每天发电机机壳内额定氢气纯度 98发电机机壳内最小氢气纯度 95 （报警值）密封油真空油箱真空 88 Kpa （报警值）#2 机内氢气纯度、露点分析报告单列表日期 时间 氢气纯度（） 氢气露点（） （运行氢压下） 氢气露点（） （常压下）9 月 18 日 11:00:05 97.97 -0.7 -18
6、.79 月 20 日 11:00:20 97.38 -1.6 -19.79 月 21 日 10:40:00 97.11 -1.1 -18.99 月 23 日 11:05:45 96.0 -3.0 -20.89 月 25 日 10:00:00 96.05 -4.7 -22.19 月 25 日 19:00:57 95.5 -3.9 -21.69 月 26 日 10:00:29 96.1 -4.0 -21.79 月 26 日 20:00:00 96.02 -3.7 -21.59 月 27 日 11:00:36 96.26 -4.4 -22.09 月 28 日 10:00:50 96.11 -4.3
7、-21.89 月 29 日 19:10:56 96.29 -6.2 -23.59 月 30 日 10:30:58 96.1 -6.4 -23.510 月 1 日 14:30:21 96.12 -7.2 -24.310 月 2 日 09:40:19 96.02 -5.9 -23.110 月 3 日 10:20:00 96.03 -5.6 -22.910 月 4 日 11:00:17 96.07 -5.4 -22.810 月 5 日 15:21:56 96.01 -5.9 -23.3全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 汽机118#2 机近期补氢量统计见下表：日期 时间 补氢量（
8、立方米） 调整措施 真空油箱真空 （Kpa） 氢压（Mpa） 耗氢原因9 月 18 日 22：20 20.4 0.3860.406 氢压低9 月 20 日 9：50 14 0.3860.41 氢压低9 月 21 日 15：40 9.24 0.3830.395 氢压低9 月 23 日 4：00 33.36 氢纯不合格， 换氢9 月 25 日 13：00 17.53 0.3840.396 氢压低9 月 25 日 23：30 50.4 氢纯不合格，换氢9 月 26 日 7：30 开大真空泵入口门-709 月 26 日 12：19 13.858 氢纯不合格， 换氢9 月 26 日 19：20 32.6
9、7 氢纯不合格， 换氢9 月 26 日 23：38 39.61 氢纯不合格， 换氢9 月 27 日 4：00 开大真空泵入口门-809 月 28 日 15：50 15.56 0.3840.4 氢压低9 月 29 日 15：15 45.18 氢纯不合格， 换氢9 月 30 日 14：30 23.047 0.3850.407 氢压低10 月 1 日 19：45 12.96 0.3870.397 氢压低10 月 2 日 10：30 16.68 0.3840.403 氢压低10 月 3 日 14：50 12.93 0.3840.4 氢压低10 月 3 日 22：30 6.255 氢纯不合格， 换氢10
10、 月 3 日 23：50 开大真空泵入口门-8210 月 4 日 19：20 7.5 0.3840.396 氢压低10 月 5 日 19：20 7.5 0.3840.396 氢压低从#2 机近期补氢量统计表，可以看出：1）9 月 25 日、26 日补氢量较大，氢纯不合格，9 月 25 日补氢量为 67.93 立方米；9 月 26 日补氢量为 86.138 立方米；全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 汽机1192）自#2 机开机以来（9 月 18 日开始统计到 9 月 26 日）补氢量逐渐增大，氢纯逐渐降低至不合格。3）自 9 月 27 日以后补氢量逐渐减少，氢纯维持在 96
11、左右。调整措施为 9 月 27 日 4：00 开大真空泵入口门，提高密封油真空油箱真空在-80Kpa。因继续提高密封油真空油箱真空至-85Kpa时，密封油箱 DCS 显示油位过低（就地实际液面不低） ，密封油泵出口管道将产生振动，为保证系统正常运行，调整密封油真空油箱真空在-80Kpa。4）从 9 月 27 日至 10 月 5 日，总补氢量 147.612 立方米，日均补氢量 16.401 立方米，达到正常日均耗氢量要求标准。5）从#2 机内氢气纯度、露点分析报告单列表来分析，氢气露点均合格，氢气干燥器运行正常，定期排水量也较少。3 #2 机密封油系统异常情况原因分析发电机内氢气纯度必须维持在
12、 98左右，氢气纯度低，一是影响冷却效果，二是增加通风损耗。氢气纯度低于报警值 95是不能继续正常运行的，至少不能满负荷运行。当纯度低于 95%时要进行排氢再补充操作，直至纯度合格。采用真空净油型密封油系统的发电机，由于供给的密封油经过真空净化处理，所含空气和水分甚微，所以机内氢气纯度可以保持在较高的水平。只有在真空净油设备故障的情况下，才会使机内氢气纯度下降较快。通过对#1 机和#2 机密封油真空油箱内部观察，发现#2 机密封油真空油箱内顶部的喷头有堵塞现象，降压喷雾不良，没有形成像#1 机一样的伞状喷雾，靠玻璃窗观察孔左侧末端喷嘴呈线性流出。从而使油中的水分和气体不能良好析出，进而使密封油
13、真空油箱内有中含有大量的气泡。从玻璃窗观察孔观察，#1 机密封油真空油箱内上部仅有 30mm 左右气泡层，而#2 机密封油真空油箱内整个玻璃窗观察孔都是气泡层。从而使油得不到良好的净化，污染氢气，使氢纯降低。密封油真空油箱内油中的气泡随着真空油箱内压力的降低（提高真空）体积增大，油层表面上的气泡破裂，气体析出，通过密封油真空泵排出，从而使净化效果得到一定的改善，这就是自 9月 27 日 4：00 开大真空泵入口门，提高密封油真空油箱真空在-80Kpa 后，补氢量逐渐减少，氢纯维持在 96左右的原因。但仅靠油层表面气泡破裂，气体析出量有限，不能根本上解决问题。要根本上解决问题要清理或更换喷头，形
14、成良好的降压喷雾，使水分和气体充分析出。由于密封油真空油箱内油中含有大量的气泡，而真空油箱的实际油位由箱内装配的浮球阀进行自动控制，通过观察，真空油箱的实际油位没有变化（稍高于玻璃窗观察孔的中分面） ，但由于油中含有大量的气泡，使得真空油箱内油的“比重”降低，从而使得测量油位降低。且密封油真空油箱内油中的气泡随着真空油箱内压力的降低（提高真空）体积增大，从而使测量油位进一步降低。密封油真空油箱内油位必须控制在真空油箱水平中心线及以上 60mm 范围之内。若油位偏低，使油泵“气蚀”量增大，从而使输出压力和流量下降，甚至没有输出流量。同时由于油中含有大量的气泡，使出口管道产生振动。这也是当开大真空
15、泵入口门，提高密封油真空油箱真空时，出口管道产生振动甚至联动备用泵的原因。另外，还有可能密封瓦的间歇增大，使密封油供油量增大，使油泵“气蚀”量增大，使出口管全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 汽机120道产生振动。4 #2 机密封油系统异常情况的建议1）维持密封油真空油箱真空在-80Kpa，真空油箱的油位高于 435mm。进行机内排污、补氢，以保持机内氢气纯度。还应对真空油箱的油位进行密切监视，如无法维持允许的油位，则应停运主密封油泵，而改用事故密封油泵供油。同时关小真空泵入口门，降低真空油箱的真空，提高真空油箱的油位，待油位满足主密封油泵运行要求，再停运事故密封油泵，用主
16、密封油泵供油。逐步调整真空油箱的真空，使油位满足主密封油泵运行要求。无论何种原因，进行机内排污、补氢，以保持机内氢气纯度至关重要。2）待#2 机停机后，清理或更换真空油箱内的再循环油管端和补油管端的喷头，全面检查密封油真空装置，进行密封油系统的调试，使系统运行正常。3）若系统还不能正常运行，则需测量密封瓦的总油量，测量结果与原始记录相对照即可判断密封瓦间隙是否非正常增大。如得到确认，则需换用新密封瓦才能解决问题。5 #2 机密封油系统异常情况的处理#2 机停机后，真空油箱内的再循环油管端和补油管端的喷头进行了清理或更换，全面检查了密封油真空装置，真空油箱的浮球阀抬高了 3cm。同时在#1、#2
17、 机停运期间对比测量了密封瓦的氢侧总油量，在相同工况下，#2 机密封瓦的氢侧总油量约比#1 机密封瓦的氢侧总油量大 1/3。#2 机消缺启动后密封油系统运行情况：1）自#2 机开机以来（12 月 1 日开始统计到 12 月 8 日） ，氢纯逐渐降低。由于运行时间短，不能判断是否会降至 96以下。2）密封油真空油箱真空不合格，真空高于-85kpa 左右时，DCS 显示真空油箱液位低，密封油泵出口管道振动大异常。3）密封油真空箱内油中含有大量的气泡。4） #1、#2 机停运期间对比测量了密封瓦的氢侧总油量，在相同工况下，#2 机密封瓦的氢侧油量约比#1 机密封瓦的氢侧油量大 1/3，可以看出#2
18、机密封瓦的间隙比#1 机密封瓦的间隙大。#2 机消缺启动后，补氢量及机内氢气纯度、露点分析报告单列表：日期 时间 补氢量（立方米）氢气纯度（）氢气露点（）（运行氢压下） 真空油箱真 空（Kpa） 氢压（Mpa） 耗氢原因12 月 1 日 20：00 10.7 99.24 -2.0 -80 0.3850.396氢压低12 月 2 日 14：20 10.98 99.11 -2.4 -80 0.3790.400氢压低12 月 3 日 2：30 14.87 99.02 -3.6 -80 0.3830.400氢压低12 月 4 日 3：10 18.07 99.03 -3.3 -80 0.3850.403
19、氢压低12 月 5 日 10：30 7.2 99.07 -3.0 -80 0.3820.394氢压低全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 汽机12123：00 8.1 -80 0.3850.394氢压低12 月 6 日 14：00 11.5 98.88 -5.4 -80 0.3820.394氢压低12 月 7 日 1：50 9.03 98.73 -6.2 -80 0.3860.395氢压低11：30 5.8 -80 0.3890.395氢压低12 月 8 日 5：30 16.96 98.69 -8.2 -80 0.3820.398氢压低6 结论1）#2 机停机后，真空油箱内的再循环油管端和补油管端的喷头进行了清理或更换，全面检查了密封油真空装置，真空油箱的浮球阀抬高了 3cm。采取以上措施后#2 机密封油系统机内氢纯得到了一定的改善。2）但是#2 机密封油系统异常问题没有得到根本的解决。还需调整密封瓦的间隙合格或换用新密封瓦并调整密封瓦的间隙合格才能解决问题。参考文献：1QFSN-600-2-22A 型 600mw 汽轮发电机用户手册 东方电机股份有限公司2600MW 汽轮发电机氢油水控制系统说明书 东方电机股份有限公司
