第24卷第2期
山东电力高等专科学校学报
Journal of Shandong Electric Power College45
赵江涛
(大唐临清热电有限公司，山东临清252600)
摘要：分析了氢冷汽轮发电机组密封油系统常见问题，提出了密封油真空系统增加切换旁路、增加除盐水回收系统两种优化方案。通过切换旁路确保密封油真空系统可靠运行；通过回收利用水环泵外排工作液，节约除盐水量，提高机组节 能指标。实践证明，优化后机组各项指标均满足要求。 关键词：密封油系统；氢冷；除盐水系统；切换旁路
中图分类号：TM311 文献标志码：B 文章编号：2096-9104(2021)02-0045-03
Common Problems and Energy Saving Optimization Measures of
the Sealing Oil System for Hydrogen-cooled Generating Unit
Z H A O Jiangtao
(Datang Linqing Thermal Power Co., Ltd., Linqing 252600, China)
Abstract： The common problems of the sealing oil system for hydrogen-cooled generating unit are analyzed.Two optimization schemes of adding a switching by-pass to the sealing oil vacuum system and adding demineralized water recycling system are put forward.The reliable operation of the sealing oil vacuum system is ensured by the switching by-pass.The demineralized water quantity is saved by recycling and utilizing the demineralized water from the water ring vacuum pump, and the energy saving index of the unit is improved.Practice proves that all the indexes of the unit meet the requirements after optimization.
pp附着力促进剂Keywords ： sealing oil system; hydrogen-cooled; demineralized
0引言
单流环密封油系统氢冷汽轮发电机组现已得到 普遍应用，但机组运行过程中水环真空泵组异常会 导致密封油油质降低，氢气纯度难以保障，影响机组 的安全运行。水环真空泵在运行过程中工作液不间
断外排，造成除盐水的浪费，也影响机组运行的节能 指标[1]。本文针对密封油真空系统存在的相关问题 提出了系统改造、增加外排除盐水回收装置等相关 方案。通过系统改造有效避免单辅机运行存在的不 安全性，并回收外排除盐水。
1密封油系统常见问题
1.1机组简介
某电厂安装两台350 M W超临界机组，汽轮机为
收稿日期：2021-02-02
作者简介：赵江涛（1987)，男，助理工程师，研究方向为汽轮机设备管理及节能改造。water system; switching by—pass
超临界、单轴、一次中间再热、两级调整抽汽凝汽式、湿冷三缸两排汽汽轮机组。发电机冷却采用水-氢- 氢方式。密封油系统采用单流环密封，密封油箱真 空系统采用以罗茨真空泵为主泵，双级水环式真空 泵为前置泵的泵组。真空泵组抽汽速率为70 L/s，极 限压力为125 Pa；双级水环式真空泵工作液补水由 闭式水系统提供，水质为除盐水。系统投运时，首先 投运双级水环泵，系统压力达到罗茨泵启动条件后 依次启动罗茨泵。根据现场实际运行经验，只投运 水环泵即可满足机组安全运行[2]。
1.2密封油系统存在的问题
该电厂单流环密封油系统只有一套供油系统，对油质要求较高。因此在单流环密封油系统中单独 设立了真空油箱以净化密封油，通过建立真空将密 封油内水分及空气析出，防止对发电机冷却用氢气 造成污染。密封油真空油箱的真空通常由单独的抽 真空系统来建立。抽真空系统一般由一台双级水环 式真空泵串联两台罗茨泵构成。由于没有备用泵
46赵江涛：氢冷发电机组密封油系统常见问题及节能优化措施Vol.24 No.2
组，在栗组发生故障后，真空油箱无法建立真空导致 密封油品质变差，抽真空装置长时间退出严重影响 发电机冷却用氢气纯度[3]。氢气纯度不合格，将导 致冷却效率降低，造成发电机内部构件局部过热。同时有害气体的存在还会使发电机绝缘老化、铁芯 及金属部件腐蚀。氢气湿度过大，易造成发电机内 部导体与外部绝缘表面电位相等，成为等电位体，威 胁发电机定子绝缘，诱发发电机事故。铝塑型材>编织布
真空泵组在运行中，为避免水环泵出水受阻造 成抽气能力下降、水环泵负荷增大，使其电动机过载 跳闸，水环泵排水必须是无压开式排水。密封油真 空泵组用水量约为15 L/min，最终所有出水外排至地 沟。因设备需全年不间断运行，单台机组每年外排 除盐水量约为8 000 t，在一定程度上影响机组的节 能指标[4]。
2密封油抽真空系统优化
为确保密封油系统抽真空装置安全可靠运行，避免真空系统运行造成大量除盐水浪费，本文提出 两种密封油抽真空系统优化措施。
2.1密封油真空系统切换旁路
该电厂汽轮机凝汽器真空系统的真空泵在设计 选型中，主要将机组的响应速度和最大允许漏汽量 作为选型原则。国内机组真空系统真空栗选型一般 为单级水环式真空泵，机组正常运行时，单级水环式 真空泵维持汽轮机凝汽器系统真空有较大余量，确 保系统改造后凝汽器真空不受影响w。该电厂原密 封油抽真空系统如图1所示。
密封油真空泵
考虑到原真空系统的真空泵仍存在较大利用空间，采用在原有密封油箱抽真空系统中增加一套旁 路的优化措施。通过旁路将密封油箱与汽轮机凝汽 器真空系统连接，机组正常运行时密封油油箱真空 由机组单级水环式真空泵建立。优化后密封油抽真 空系统如图2所示。
图2优化后密封油抽真空系统
机组正常运行时，关闭原有真空泵组人口手动 门，开启旁路系统隔离手动门，将密封油真空油箱通 过除油器与机组抽真空系统母管连接。除油器采用 聚集器类型即可，除油器运行不需要额外动力。通
过除油器可捕捉油烟中微小的油粒，再将其聚结成 大的油滴，积存在除油器内，积油量可通过观察窗进 行监视。通过除油器将进人凝汽器单级水环真空泵 的油烟净化至含油量小于3 mg/L，确保单级水环真 空泵安全运行。实践证明，除油器在不放油的情况 下可连续安全运行一个月以上，氢气纯度维持在97%以上，能满足机组正常运行要求[6]。此外，运行 人员需对除油器积油进行定期放油，提高设备运行 可靠性。放油时开启除油器旁路门，关闭除油器进、出口门，打开除油器排污门将积油放至污油槽，除油 器放油结束后设备投入流程与退出流程相反[7]。
2.2除盐水回收系统
调味盐该电厂密封油抽真空系统真空泵组在运行中需 不断外排除盐水，经化验外排除盐水水质基本无污 染，水质可达到除盐水使用标准。因密封油真空系 统外排水质存在一定随机性，为确保机组绝对安全 运行，该外排除盐水不宜直接回收至机组凝结水系 统，且回收难度较大[8]。
该电厂闭式水系统补水为除盐水，水质要求稍 低于机组凝结水
。闭式水系统补水从除盐水母管
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来，除盐水通过补水调节阀自动补水。结合机组实 际运行情况，采取优化措施：将密封油抽真空系统真 空泵组外排除盐水收集至特制集水箱，通过集水箱 顶部液位控制泵定期将集水箱存水输送至闭式水回 水母管。除盐水回收系统如图3所示。
密封油真空泵组
结合电厂设备布置情况，在机组凝汽器坑适当 位置安装一台不锈钢集水箱，集水箱容积约为3 m3。集水箱顶部安装一台自动液位控制泵，液位控制泵 定期将集水箱内除盐水输送至闭式水回水母管。液 位控制泵出口安装一台止回阀和两台隔离阀，通过 操作隔离阀实现对液位控制泵及出口止回阀的检 修。集水箱底部设排污管道及阀门，水箱水质不满 足要求时，将水箱集水放至凝汽器地沟。集水箱顶 部设有预留口，可根据机组各系统无压放水情况，将 可回收利用的高品质疏放水回收至该集水箱[9]。
3系统优化效果
该机组优化密封油真空系统后，取得了良好效 果。机组正常运行时，密封油油箱真空由机组凝汽 器单级水环泵建立，油箱真空度满足运行要求，氢气 品质未发生明显变化。系统优化后可满足连续、长
周期运行要求。密封油真空系统切换旁路设备可靠 性高，切换操作简单，可与密封油原有真空泵组互为 备用，从根本上解决密封油原抽真空泵组故障导致 氢气纯度下降的问题，且可节约厂用电。
机组长期停备、冬季凝汽器高效真空泵组出力 不能满足密封油真空系统要求或机组真空系统存在 问题时，可将系统切换至原有真空系统。密封油箱真空度的短时间降低对发电机冷却用氢气纯度的影
响较小，运行人员通过就地切换系统至原有真空系
中轴旋转门统即可满足机组安全运行要求[|°]。
通过除盐水回收系统将密封油真空泵组排水
实现有效回收，降低工质损失，达到节水目的[11]。
新建除盐水回收装置避免了原有密封油真空泵组
氢氧化钙生产除盐水直接外排的同时，可有效回收机组各系统高
品质外排疏放水，提高机组运行的经济性且安全
可靠。
4结语
本文通过优化密封油系统，有效避免了机组密
封油真空系统单泵运行存在的风险，提高了机组安
全运行稳定性。同时，结合系统优化对密封油真空
系统外排高品质工作液、机组其他外排高品质工作
液进行冋收利用，提高了经济效益。系统优化后各
设备运行正常，各项指标均在规程要求范围内。考
虑不同现场设备参数及运行情况，可参考以上两种
方式其中一项进行改造。
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