杨宇
(重庆松藻电力有限公司,401443)
摘 要:电厂汽轮发电机组传统式油封在机组运行一段时间后,由于油挡结构缺陷会出现渗漏油的现象。其危害一是污染周围环境,文明生产保持困难,二是汽轮机油甩漏到高温管道的保温上会发生冒烟、着火和油中进水等不安全情况,威胁机组的正常运行,严重时甚至可导致被迫停机,三是汽机油漏到汽轮发电机基础上后引起基础松动,从而引起汽轮机组振动,威胁机组安全运行。本文通过采用新型零重力油挡结构和工作原理及在电厂中应用取得的成果进行介绍,对以后的油挡改造起指导性作用。
关键词:油挡;漏油;零重力
0 引言
在火电厂中,为了防止汽轮机轴承室内的润滑油向外渗漏,保持动静部分的严密性,现在一般均采用油挡密封。油挡用装配槽或螺丝固定的方式安装在轴承室的轴向两端,这种密封技术被广泛应用于在役机组。油挡是由内外两组油封齿和回油槽组成,每组油挡齿有2~4道铜板条或铝板条镶嵌在油挡体上,其作用是阻止轴承室内的润滑油外漏和外界蒸汽进入。但机组运行一段时间后,油挡由于自身的缺陷会出现渗漏油的现象。油封漏油处理时必须到等到汽轮机停运盘车后才能进行,盘车停机冷却时间长,故而汽轮发电机组油挡漏油在电厂中处理较为困难。
1 传统式油挡的结构及工作原理
传统式油挡油封片镶在挡油环和上下内径上加工出的槽内,然后沿着油封片根部周围将贴和的金属敛缝,以固定油封片。许多油封片集中形成一组集油器,由于离心力而没有甩出汽轮机转子的润滑油沿着转子漏出,由这些油封片将油聚集起来,聚集起来的润滑油经过油封齿后再通过一组钻出的通孔向下流到挡油环下半的小油槽里,通过排油管路进入主油箱。汽轮机油经过油挡密封齿时由于油挡密封齿间隙较少,对汽机油起到节流作用,经过几级密封齿节流后,将全部汽轮发电机组漏出的油收集在密封室内,Z后通过密封室内的回油孔回到轴承座回油管回到汽轮机油箱。
2 传统式油挡漏油原因
传统式油挡为了防止汽轮发电机组在运行中大轴振动,密封齿一般都采用铜齿密封,汽轮发电机机组在启动或停机过临界转速时汽轮机振动较大,此时油挡铜齿出现磨损,从而增加密封齿与大轴间隙,另外汽轮机非稳态转速时,转子旋转的轨迹是非圆形的,造成轴与油挡齿发生碰磨,油挡间隙破坏性增大,出现严重的漏油,还有就是汽轮发电机组在运行中,油中油泥集聚在油挡回油孔中,造成油挡回油堵塞,油不能回到轴承座内,随着油挡内汽轮机油压力的增加,汽轮机油不得不沿着大轴向外界流动,从而造成漏油。汽轮机发电机组没挡在安装时为防止碰磨,一般都采用下底间隙为0.05~0.10mm,上部:0.20~0.25mm。传统式油挡的平均密封间隙大,增加了漏油的机率。
3 零重力密封油挡的结构及工作原理
磁动力密封油挡主要由外环、内环(密封环)、环流槽、外挡、永久磁铁组成。(见下图)油封在运行中内环和内环间安装有永久磁铁,此磁铁就要是用来确保内环位置的固定,以防止机组在运行中内环移动量过大,机组在运行中由于内环与外环间永久磁铁的作用,内环可实上下移动,内环底部还安装有一弹簧片,弹簧片主要用于消除内环重力,使内环随时处于“零重力”下运行。同时内环下部分为两部分,以使汽轮发电机组沿转子漏出的油能顺利回到回油槽内。当汽轮发电机组在正常运行时,内环与外环紧密贴合,内环由于在运行中处于“零重力”运行,油封环四周与汽轮发电机组大轴间隙相当,不会像传统油挡上半间隙大,增加漏油量。当汽轮机在启机和停机时,汽轮发电机组大轴会发生膨胀或收缩,内环由于与外环永久磁铁作用,内环始终和外环接触,而不影响汽轮发电机组大轴膨胀或收缩。当汽轮发电机组在运行或启停机时发生大轴振动时,由于内环下部弹簧力和内外环永久磁铁的共同作用下,内环随着汽轮发电机组大轴上下移动,始终与大轴同心,这样即保证和油封和大轴密封间隙,同时双防止了内环与大轴摩擦,防止内环密封材料被损坏。机组在运行中由于内环与外环不会产生摩擦,故而在安装也全周安装间隙也只有0~0.05mm间隙,从安装角度也减少了漏油的可能性。内环主要采用进口复合材料制成,能耐450℃以上高温,在运行中能产生自润滑作用,以延长内环使用寿命。在外挡与大轴之间还保留了传统式的梳齿式油挡,主要起辅助作用,防止内环在运行中出现损坏时,起到密封作用。
4 零重力密封在电厂中的成功应用
重庆松藻电力公司两台发电机都在运行中出现漏油情况,严重影响现场文明生产,由于汽轮机油在运转层堆积较多,且汽轮机油由于具有良好的润滑性能,运行人员和维护人员在巡视检查时容易产生滑跌,出现人身伤害事故。针对机组出现缺陷,利用机组大修期间对发电机油挡进行改造,经考查选用大连华鸿工业生产的TE—JN—135—ATE磁力完全密封零重力油挡,经过运行一个大修周期后,发电机油封未出现漏油情况,说明零重力油封确实解决了汽轮发电机组油挡漏油问题。
5 结论
零重力油挡由于其自身的结构特点,机组在运行中密封环自动退让对轴显现零重力,不伤轴和自润滑材质的特点,零重力油封消除了传统式油封缺陷,彻底消除了汽轮发电机组油挡漏油。零重力油挡使用寿命长,在运行中不需要维护的特点,在电厂中值得推广。零重力油封在安装时要在内环上涂一定的汽轮机润滑油,以保证安装时不损坏内环。
参考文献
[1]郭延秋《大型火电机组技术检修实用技术丛书汽机分册》.中国电力出版社.2003