600MW超临界机组单流环密封油系统问题分析及处理

600MW超临界机组单流环密封油系统问题分析及处理

熊大健

福建省鸿山热电有限责任公司，福建 泉州 362712

摘 要：针对某厂1号发电机密封油系统出现的高真空密封油系统管道振动及噪音大，低真空氢气纯度异常下降等问题进行了全面地分析，采取相应的措施彻底地予以解决。

关键词：密封油；振动；真空；处理

某厂1号发电机密封油系统采用单流环式密封瓦结构，自2017年A级检修后，1号机组密封油系统持续出现油箱高真空工况下（90kpa以上），油沫多，密封油泵汽蚀造成出口管道振动大。为确保密封油系统管道安全稳定，故降低真空油箱真空运行，从而影响发电机氢气纯度下降，运行中需定期通过补排氢方法来维持氢气纯度在正常范围。

1 单流环式密封油系统介绍

本单流环密封油系统主要包括正常运行回路、事故运行回路、紧急密封油回路。在正常运行方式下，主机润滑油进入密封油真空箱，经主密封油泵升压经滤网过滤后由差压调节阀调节至合适的压力，进入发电机的密封瓦，其中空侧回油进入空气抽出槽，氢气侧的回油进入氢侧回油扩大槽后再向下流入浮子油箱，而后依靠压差流入空气抽出槽。由于密封油真空油箱补油采用主机润滑油这一高压油源，空气抽出槽内的油无法流入真空箱（即发电机密封油回油逆止门正常应始终处于关闭状态），而只能流入汽轮机润滑油套装油管，回到主油箱，开始下一个油循环。系统还配置了一台再循环油泵，用于正常运行中对真空箱内的密封油打循环，经处于高度真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。密封油系统如图1所示。

图1 600MW单流环式密封油系统图

2发电机密封油系统存在问题分析与处理

2.1 存在问题

2017年1号机组A级检修投入正常运行后，密封油系统真空油箱真空保持90kpa以上，现场通过观察窗可以明显看到油箱内泡沫较检修前增加很多，同时密封油泵出口压力频繁波动，管道振动及噪音增大，判断为密封油泵汽蚀，将油箱真空度调整至70kpa后，油沫减少，油压稳定，振动及噪音消失。密封油真空油箱真空维持70kpa运行，油气析出效果变差，造成发电机纯度下降需定期通过补排方式保证氢气纯度。

2.2 原因分析及排查

2.2.1密封油真空油箱内部的密封油泵入口滤网过细杂物易堵塞，造成造成密封油泵入口汽蚀余量降低，导致密封油泵容易产生汽蚀。

为提高密封油油质，机组检修期间在主机润滑油对密封油真空油箱补油流程上新增了一套双联过滤器（精度10μm），对主机润滑油来油再次过滤。因此，为减少密封油泵入口滤网产生的压差，计划结合检修拆除滤网外的滤布，尽可能减小滤网压差提高对密封油泵入口压力。

2.2.2密封油系统相连接法兰、人孔等密封不严，造成系统吸入空气。

密封油系统管道均以焊接为主，且较多油管均在套管内，机组运行期间，对真空油箱、回油扩大槽、空气抽出槽等外部法兰连接部件、放油管等通过包覆保鲜膜进行检查，未发现明显漏点。同时机组检修后密封油系统启动调试阶段，密封油真空油箱未建立真空情况下，检查密封油真空油箱各回油管道无漏油现象。通过以上排查，可以排除系统吸入外部空气原因。

2.2.3浮子油箱内浮球阀卡涩、浮子油箱氢侧回油至密封油真空油箱回油逆止门卡涩，造成氢侧回油直接回至密封油真空油箱，油中含气及密封油真空油箱油温升高造成油沫及气体含量增多。

1号机组检修期间对浮子油箱浮球阀进行解体检查，未发现异常。在机组运行过程中持续观察确认浮球油箱油位正常，说明浮球阀工作正常，可排除浮球阀工作不正常带气问题；另对浮子油箱至密封油真空油箱回油管道温度进行检查，管道温度正常，说明浮子油箱氢侧回油至密封油真空油箱回油逆止门现工作正常，不存在卡涩，氢侧回油进入真空油箱问题。因此，此项原因也可排除。

2.2.4密封油再循环泵工作不正常或喷嘴雾化效果不好，造成油气析出效果变差。

1号机组检修期间更换了新的密封油再循环泵及喷嘴，对密封油再循环管路内部进行检查，排除内部管道堵塞、入口球阀开度有误、出口节流孔板破损等原因，因而可排除再循环雾化不好造成油气析出效果变差原因。

2.2.5油质泡沫特性不合格造成油中气体含量增多。

对 密封油取样送检，发现密封油泡沫特性超标，联系对1号机主机油进行再生处理，并添加合适比例消泡剂，密封油泡沫明显下降，真空油箱保持92kpa运行，密封油系统振动及氢气纯度均正常。但维持不到一个月，密封油箱泡沫又逐渐变多。再次取样送检，检测油质泡沫特性在正常范围内但处于偏高范围。考虑1号机组主机润滑油泡沫特性经再生处理后运行一段时间后仍较高接近临界值，且运行使用时间较长，计划结合下次机组检修对1号机主机润滑油进行换油。

2.2.6密封瓦间隙超标，供油量增大，造成密封油泵流量增大易汽蚀。

机组检修时对汽、励端密封瓦间隙复测，均在标准范围内，但汽端密封瓦与瓦座间隙偏大（如图2所示）有可能油流短路造成供油量增大。由于该问题在2016年检修时也存在，故未引起重视，2017年检修时未对瓦座进行更换。计划结合下次检修对汽端密封瓦座进行更换。

2.3 处理情况

结合1号机组检修机会，对密封油系统进行了全面排查，对油泵入口管道及阀门进行异物排查，更换汽端密封瓦座并按标准复测调整间隙，拆除密封油泵入口滤网过细的滤布减小入口压降，并对1号机主机润滑油更换新汽轮机油等一系列综合治理。

经过上述处理，1号机组检修启动后，密封油系统运行状况稳定、良好，未再发生密封油真空油箱真空高密封油泵振动及噪音大等问题，彻底解决了1号机密封油系统存在的问题。

3结束语

造成发电机密封油系统管道振动及氢气纯度异常下降的原因很多，必须掌握系统工作原理，并结合机组检修认真排查分析，才能找出问题的根本原因，并采取相应措施彻底解决。

参考文献：

〔1〕东方电机股份有限公司.QFSN-600-2-22D型600MW汽轮发电机用户手册.

〔2〕东方电机股份有限公司.600MW汽轮发电机氢油水控制系统说明书.

作者简介:

熊大健（1972-），男，高级工程师，长期从事电厂生产技术管理工作。

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