汪文波

摘 要：南方某電廠#1機(jī)為600MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，2007年投運(yùn)至今，在啟停過程中多次出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油問題，嚴(yán)重影響了發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過現(xiàn)場數(shù)據(jù)取樣、分析、多方調(diào)研、討論，明確了發(fā)電機(jī)多次進(jìn)油的關(guān)鍵原因是管路系統(tǒng)的氣堵造成了密封油回油不暢、系統(tǒng)差壓調(diào)節(jié)及反饋系統(tǒng)過調(diào)。為徹底解決機(jī)組在啟停過程中容易出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油的問題，電廠對#1機(jī)密封油系統(tǒng)進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)目。改造后，#1機(jī)組發(fā)電機(jī)啟停過程中未出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油的現(xiàn)象，達(dá)到了預(yù)期的效果，提高了該電廠機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)性。該技術(shù)方法及原理完全適用于各火力發(fā)電廠的密封油系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：密封油；氣堵；油氫差壓；反饋系統(tǒng)

1 項(xiàng)目背景

南方某電廠#1發(fā)電機(jī)采用東方電氣公司生產(chǎn)的600MW汽輪發(fā)電機(jī)單流環(huán)式密封油系統(tǒng)。密封油系統(tǒng)是為了防止外界空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)部及阻止發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣漏出。密封油系統(tǒng)專用于向發(fā)電機(jī)密封瓦供油，且使油壓高于發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓一定數(shù)量值，以防止發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣沿轉(zhuǎn)軸與密封瓦之間的間隙向外泄漏，同時(shí)也防止油壓過高而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)大量進(jìn)油。

如果密封油進(jìn)入發(fā)電機(jī)，未及時(shí)排出，油在機(jī)內(nèi)蒸發(fā)產(chǎn)生油煙蒸汽，它將對發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)產(chǎn)生腐蝕作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使機(jī)內(nèi)構(gòu)件產(chǎn)生表面凝露，使轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)受產(chǎn)生附加應(yīng)力而導(dǎo)致裂紋等，發(fā)電機(jī)進(jìn)油還影響定子線圈的絕緣性能，嚴(yán)重時(shí)使其絕緣擊穿，出現(xiàn)匝間或相間短路，嚴(yán)重影響機(jī)組的正常運(yùn)行。#1機(jī)組自投產(chǎn)以來，在啟停過程中多次出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油問題，如2007年3月發(fā)電機(jī)進(jìn)油10桶，2010年6月發(fā)電機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)進(jìn)油，2011年2月發(fā)電機(jī)進(jìn)油等等。發(fā)電機(jī)部件油污染如圖1、圖2、圖3、圖4所示。

發(fā)電機(jī)進(jìn)油的問題嚴(yán)重影響了電廠機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為徹底解決機(jī)組在啟停過程中容易出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油的問題，該電廠對#1機(jī)密封油系統(tǒng)進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)目。

2 項(xiàng)目改造

經(jīng)過現(xiàn)場對進(jìn)油壓力采樣、對氫側(cè)、空側(cè)密封油回油壓力采樣并對發(fā)電機(jī)膛內(nèi)端部和中部壓力進(jìn)行采樣比對和數(shù)據(jù)分析，經(jīng)過多方調(diào)研、討論，明確了發(fā)電機(jī)多次進(jìn)油的關(guān)鍵原因是管路系統(tǒng)的氣堵造成了密封油回油不暢、系統(tǒng)差壓調(diào)節(jié)及反饋系統(tǒng)過調(diào)。為徹底解決機(jī)組在啟停過程中容易出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油的問題，2013年#1機(jī)A修期間，電廠對其密封油系統(tǒng)進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)目，主要內(nèi)容如下：

（1）將#1機(jī)密封油回油擴(kuò)大槽排氣管與浮子油箱排空管進(jìn)行連通，從而可以防止回油擴(kuò)大槽汽端和勵(lì)段壓差不平衡導(dǎo)致回油不暢。

（2）對密封瓦座回油孔進(jìn)行適當(dāng)改造，避免密封油回油氣堵的形成，如圖5所示。

1）將汽端和勵(lì)端密封瓦回油口（共計(jì)14個(gè)回油口，每邊7個(gè)）由原來的Φ45擴(kuò)孔至Φ65，采用45°斜坡過渡至原來的回油口；

2）沿著汽端和勵(lì)端密封瓦回油口左邊和右邊的回油口的切圓邊向兩端進(jìn)行斜坡過渡，過渡段最深處約10mm，長度約150mm，過渡段開口20mm寬。

（3）給密封油壓差閥增加一個(gè)小旁路，在初投差壓閥時(shí)采用小旁路進(jìn)行調(diào)節(jié)，便于進(jìn)行油氫壓差調(diào)節(jié)，防止發(fā)電機(jī)進(jìn)油。如圖6所示。

（4）對密封油回油擴(kuò)大槽回油管進(jìn)行加工消泡裝置，避免密封油回油氣堵的形成；對密封油回油管改進(jìn)，對發(fā)電機(jī)汽端、勵(lì)端回油母管的坡度增加至20/1000以上，增強(qiáng)回油系統(tǒng)的回油能力，消除回油管急彎，避免回油不暢。

1）將擴(kuò)大槽進(jìn)油管路上由兩直角彎頭對接形成的垂直拐點(diǎn)取消，改為順滑坡降過度以消除產(chǎn)生的擴(kuò)大槽回油管氣堵；

2）在發(fā)電機(jī)汽端和勵(lì)端密封瓦垂直回油管口（Φ100×5），分別在回油管道內(nèi)壁方向焊接一根長度為200mm的Φ20×2.5不銹鋼管，用于防止密封油在回油管口處出現(xiàn)氣堵現(xiàn)象。

3）在密封油回油擴(kuò)大槽汽端和勵(lì)端至浮子油箱回油管口（Φ57×3.5）分別割開兩個(gè)20×20mm的開口，防止擴(kuò)大槽至浮子油箱回油出現(xiàn)氣堵現(xiàn)象。（見圖7中兩個(gè)紅色標(biāo)記位置）

4）密封油浮子油箱到回油擴(kuò)大槽回氣管中間有一段是U型管，在操作中易積油，使該回氣管回氣不暢，從而造成浮子油箱到密封油回油擴(kuò)大槽之間回油管產(chǎn)生氣堵，本次改造將該段U型管道改為直管道。

（5）給差壓調(diào)節(jié)閥取樣管接口法蘭處加裝了節(jié)流孔板，油壓側(cè)節(jié)流孔1.2mm，氫壓側(cè)節(jié)流孔1.6mm，消除差壓過度靈敏導(dǎo)致密封油油壓波動(dòng)問題。

（6）改進(jìn)機(jī)組啟動(dòng)及運(yùn)行方式，避免沖轉(zhuǎn)過程氫壓抬升，增加氫壓對回油的促進(jìn)作用。

3 項(xiàng)目應(yīng)用及效果

某電廠#1機(jī)組在未對發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)進(jìn)行全面改造之前，由于出現(xiàn)發(fā)電機(jī)多次進(jìn)油的問題造成發(fā)電機(jī)匝間短路，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩次返廠進(jìn)行檢修，給電廠造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

改造每項(xiàng)工作量都比較小，但取得的作用非常明顯，運(yùn)行人員在運(yùn)行時(shí)操作簡便，系統(tǒng)可靠性高，同時(shí)改造后各設(shè)備的維護(hù)量小，是小投入大回報(bào)的技術(shù)改造的應(yīng)用。自對#1機(jī)密封油系統(tǒng)進(jìn)行全面改造后，發(fā)電機(jī)啟停過程中未出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油的現(xiàn)象，達(dá)到了預(yù)期的效果，提高了電廠機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)性。

4 項(xiàng)目前景

南方某電廠自對#1機(jī)密封油系統(tǒng)進(jìn)行改造后， #1機(jī)組發(fā)電機(jī)啟停過程中未出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油的現(xiàn)象，保護(hù)了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)、定子線圈等，未再出現(xiàn)匝間或相間短路等事故，所以說#1機(jī)組防止發(fā)電機(jī)進(jìn)油改造取得了成功，達(dá)到了預(yù)期的效果，提高了機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)性。

某電廠#1機(jī)組密封油系統(tǒng)進(jìn)行的防止發(fā)電機(jī)進(jìn)油改造2013-2014年已經(jīng)在該電廠#2、3、4機(jī)組進(jìn)行推廣改造，取得了良好的效果，改造至今該電廠四臺(tái)機(jī)組均未出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油的情況。

此項(xiàng)目改造是某電廠在實(shí)際中為了解決發(fā)電機(jī)進(jìn)油的難題自行探討出來行之有效的好技術(shù)，方法及原理完全適用于各火力發(fā)電廠的密封油系統(tǒng)，尤其是東方電氣公司生產(chǎn)的同類型機(jī)組，也可在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期做好此項(xiàng)工作，直接讓其在投產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)揮其良好的作用，也值得在單流環(huán)密封油系統(tǒng)的技術(shù)改造中全面的推行。

參考文獻(xiàn)：

[1]李大才.國產(chǎn)600MW超臨界機(jī)組雙流環(huán)式密封油系統(tǒng)典型故障分析和治理[J].華北電力技術(shù)，2013（12） .

[2]胡念蘇.汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)[J].武漢大學(xué)、廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，2006.

[3]論發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)的穩(wěn)定性及異常處理[J].中國科技博覽，2009（31）.

[4]張延峰.汽輪機(jī)改造技術(shù)[J].中國電力出版社，2006.

[5]蔣敏華.熱力發(fā)電[J].西安熱工研究院有限公司，2012.

[6]發(fā)電機(jī)進(jìn)油原因分析及防范[J].熱力發(fā)電，2007，36（01）.endprint