（哈尔滨电机厂有限责任公司150040）
摘要：发电机密封油系统是氢冷发电机的重要辅助系统，是保证发电机内氢气品质的重要环节，本文着重阐述密封油系统不同的运行方式对机内氢气品质产生不同的影响，并且指出了密封油系统在运行过程中的重点注意事项。
关键词：密封油；氢气品质；注意事项
发电机密封油系统是氢冷发电机的重要辅助系统，对发电机的安全稳定运行起着至关重要的作用。某电厂有4台600MW燃煤汽轮发电机组，发电机为氢冷发电机。为此，发电机配备了氢、油、水系统。发电机的转子绕组是用氢气系统来冷却，定子绕组是由定子冷却水以及氢气共同冷却，密封油系统是用来密封发电机轴端，防止发电机内部氢气逸出以及外部空气串入发电机内，以保证发电机组在运行中，内部有一定压力和纯度的氢气以及在气体置换过程中不会形成易爆的氢气、空气混合物。在其运行中若控制不好或操作不当，将会对发电机内的氢气纯度和压力造成影响，进而影响机组的正常运行。甚至可能造成设备损坏和人员伤亡，从而危害机组的安全运行，给企业造成较大的经济损失。
发电机密封油系统主要分单流环式、双流环式和三流环式。本文着重分析此电厂单流环式密封油系统的四种运行方式及其对机组氢气品质的影响和密封油系统在运行中的注意事项。
1发电机密封油系统
发电机的密封油来自于汽轮机润滑油，在密封油系统投入运行之前必须确保汽轮机润滑油系统正常稳定运行，真空油箱中的浮球阀控制润滑油补油量，从而控制真空油箱中的油位。两台交流密封油泵和一台直流事故密封油泵保证了密封油的正常供油，密封油通过油泵升压后，先后经过滤网和油氢压差阀后进入发电机汽端和励端的密封瓦中，发电机两段的密封油回油分别通过空侧和氢侧，回到空气抽出槽，汇入汽轮机润滑油回油。其中，氢侧回油在进入空气抽出槽之前，先后进入回油扩大槽和浮子油箱，以对密封油中溶解的氢气进行分离。
发电机密封油系统见图1。
2密封油系统的运行方式以及对机组氢气品质的影响
发电机密封油共有正常运行、直流密封油泵供油、汽轮机润滑油系统供油、密封油系统独立循环等四种运行方式。
（1）在机组正常运行时，用一台主密封油泵来供油，由主机润滑油系统提供油源。即主机润滑油系统→密封油真空油箱→主密封油泵→差压阀→发电机密封瓦→空气抽出槽（氢侧回油至密封回油扩大槽→浮子油箱→空气抽出槽）→主机润滑油回油套管。
在密封油系统正常运行过程中，主密封油泵出口母管上的差压阀（差压调节器）可以自动维持油氢压差值0.056±0.02MPa，防止发电机内氢气外泄及外部空气串入发电机内部，保证发电机内氢气压力和纯度。
单流环密封油系统的油净化是由真空装置来完成，真空装置是由真空泵、真空油箱和再循环泵组成。在正常运行中，补充到真空油箱中的润滑油往往含有水分和空气，真空油箱就可以把这些水分和空气分离出来，通过密封油真空系统路排至厂房外，防止密封油中的水分和空气对发电机内氢气品质造成影响。
密封油真空装置可以保持真空油箱中一定的真空度，分离出油中的水分和空气并排出。补充进真空油箱的密封油和通过密封油循环泵进行再循环的密封油，都通过多个喷头进入真空油箱，这样可以加快水分和空气的分离。
总体来说，在此运行方式下，对于保证发电机内氢气纯度是效果最好的。
（2）当出现密封油系统两个主油泵都发生故障，或者浮球阀发生故障等真空油箱需要退出进行检修等情况时，密封油系统的运行方式为：主机润滑油系统→密封油直流油泵→差压阀→发电机密封瓦→空气抽出槽（氢侧回油至密封回油扩大槽→浮子油箱→空气抽出槽）→主机润滑油回油套管。
在此运行方式下，密封油得不到密封油真空装置的净化，油中的水分和空气有可能会串入发电机内部，影响氢气品质。所以，应加强对氢气纯度的监测，如果发电机内氢气出现明显下降的情况，应该定期（一般8小时一次）进行补排氢，同时也应加强对直流电源的监视。
（3）当两台交流密封油泵和直流密封油泵全部无法运行时，密封油系统应该采用润滑油系统直接供油的方式（也称作第三油路）：主机润滑油系统→→差压阀→发电机密封瓦→空气抽出槽（氢侧回油至密封回油扩大槽→浮子油箱→空气抽出槽）→主机润滑油回油套管。
在此运行方式下，发电机密封油由润滑油系统供油，由于没有油泵的增压，供给油压有限，应快速排氢至在20～50kPa，直至密封油压可以对机内氢气进行有效密封。同时由于氢气量有限，无法对发电机进行有效冷却，也应快速降低机组负荷。
另外，当发电机长期处于空气状态时（如长期停机需定期盘车），如密封瓦需要供油，按此运行方式向密封瓦供油最为经济。此时应调节润滑油供密封油阀门，避免阀门开度过大造成发电机进油。
（4）当汽轮机润滑油系统停止运行，密封油系统也可独立循环运行。运行流程为：密封油真空油箱→主密封油泵→差压阀→发电机密封瓦→空气抽出槽（氢侧回油至密封回油扩大槽→浮子油箱→空气抽出槽）→真空油箱。
此运行方式可以保证发电机内氢气压力，但是由于此类润滑油系统没有冷却装置，在单独运行时密封油得不到冷却，所以不可长期以此方式运行。同时应保证密封油真空装置投运，以保证回油顺畅。
3密封油系统在运行中的注意事项
（1）只要内部有需要密封的气体，或者汽轮发电机组大轴需要转动，均需要投运密封油系统。一般情况系，密封油压高于机内氢压0.056±-0.02MPa最为适宜。
（2）油氢压差值需要改变时，应重新对差压阀的弹簧进行调整。
（3）在直流密封油泵供油运行状态下，如果主密封油泵短时间内无法恢复，应关闭真空油箱补油门，退出密封油真空系统运行。
（4）密封油主油泵、真空油箱或者浮球阀故障等需要检修时，都应该用直流密封油泵进行供油。
（5）如果真空泵无法投运、主密封油泵供油时，也应定期对发电机进行补排氢，保证发电机内氢气纯度，同时加强对密封真空油箱油位的监视，如果不能保证稳定油位，应改为直流密封油泵供油，退出真空油箱运行。
（6）当交、直流密封油泵全部故障不能投运时，应立即采用第三油路供油，排氢以降低发电机内压力至0.05MPa以下，同时降低机组负荷。同时，应打开回油扩大槽上部的排氢管截止门，进行连续补排氢，保证发电机内氢气纯度。
（7）如果密封油回油扩大槽油位高，导致油水探测器报警，则最好退出浮子油箱主路运行，利用其旁路进行排油。可以通过密切监视旁路上的液位观察窗来控制旁路阀开度，保证油位在观察窗中部附近。如果油位过低或者旁路观察窗内已经没油，则可能导致氢气外泄，进而导致发电机内氢压快速下降；如果油位过高或者观察窗内满油，则可能导致发电机进油。与此同时，尽快对浮子进行处理，尽快投用浮子油箱。
（8）在启停机过程中，发电机内压力低于0.05MPa左右时，浮子油箱有可能会出现排油不通畅的情况，甚至有可能满油，只要回油扩大槽下的油水探测器内没有油出现，则说明密封油回油利用回油扩大槽与空气抽出槽之间的高度差，流回了润滑油回油套管。但是在此种情况下，依然要加强对发电机油水探测器的监视，一旦有油，立即进行排放，防止发电机进油。随着机内压力逐渐升高，浮子油箱的排油就会逐渐顺畅。
（9）真空油箱异常及其处理方法。a.油箱真空低。有可能是由真空系统由漏点或者真空泵出力不足引起。需要找出并消除漏点或者解决真空泵出力低的缺陷。b.油箱油位偏高。主要是由浮球阀动作不畅引起，需要退出真空油箱运行并对浮球阀进行检修。如真空油箱不能退出，可以暂时通过控制进油阀门开度来人工控制补油量。c.油箱油位低。主要是由浮球阀出口喷嘴堵塞或者浮球阀动作不畅引起。这两种原因都需要退出密封油真空系统运行，（如机组需要密封油供油，可用直流密封油泵供油方式），并对其进行检修。此外，如果发电机密封瓦间隙异常增加，密封油供油量就会增大，也会导致此问题的发生，此情况可对密封瓦总油量进行再次测算，通过与原始数据对比，判断密封瓦是否出现间隙异常增大的情况。如果确认是此原因，则须待停机大修时，换新密封瓦。
（10）油氢压差低及其处理办法：主要是由滤网堵塞、压差阀跟踪不好、差压表不准等原因引起。根据发生原因，可通过调试压差阀、清洗滤网、重新校验差压表等方法进行解决。
（11）在机组运行过程中，要保证密封油真空油箱负压在适当的范围内，因为真空度过高会引起的油中的水分饱和温度降低，产生大量泡沫，进而造成密封油泵抽空气、管道振动、出口母管油压下降、备用泵联启以及油箱油位波动等异常现象。
4结论
综上所述，密封油的正常运行对发电机内氢气品质有着至关重要的作用，在运行中需要重点关注需要特别注意的问题。同时，影响氢气品质的因素也是多方面的，需要从保证系统正常稳定运行、差压阀调节精度、轴瓦间隙调整、油净化装置等多方面下手。这样才能从根本上保证发电机的安全稳定运行。
参考文献：
[1]谷伟，陈凡夫等.1036MW汽轮发电机密封油系统运行方式分析[J].发电设备，2012July，2.
[2]柳超.影响氢冷发电机氢气质量的原因及处理[J].才智，2011，16（02）.