#1发电机有效防止进油策略应用及优化

汪文波

摘 要：南方某电厂#1机为600MW超临界燃煤发电机组，2007年投运至今，在启停过程中多次出现发电机进油问题，严重影响了发电机组的安全稳定运行。经过现场数据取样、分析、多方调研、讨论，明确了发电机多次进油的关键原因是管路系统的气堵造成了密封油回油不畅、系统差压调节及反馈系统过调。为彻底解决机组在启停过程中容易出现发电机进油的问题，电厂对#1机密封油系统进行了多项技术改造项目。改造后，#1机组发电机启停过程中未出现发电机进油的现象，达到了预期的效果，提高了该电厂机组安全经济性。该技术方法及原理完全适用于各火力发电厂的密封油系统。

关键词：密封油；气堵；油氢差压；反馈系统

1 项目背景

南方某电厂#1发电机采用东方电气公司生产的600MW汽轮发电机单流环式密封油系统。密封油系统是为了防止外界空气进入发电机内部及阻止发电机内氢气漏出。密封油系统专用于向发电机密封瓦供油，且使油压高于发电机内氢压一定数量值，以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间的间隙向外泄漏，同时也防止油压过高而导致发电机内大量进油。

如果密封油进入发电机，未及时排出，油在机内蒸发产生油烟蒸汽，它将对发电机护环产生腐蚀作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使机内构件产生表面凝露，使转子护环受产生附加应力而导致裂纹等，发电机进油还影响定子线圈的绝缘性能，严重时使其绝缘击穿，出现匝间或相间短路，严重影响机组的正常运行。#1机组自投产以来，在启停过程中多次出现发电机进油问题，如2007年3月发电机进油10桶，2010年6月发电机冲转时出现进油，2011年2月发电机进油等等。发电机部件油污染如图1、图2、图3、图4所示。

发电机进油的问题严重影响了电厂机组的安全稳定运行，为彻底解决机组在启停过程中容易出现发电机进油的问题，该电厂对#1机密封油系统进行了多项技术改造项目。

2 项目改造

经过现场对进油压力采样、对氢侧、空侧密封油回油压力采样并对发电机膛内端部和中部压力进行采样比对和数据分析，经过多方调研、讨论，明确了发电机多次进油的关键原因是管路系统的气堵造成了密封油回油不畅、系统差压调节及反馈系统过调。为彻底解决机组在启停过程中容易出现发电机进油的问题，2013年#1机A修期间，电厂对其密封油系统进行了多项技术改造项目，主要内容如下：

（1）将#1机密封油回油扩大槽排气管与浮子油箱排空管进行连通，从而可以防止回油扩大槽汽端和励段压差不平衡导致回油不畅。

（2）对密封瓦座回油孔进行适当改造，避免密封油回油气堵的形成，如图5所示。

1）将汽端和励端密封瓦回油口（共计14个回油口，每边7个）由原来的Φ45扩孔至Φ65，采用45°斜坡过渡至原来的回油口；

2）沿着汽端和励端密封瓦回油口左边和右边的回油口的切圆边向两端进行斜坡过渡，过渡段最深处约10mm，长度约150mm，过渡段开口20mm宽。

（3）给密封油压差阀增加一个小旁路，在初投差压阀时采用小旁路进行调节，便于进行油氢压差调节，防止发电机进油。如图6所示。

（4）对密封油回油扩大槽回油管进行加工消泡装置，避免密封油回油气堵的形成；对密封油回油管改进，对发电机汽端、励端回油母管的坡度增加至20/1000以上，增强回油系统的回油能力，消除回油管急弯，避免回油不畅。

1）将扩大槽进油管路上由两直角弯头对接形成的垂直拐点取消，改为顺滑坡降过度以消除产生的扩大槽回油管气堵；

2）在发电机汽端和励端密封瓦垂直回油管口（Φ100×5），分别在回油管道内壁方向焊接一根长度为200mm的Φ20×2.5不锈钢管，用于防止密封油在回油管口处出现气堵现象。

3）在密封油回油扩大槽汽端和励端至浮子油箱回油管口（Φ57×3.5）分别割开两个20×20mm的开口，防止扩大槽至浮子油箱回油出现气堵现象。（见图7中两个红色标记位置）

4）密封油浮子油箱到回油扩大槽回气管中间有一段是U型管，在操作中易积油，使该回气管回气不畅，从而造成浮子油箱到密封油回油扩大槽之间回油管产生气堵，本次改造将该段U型管道改为直管道。

（5）给差压调节阀取样管接口法兰处加装了节流孔板，油压侧节流孔1.2mm，氢压侧节流孔1.6mm，消除差压过度灵敏导致密封油油压波动问题。

（6）改进机组启动及运行方式，避免冲转过程氢压抬升，增加氢压对回油的促进作用。

3 项目应用及效果

某电厂#1机组在未对发电机密封油系统进行全面改造之前，由于出现发电机多次进油的问题造成发电机匝间短路，发电机转子两次返厂进行检修，给电厂造成了巨大的经济损失。

改造每项工作量都比较小，但取得的作用非常明显，运行人员在运行时操作简便，系统可靠性高，同时改造后各设备的维护量小，是小投入大回报的技术改造的应用。自对#1机密封油系统进行全面改造后，发电机启停过程中未出现发电机进油的现象，达到了预期的效果，提高了电厂机组安全经济性。

4 项目前景

南方某电厂自对#1机密封油系统进行改造后， #1机组发电机启停过程中未出现发电机进油的现象，保护了发电机转子护环、定子线圈等，未再出现匝间或相间短路等事故，所以说#1机组防止发电机进油改造取得了成功，达到了预期的效果，提高了机组安全经济性。

某电厂#1机组密封油系统进行的防止发电机进油改造2013-2014年已经在该电厂#2、3、4机组进行推广改造，取得了良好的效果，改造至今该电厂四台机组均未出现发电机进油的情况。

此项目改造是某电厂在实际中为了解决发电机进油的难题自行探讨出来行之有效的好技术，方法及原理完全适用于各火力发电厂的密封油系统，尤其是东方电气公司生产的同类型机组，也可在系统设计初期做好此项工作，直接让其在投产运行中发挥其良好的作用，也值得在单流环密封油系统的技术改造中全面的推行。

参考文献：

[1]李大才.国产600MW超临界机组双流环式密封油系统典型故障分析和治理[J].华北电力技术，2013（12） .

[2]胡念苏.汽轮机设备及系统[J].武汉大学、广东粤电靖海发电有限公司，2006.

[3]论发电机密封油系统的稳定性及异常处理[J].中国科技博览，2009（31）.

[4]张延峰.汽轮机改造技术[J].中国电力出版社，2006.

[5]蒋敏华.热力发电[J].西安热工研究院有限公司，2012.

[6]发电机进油原因分析及防范[J].热力发电，2007，36（01）.endprint