摘要：田家庵发电厂两台TK-120氢冷发电机，其两端密封瓦为“盘式”密封瓦。自安装投产以来，发电机始终存在着漏氢、漏油及瓦温高等异常现象，多次因密封瓦异常造成事故停机，严重威胁该厂的安全生产；通过技术人员调研和精心设计，在不改变发电机端盖结构的前提下，利用原有位置空间，将盘式密封瓦改造成双流环式密封瓦，彻底解决了原密封瓦漏氢、漏油及瓦温高等异常现象，消除了密封瓦跟踪不良弊病，提高了设备运行的可靠性，减少了运行人员的操作调整，降低了检修人员的劳动强度，取得了较好的经济效益和社会效益。
关键词：盘式密封瓦双流环式密封瓦压差伐平衡伐
1、概述
我厂两台TK-120机组系波兰进口的高温高压三缸双排汽式汽轮机，发电机为氢冷发电机，其两端轴封为“盘式”密封瓦。自1972年安装投产以来，发电机始终存在着漏氢、漏油及瓦温高等异常现象，多次因密封瓦异常造成事故停机，严重威胁着我厂的安全生产。
通过多年来机组实际运行情况证实，“盘式”密封瓦的弊病在于密封瓦跟踪不良（即：密封盘面之间的间隙不能衡定），导致漏氢、漏油及瓦温，其原因主要与发电机组的转速、氢压、密封油压及负荷等参数有关，稍有波动就会引起密封瓦的不良反应；特别在开、停机过程中密封油压靠人工手动根据转速、氢压的变化不停进行调整，稍有不慎就将导致密封瓦上故障，大大增加了开、停机的难度。另外，“盘式”密封瓦由于结构所致，检修工艺复杂、安装工期长等弊端。
为此，厂部决定将“盘式密封瓦”改成“双流环式密封瓦”。
2、双流环式密封瓦工作原理及系统简介
2.1、双流环式密封瓦，即在环行密封瓦的内径乌金面上有两道轴向排列环形油槽，分别为空侧和氢侧密封油槽（故称：“双流环式”密封瓦），槽内充满密封油，实行径向密封。密封瓦装在固定的瓦座内，环绕轴颈，相对静止，运行时轴与瓦面之间产生压力油膜，瓦可随轴浮动。瓦面上的空氢侧密封油槽分别与空氢侧密封油系统相联，瓦在运行中空氢侧密封油槽内充满自动调整好的压力油，对轴颈实行径向密封。密封油的油量、油压、油温均有外部（即：空、氢侧密封油系统）密封油系统供应。
2.2、空侧密封油系统
油源由空侧密封油泵供给（正常运行由主油泵供给），经空侧冷油器、漏油网，再经压差伐自动调整好压力后，进入密封瓦空侧油槽工作，然后回至主油箱，进行下一次循环。
压差伐的动作是靠氢压信号来控制。即随着氢气压力的变化，不断调整空侧密封油的进油压力，使得密封油压力始终高于氢压一个人为数字（一般为0.05Mpa左右）。
2.3、氢侧密封油系统
油源由氢侧密封油泵供给，经氢侧冷油器、漏油网，再经平衡伐调整好压力后（平衡氢侧密封油压与空侧密封油压相等），进入密封瓦氢侧油槽工作。而后回至油封箱（油氢分离器），进行下一次循环。
注：平衡伐的自动信号来自密封瓦的空侧和氢侧密封油压。
2.4、密封油箱油位由电磁伐自动控制。
3、双流环式密封瓦结构的改造设计方案
3.1根据TK-120发电机的实际轴密封位置及空间，在不改动大设备的前提下，将双流环式密封瓦的整体结构，制成内凹式。即：密封瓦位于托架的里侧，密封瓦托架整体与发电机端盖联接方式不变。
3.2为了便于检查环式密封瓦安装后的活动情况，在上半托架中间位置增设一只手孔门。
3.3将原密封油的进油孔改为双流环式密封瓦的空侧进油孔；原推力油的进油孔改为双流环式密封瓦的氢侧进油孔；氢侧回油仍用原来的回油孔。
3.4为方便检修，将密封瓦引出的空氢侧密封油脉冲信号管、设置固定在发电机的下端盖上，位于下端盖两筋之间。
3.5上、下托架之间的合缝面及瓦座与托架之间的结合面，全部开油槽，采用油密封。
3.6为防止密封油串入发电机内，在瓦座的里侧增设了档油板。
3.7其他技术要求与原盘式密封瓦相同。
4、密封瓦及油系统改造实施内容
双流环式密封瓦及油系统改造的机务主要有以下四部分：
4.1密封油供油装置系统改造。
4.2密封油压自动控制调整系统改造。
4.3发电机轴密封装置（即：“双流环式”密封瓦）改造。
4.4密封油系统联接部分改造。
5、改造后的双流环式密封瓦的社会效益
5.1运行良好
双流环式密封瓦采用径向密封方式，故不存在盘式密封瓦的轴向跟踪问题，密封油的压力只与发电机的氢压有关，与发电机的转速、负荷无关，投运至今情况良好。
5.2操作简单
双流环式密封瓦的油系统中有油压自动调整装置。在开停机及正常运行中，当发电机氢压发生变化时，可自动调整密封油的压力，不需人工操作，避免了盘式密封瓦在开停机操作调整中人为出现的差错。
5.3安全可靠
双流环式密封瓦有空氢侧两道密封油槽，正常运行时空侧密封油槽的密封油由主油泵供给（开停机时由空侧交、直流密封油泵供给）；氢侧密封油槽的油，由氢侧交直流密封油泵供给，正常运行时，氢侧交流油泵陪运，直流油泵备用。通过理论计算和实践证明，即使氢侧密封油泵故障（交、直流密封油泵都停的情况下）失去运行时，空侧密封油完全可以维持发电机氢压正常运行，大大提高了机组运行的安全可靠性。
5.4检修简便
5.4.1双流环式密封瓦较盘式密封瓦瓦面规则、简单，便于机加工，且机加工后的密封瓦面不需人工再修研，故节省了人工修研的工作量和时间。
5.4.2双流环式密封瓦与瓦座之间不需要密封胶条，故组装时可节省粘接密封胶条的工作量及粘接后的凝固时间（≥8小时

6、改造后的双流环式密封瓦的经济效益
本装置改进共投资近50万元人民币，92年9月投运至今示未出现过漏氢现象。运行至今未出现任何异常，彻底解决了盘式密封瓦的各种异常问题，提高了机组的利用率。
按改造前最低停机次数（每年三次）计算：，每次检修至少三天（含：停车、倒氢、充氢）计算，每年可多发电量：
120MW×3×24×3=25920MW（2592万千瓦时）
按：0.2元/千瓦时计算，每年增值人民币：518.4万元。