邢志刚

摘 要：本文通过对某电厂发电机励端轴瓦油档甩油问题的处理，详细介绍了引起油档甩油的常见原因，并逐条对照，逐步的进行分析，最终发现在密封油防爆风机入口管道处存在大量积油，导致风机不出力，轴承箱失去负压引起油档甩油，为同类型机组、尤其是新建机组的管道安装和系统设置提供了极强的借鉴意义。

关键词：油档；甩油；防爆风机；积油；堵塞

中图分类号：TB857+.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）21-0121-02

1 机组概况

某公司#1机组为新建机组，其发电机为上海汽轮发电机有限公司引进德国西门子公司技术生产的QFSN-1050-2型三相同步汽轮发电机，采用水氢氢冷却方式。设两个径向支持轴承。轴承为端盖式轴承，油档安装在发电机外侧端盖上，油档上设3组共计九道密封齿，密封齿采用聚四氟乙烯材料，每相邻的两道密封齿之间均设有φ4的回油孔。轴承的润滑油由汽轮机润滑油系统统一供应。发电机汽、励两端各安装一副单流环密封瓦。由密封油系统向密封瓦提供压力略高于氢气压力的压力油，以密封氢气，同时向密封瓦轴向提供浮动油，使密封瓦在轴向能够保持自由找正，防止发生偏斜。浮动油及密封油油空侧的回油与轴承回油一起进入贮油箱，经U型隔氢装置分离后回到汽轮机润滑油箱，而密封油氢侧回油直接回到氢侧油箱。

2 异常现象

该机组投运初期各轴承箱处均无渗油或甩油现象，润滑油主油箱负压为-1500Pa，密封油防爆风机入口的负压也是-1500Pa，均在正常范围内，发电机两侧轴承的轴振均在75-90μm之间，略超出报警值（报警值为83μm）。机组投运一个月以后，发电机励端轴瓦油档处开始逐渐出现微量的油花，且励端油档处逐步出现积灰，应为油迹附着灰尘后沉积形成的油泥。又经过将近一个月的运行后，励端油档处甩油量明显变大，大量油雾油档底部的油封齿处喷至发电机端盖上后，汇成油滴流下，用秒表计算，滴油速度约为70滴/分钟，同时汽端油档处也有轻微的甩油现象。发现此问题后，运行人员立即增启主油箱排烟风机和密封油防爆风机，希望通过提高轴承室负压来加强回油，减少甩油量。但是经观察发现，增启风机后主油箱负压和防爆风机入口负压均无明显变化，甩油量也未减小。该公司检修人员开始对甩油问题进行分析，查找原因。

3 油档甩油的常见原因及分析

（1）油档间隙调整不当。根据工作经验，在转速达到3000rpm时转子会有轻微的上浮，因此在初始调整油档间隙时，通常是将油档下部间隙按照制造厂给定标准的中下限来执行，这样等机组运行以后，油档下部的间隙就会达到给定标准的中间范围。如果初始调整时就将油档下部间隙调整过大，运行时下部间隙就会进一步增大而导致漏油。但是，如果油档间隙调整过小会使油档齿与转子产生摩擦，造成轴承振动大，运行一段时间后轴颈与油档之间间隙增大，使油挡在运行中实际上失去密封作用，最终导致轴承室润滑油外泄。经过对基建安装记录的查询，制造厂给出的油档下部间隙为0.1mm，实际测量数据也是0.1mm，在合格标准之内。而且该机组在启动初期没有甩油现象，说明油档间隙不存在异常。

（2）密封瓦损坏，导致氢侧的密封油大量泄漏至轴承箱，使该处的回油量变大，回油不及导致从轴径处甩出。经过对密封油系统和氢气系统的排查，发现氢压稳定，密封油泵出口压力、油氢差压、密封油流量等均处于稳定状态，没有明显变化，因此可以排除此项。

（3）轴承回油管布置不合理或管口堵塞，造成回油不顺畅，使大量的油无法正常回到油箱内，从轴径处甩出。经过观察回油窗处油流顺畅，流速正常，没有明显的堵塞现象，而且机组投运初期运行正常，可以排除回油管堵塞的问题。

（4）油档回油孔孔径偏小或堵塞。油档下班侧通常开有几个小的回油孔，但正常运行中，由于孔径偏小或孔数量不足而来不及泄油，就很容易沿着轴颈向油档外部甩油。而且由于轴承箱内是负压状态，容易进入灰尘等，若在回油孔处聚集，形成油泥堵塞回油孔，将会造成回油不畅，使大量的油积聚在油封齿上，順着轴径甩出。通过上图的照片可以看出，该油档设计的回油孔较多，而且在基建期间为了防止回油不及还专门对回油孔进行了扩孔，将回油孔的直径从4mm扩至6mm，因此回油孔径偏小的问题可以排除。鉴于当时发电机励端端盖上已有大量的油泥，重点怀疑部分回油孔被堵塞，导致回油不畅。由于当时机组在运行中，这一问题无法得到验证，只能待检修机会进行验证。

（5）排油烟装置在功率、风量、排烟管口径等方面的设计上存在不合理性，或出力方面存在异常，不能满足轴承箱对微负压的要求，使油档间隙偏大的个别轴承箱无法维持负压，导致回油不及向外甩油。由于该机组在投运初期油档处均无甩油现象，且该系统的风机在其他电厂机组上得到了广泛的应用，因此可以排除功率、排烟管口径等方面的问题。但是，在运行人员增启主油箱排烟风机和密封油防爆风机后两处的负压均无明显上涨，这是不对的。经热工人员检查发现，主油箱负压变送器的量程只有-1500Pa，因此该处无变化，而防爆风机入口的负压显示是正确的，这说明防爆风机处存在问题。进一步检查发现，密封油防爆风机排烟管处无明显的油烟排出，因此怀疑密封油防爆风机排出口可能存在堵塞。

4 对密封油防爆风机的排查

（1）对#1密封油防爆风机出口滤网解体检查，发现滤网异常干净，检查入口滤网也是如此，这说明防爆风机进、出口处基本没有油烟通过。

（2）使用内窥镜对风机集装装置的管路进行检查，发现运行风机（#2风机）出口逆止门几乎没有开度，这再度证明通过风机的风量很小，使其难以持续的、大幅度的将逆止门顶开。

（3）通过以上两步的检查，基本可以确定防爆风机处的通流量极小，开始怀疑是风机转向异常，但是风机入口处压力显示是-1500Pa，这证明风机本身的出力是没有问题的，那么应该是在风机入口段存在堵塞现象。经检查确认风机入口总管法兰处通畅无异常。

（4）通过对异常甩油变化趋势的分析发现，甩油现象是逐步发展的、逐步变大的，且经过的时间较长，再加上风机出入口处检查情况，分析是由于风机入口管段存在U型弯，经长期运行后大量油烟凝结聚集在入口管道底部，最终堵住了风机的入口，使发电机汽、励端轴承箱内无法建立负压。而防爆风机入口处负压却显示正常，但由于空间有限，风量不足，排出的风无法将出口逆止门顶开，防爆风机相当于处于空转状态。为了验证这一分析，检修人员在风机入口管的最低处钻开一个小孔，发现有大量的积油流出。待管道内积油放尽后观察防爆风机出口处明显有油烟冒出，且励端油档处甩油量明显减小。约2小时后励端油档处甩油现象完全消失。

5 分析及结论

根据对润滑油系统和密封油系统的排查，发现由于U型隔氢装置的存在，主油箱排烟风机是无法对到发电机轴承室起到抽吸作用的，因此汽、励端轴承室的负压只能靠密封油防爆风机来建立和维持。而该机组中防爆风机入口负压测点只反映出了风机入口处的负压值，却无法真实反映轴承箱内负压情况，这给问题的分析和处理造成了一定的干扰。

由于润滑油温度较高，经长期运行后防爆风机入口管道处油烟大量凝结聚集，会造成防爆风机不出力，轴承箱失去负压，引起轴承室回油不畅，进而引起甩油；有鉴于此，在基建安装期间该风机入口段管道就应采取一定的坡度，使凝结产生的积油能汇集到最低点，同时在最低点设置排污沉积器，在运行期间定期对管道积油进行排放，从而避免入口管道发生堵塞，确保风机的出力正常，保证油系统的安全运行。

该公司油档甩油的现象较为典型，由于是新投产机组，系统设置和测点布置还不够成熟、完善，通过一系列的排查分析，最终发现是防爆风机入口积油堵塞引起的问题，并成功的消除了该项重大隐患。这为同类型汽轮机组提供了很好的经验，尤其是新建机组，在管道安装和系统设置上值得借鉴。

参考文献

[1]赵博，1000MW级发电机操作和维护手册[J].上海发电机厂，2014.12.endprint