潮州发电公司4号发电机密封油真空油箱油位在冲车过程中异常下降原因浅析

谢德勇

摘要：针对潮州发电公司4号发电机密封油真空油箱在冲车过程中油位异常下降的原因进行分析，找到油箱油位异常下降的原因，对单流环密封油系统的正常运行提供一定的借鉴意义。

关键词：密封油真空油箱油位    冲车    异常下降

0. 概述

潮州发电公司4号机组为1000MW国产超超临界机组，发电机密封油系统为单流环式密封油系统，其主要设备由密封油泵（两台油泵互为备用）、直流密封油泵、密封油箱真空泵、密封油再循环泵、差压阀、真空油箱及浮子油箱等主要设备构成。

在正常运行方式下，汽轮机来的润滑油进入真空密封油箱，经主密封油泵升压后由差压调节阀调整至合适的压力，经滤网过滤后进入发电机的密封瓦，其中空气侧的回油与发电机轴承回油混合后进入空侧回油箱，氢气侧的回油流入浮子油箱，而后依靠差压进入空侧回油箱，同时也作为真空油箱油源之一，在必要向真空油箱供油。正常运行时采用汽轮机润滑油这一高压油源，浮子油箱排出的油无法流入真空油箱，而只能回到主油箱，从而开始下一个循环。 系统还配备了一台再循环油泵，用于正常运行中对真空箱内的密封油打循环，经处于高度真空状态下的真空油箱顶部设置的喷头降压喷雾，从而析出油中的水分和气体，不断的排到主厂房外，起到了循环处理的作用。真空泵的作用在于形成真空箱内的高度真空。下图为潮州发电公司4号机组密封油系统供、回油示意图。

图一. 密封油供、回油系统

1.密封油真空油箱异常下降的经过

2017年3月6日4号机组准备启动，启动前发电机密封油系统运行正常，各参数稳定，汽机经过800rpm暖机后，开始升速，当汽轮机转速升至约1300rpm左右时，发现发电机密封油真空油箱油位异常下降，因怀疑真空油箱补油浮球阀卡涩，通过就地敲打无效，立即打开补油浮球阀旁路门（图中第027），但是效果不明显，油位仍呈下降趋势。后立即启动润滑油箱来的紧急补油泵，进行紧急补油，但是仍然没有减缓密封油真空油箱下降的趋势，最后真空油箱油位在由2mm降至-254mm后开始回升，在冲车过程中因为真空油箱不能控制汽轮机曾一度差点打闸。其下图为当时的变化趋势。

图二.密封油真空油箱油位异常下降趋势，黄色曲线为油位变化趋势。

3.密封油真空油箱异常下降原因分析

4号机组运行正常后，经过现场系统检查发现，4号发电机密封油供油温度明显偏高，高于汽轮机润滑油油温，而接近于汽轮机轴承润滑油回油温度，而按照密封油的正常运行方式，密封油供油是由大机润滑油供给，其温度应与大机润滑油油温一致，所以密封油真空油箱的供油应该是由发电机氢侧回油通过浮子油箱后进入真空油箱，即图一中第007号阀门。

在汽轮机冲车过程中，随着汽轮机转速的上升，汽轮机转子逐渐被抬高，发电机密封瓦供油需求量增大，这从图二中密封油泵出口压力（绿色曲线）及密封油泵电流（蓝色曲线）逐渐下降可以得出以上结论（应为需求油量增加，必然导致供油母管压力呈下降趋势，而密封油泵由于是齿轮泵，其工作特性是在管路阻力降低时其所需功率也相应降低）。由于氢侧回油经过浮子油箱浮球阀节流后，再进入真空油箱，其供油压力远低于润滑油供油压力，所以在汽轮机升速过程中，密封油量需求增加、而供油存在不足，必然导致真空油箱油位下降。而真空油箱的正常供油为什么不能有效提供真空油箱的供油呢，通过现场系统可以发现有两种可能：1润滑油供真空油箱补油门卡涩，未能打开，如图一中26号阀门。2润滑油供油滤网存在堵塞。因为在油位下降过程中，启动过真空油箱紧急补油泵，其油路与润滑油供真空油箱管路并联排列，启动该泵后真空油箱油位不见回升，可以排查第1种可能，所以造成密封油真空油箱油位下降的最可能原因是由于润滑油供油滤网存在堵塞，导致润滑油不能供向真空油箱。

4.密封油真空油箱油位异常下降问题的解决

      在后来利用4号机组停机的机会，对润滑油供油滤网进行了检查，发现该滤网严重堵塞，进行了清理，在机组启动时未出现真空油箱大幅下降的现象。下图为滤网清理后的启动曲线。

                  图三.润滑油滤网清理后的启动曲线

通过现场检查发现，密封油系统向密封瓦供油温度正常，与大机润滑油温基本一致，整个密封油系统处于正常的运行状态。

5.目前密封油系统整改建议

1）由于现阶段密封油系统供密封瓦油管路无温度测点，所以在机组运行中无法有效的监视其油温的变化，也无法确认密封油真空油箱供油是有那一路油源供给。

2）汽轮机冲车过程中随着转速上升，其密封瓦需求流量增加，建议在有条件的情况下增加密封瓦供油流量计（国内部分电厂单流环密封油系统是装有流量计的），通过该流量的变化可以间接监视密封瓦的运行状态。

6.结论

     针对4号机密封油真空油箱的异常下降情况，通过现场查找，找到油位下降的根源，取得了很好的效果，消除了隐患。