李志高 任辉

摘 要：陕西渭河发电有限公司#5、#6发电机为哈尔滨电机厂生产的引进优化型QF-300-2发电机，采用水氢氢冷却方式，即定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯氢冷。2016年以来，#5、#6发电机密封油差压减小，氢油差压阀调整效果不好，检修人员调整紧固调整弹簧无效果，只有通过节流氢油差压阀后隔离门才能保证机组勉强运行，存在着较大的安全隐患。

关键词：发电机;水氢氢冷却;密封油差压

1 发电机密封油系统的工作原理

QF -300-2型发电机采用双环流式密封瓦。密封瓦内有空、氢侧两个环状配油槽。密封油分为空侧和氢侧两个油路将油供给密封瓦上的两个环状配油槽，油沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。如果这两个油路中的供油油压在密封瓦处恰好相等，油就不会在两个配油槽之间的间隙中窜流，通常只要密封油压始终保持高于机内气体压力，便可防止氢气从发电机内逸出。空侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙流往轴承侧，并同轴承回油一起进入空侧密封油箱，从而防止了空气与潮气侵入发电机内部。氢侧密封油则沿轴和密封瓦之间的间隙流往发电机内侧，落入消泡箱，最后回到氢侧密封油箱。

要实现上述密封功能，空侧交流润滑油泵出口设置有氢油差压阀，氢油差压阀控制器上部通过信号管和氢气连接，下部通过信号管和空侧密封油连接。当氢气压力升高时，差压阀开度关小，空侧密封油再循环量减小，进入密封瓦的油量增加;当氢气压力降低时，差压阀开度增大，空侧密封油再循环量增加，进入密封瓦的油量减小。这样，通过调整控制器弹簧刚度来保证密封瓦处空侧密封油压始终高出发电机内氢压0.084 MPa。氢侧密封油泵从氢侧回油箱取得油源，它把一部分油从冷油器、滤油器，经平衡阀进入密封瓦的氢侧配油槽，由氢侧轴向间隙流出，进入消泡箱内逸出溶入的氢气，再流入氢侧回油箱。另一部分油由该油泵的再循环管道回到油泵进口，作为氢侧密封油泵出口压力的粗调，而由平衡阀来保证氢侧密封油处的密封油压与空侧油压基本相等。氢侧密封油压则通过平衡阀跟踪空侧密封油压，两者差压保持在±490 Pa内。

2 原因分析

通过对发电机密封油系统的认真分析，造成氢油差压低的可能原因如下：

（1）氢油差压阀调节性能差，存在缺陷。

（2）发电机密封油系统存在阀门内漏，如过压阀、逆止阀不严密，造成空侧密封油量不足，油压下降。

（3）发电机空侧密封油泵处理不足，造成空侧密封油压下降。

（4）发电机密封瓦因轴颈不光滑、间隙大造成空侧密封油泄量大。

3 处理措施

3.1 对密封油系统流量进行测量

经过研究，采用超声波流量计对#5机和#6机密封油系统进行流量测量，测量结果如表1。

从表1可以看出：

（1）空侧密封油泵设计出口流量383升/min，#5实际出力303升/min，出力损失约20%;差压阀设计流量在50-60升/min，#5机组实际流量已远小于设计值，已超出其调节范围，因此差压阀已失去调整作用。#5机空侧密封油量远大于密封瓦设计油量，说明密封瓦漏油量大。#5机氢侧密封油量远小于设计值，存在空侧向氢侧窜油。

（2）#6机空侧密封油泵出力约194升/min，出力损失约50%;#6机差压阀流量已为零，失去调整作用;#6机氢侧密封油流量略超设计，基本正常。

根据测量结果，可以得出结论，#5、#6机密封油差压低的原因为密封油泵出力降低，密封瓦间隙超标或轴颈不光滑泄油量大。

3.2 针对密封油系统进行缺陷处理

2017年8月，利用检修机会分别对#5、#6机密封油系统进行了检修，具体工作如下：

（1）更换了出力不足的空侧密封油泵。

（2）对因过度紧固造成波纹筒变形的差压阀进行了检修校验。

（3）对密封瓦进行了技术改造，更换了间隙偏大的密封瓦。将原单片双流环密封瓦改为双片双流密封瓦，密封瓦轴向密封由单向密封面改为双向密封面，增大了密封面积，提高了密封效果。

（4）对密封油系统阀门进行了全面检查，消除了系统内漏。

4 实施效果

经过对#5、#6机密封油系统进行全面检查，对密封瓦进行改造，机组启动后密封瓦泄油量大幅下降，发电机漏氢量从10m?/天降低到1.8m?/天，氢油压差保持稳定，空侧密封油跟踪氢压良好，解决了氢油压差低和不稳定的问题，并使发电机漏氢量大幅下降。

5 结束语

发电机密封油系统是火力发电厂重要的设备和系统，氢气属于易燃易爆气体，爆炸浓度范围较宽，密封油系统如存在漏油或漏氢等问题将带来很大安全隐患，对密封油系统存在的问题必须高度重视、认真分析，通过测量机端和勵端密封瓦的泄油量判断密封瓦的工作状态是一种容易操作、科学有效的手段，对发现的问题要采取对症措施及时处理，确保汽轮发电机组安全稳定运行。