一种新式高调油动机密封圈冷却系统

刘瑞英　包志礼

摘 要：提出了一种新式高调油动机密封圈冷却系统，包括设置在蒸汽进汽柜组上的油动机安装座，油动机安装座下壳体与油动机活塞杆的连接的件上开冷却☊型孔，冷却水管与连接件连接后接到冷却☊型孔上，通过冷区水管通水冷却油动机安装座，进而冷却油动机活塞杆外侧的导向套内的密封圈。为系统解决油动机温度高的问题提供实际参考，对同类设备具有很大的实用价值。

关键词：油动机 密封圈 冷却☊型孔

A New Type High-profile Oil Motor Sealing Ring Cooling System

Liu Ruiying，Bao Zhili

Abstract：A new type of high-profile oil motor sealing ring cooling system is proposed， which includes an oil motor mounting seat arranged on the steam intake cabinet group， and the connection between the lower casing of the oil motor mounting seat and the piston rod of the oil motor is cooled by the upper opening ☊ after the cooling water pipe is connected with the connecting piece， which is connected to the cooling ☊-shaped hole， and the water pipe is passed through the cold zone to cool the mounting seat of the oil motor， and then the sealing ring in the guide sleeve outside the piston rod of the oil motor is cooled. The article provides a practical reference for the system to solve the problem of high temperature of the oil motor， and has great practical value for similar equipment.

Key words：oil motor， sealing ring， cooling☊ hole

1 引言

某电热公司发电分厂两台哈尔滨汽轮机厂生产的300MW汽轮机组6台高压调门油动机，由于汽轮机高压调门油动机安装座紧贴汽轮机蒸汽进汽柜组，汽轮机蒸汽进汽柜组热量经由油动机安装座支架传导给油动机密封圈，导致油动机安装座支架局部温度较高（90-140℃左右），在如此高温环境下工作时，会严重影响油动机密封件的可靠性和使用寿命，同时也严重威胁汽轮机组的安全运行。自2007年3号机组投产以来，EH系统突出问题为1号-6号高压调节汽门（以下简称高调门）油动机缸由于温度高造成油动机密封圈老化，造成具体危害如下：

①容易造成油动机密封圈老化失效，导致抗燃油泄漏，缩短油动机的检修周期，增加维护费用。

②由于此处抗燃油温度高会影响其理化性能，造成抗燃油酸值升高，长时间运行后，会对系统的液压元件（尤其是伺服阀阀芯）造成腐蚀，使系统内泄量增大，影响系统运行，甚至导致机组停机。

③油动机温度过高时，容易致使其内部流动缓慢的抗燃油烧结集碳，由此形成较大的杂质颗粒，进入系统，使伺服阀堵塞，造成负荷波动，影响机组安全。

2 一种新式高调油动机密封圈冷却系统

2.1 危害分析

由于高压调门油动机与汽门之间的距离较近，汽轮机本体热量经由油动机安装座传导给油动机连接法兰及活塞杆，导致油动机局部温度较高（90-140℃左右），在如此高温环境下工作，会严重影响油动机的可靠性和使用寿命，同时也严重威胁汽轮机组的安全运行。如图1容易造成油动机密封件老化失效，导致抗燃油泄漏，缩短油动机的检修周期，增加维护成本，影响抗燃油的理化性能，[1]造成抗燃油酸值、水值升高，长时间运行后，会对系统的液压元件（尤其是伺服阀阀芯）造成腐蚀，使系统内泄量增大，影响系统运行，甚至导致机组停机。油动机温度过高时，容易致使其内部流动缓慢的抗燃油烧结集碳，由此形成较大的杂质颗粒，进入系统，使伺服阀堵塞，造成负荷波动，影响机组安全。因此为解决高压调门油动机温度过高和保证机组的安全运行，必须对高压调门油动机进行水冷改造，[2]从而保证机组的稳定运行。 为此，本文针对该类型油动机的这一现象进行分析，制定处理措施，以对同类型设备起到借鉴作用。

2.2 技术方案

由于油动机温度的升高是通过油动机的安装座热传导过来，为从根本上降低油动机的温度，如图2该技术方案主要采取了在油动机与安装座之间增设冷却水套，直接将热源与油动机隔开，同时增设一套冷却水管路，在冷却水套内通冷却水，将油动机安装座传导过来的热量带走。冷却水使用闭式循环水，闭式循环水在冷却水套与油动机安装座间形成的空间内循环流动，充分吸收传导来的热量，随着闭式循环水的流动，将热量带出油动机，从而降低油动机的温度。

2.3 工作原理

下面结合附图和具体实施方式对一种新式高调油动机密封圈冷却系统作进一步说明。如图3所示，一种应用在高调油动机上的密封圈冷却系统，包括设置在蒸汽进汽柜组8上的油动机安装座4，油动机安装座4下壳体与油动机机活塞缸5的连接的件上开冷却☊型孔3，冷却水管1与连接件2连接后接到冷却☊型孔3上，通过冷区水管通水冷却油动机安装座4，进而冷却油动机活塞杆5外侧的导向套6内的密封圈7。当开启冷区水管1通水后，水通过冷区水管1输送到☊型孔3，对油动机安装座4进行冷却，进而冷却油动机活塞缸5上部的导向套6内的密封圈7。

2.4 管径的分析选取

为有效的提高降温冷却效果，带入热量的计算公式是：Q=C*m*Δt，m为物体的质量，C为比热容，Δt为吸热前后的温度差。铁的比热为0.46×103焦/（千克×攝氏度），水的比热为4.2×103焦/（千克×摄氏度）;上端盖温度由140℃降至50℃：0.46×103×5×90=207000焦;冷却水温度由15℃升至50℃，4.2×103×m×35=207000焦，计算m=0.84kg，0.84×60×60=3t/h;查阅表1管径/流量/流速对照表，确定管径为DN32。

3 实施案例

某电热公司发电分厂新4#机组改造中采用了一种新式高调油动机密封圈冷却系统，改造前实测最高温度为143.4℃，修后检测实际温度为50.3℃。达到了延缓油动机密封元件老化速度，延长油动机检修周期，节约备件及人工检修费用;减少抗燃油碳化，提高抗燃油系统清洁度，减少伺服阀卡涩，系统安全性大大提高;降低抗燃油劣化速率，避免对伺服阀酸性腐蚀，减少更换抗燃油费用投资的目的。

4 结语

通过一种新式高调油动机密封圈冷却系统的实施，很大程度地提高了机组的安全性、稳定性，延长了设备检修周期，节省了检修费用，并为其它同类型设备的改造提供了应用经验。[3]在接下来的各机组检修，结合检修对高调油动机进行改造，解决油动机温度高难题。同时为系统解决油动机温度高的问题提供实际参考，对同类设备具有很大的实用价值。

参考文献：

[1]谭定.300MW机组EH油系统故障原因分析及改进[J]，西北电力技术，2005，第4期.

[2]龚云贵，钱绍斌，高永奎，恭元昆，李荣伟，陈家勇.汽轮机汽门动作异常的分析及处理[J]，云南电力技术，2007，第2期.

[3]王鹏飞.一次电气设备改造时对二次回路及元件的校核[J]，西北电力技术，2005，第4期.