引進(jìn)型600MW發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)異常情況分析和處理

周軍

（武漢凱迪電力環(huán)保有限公司，湖北武漢　420223）

引進(jìn)型600MW發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)異常情況分析和處理

周軍

（武漢凱迪電力環(huán)保有限公司，湖北武漢420223）

發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的核心輔助系統(tǒng)，據(jù)有關(guān)資料顯示，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中因漏水、局部水路堵塞、漏氫、漏油等輔助系統(tǒng)故障導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)異常，占發(fā)電機(jī)意外事故率的30%左右。本文對引進(jìn)型600MW發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行中的常見問題作了簡要分析，并對相應(yīng)的處理措施進(jìn)行了總結(jié)，為之后發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作提供了參考。

發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)異常我國目前的600MV發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)及其設(shè)備，一般全套引進(jìn)國外成熟的技術(shù)進(jìn)行國產(chǎn)轉(zhuǎn)換設(shè)計和生產(chǎn)。發(fā)電機(jī)主要采用真空凈油型密封油系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)和定子線圈冷卻水系統(tǒng)并配備獨(dú)立的儀表電器控制柜。雖然這些系統(tǒng)比較完善，但仍存在如漏氫量過大、氫氣濕度法、差壓閥及平衡閥失靈、發(fā)電機(jī)進(jìn)油等諸多問題。本文對引進(jìn)型600MW發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)中常見的問題進(jìn)行了總結(jié)，并提出了一些建議。

1　氫油水系統(tǒng)

氫油水系統(tǒng)主要包括氫氣控制系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)、定子線圈冷卻水系統(tǒng)和各設(shè)備配備的儀表系統(tǒng)等。氫氣控制系統(tǒng)主要包括供氫控制裝置、二氧化碳控制裝置、氫氣干燥器和監(jiān)視氣體壓力等表計組成。供氫控制裝置由兩個氫氣減壓器并聯(lián)組成，其結(jié)構(gòu)十分緊密，一般設(shè)計為掛壁式，布置簡便。氫站供給通過減壓降壓后向發(fā)電機(jī)輸入氫氣，可以實現(xiàn)自動補(bǔ)氫。密封油系統(tǒng)一般采用真空凈油型系統(tǒng)，經(jīng)汽輪機(jī)潤滑油供油管導(dǎo)入，經(jīng)過真空凈化、油泵加壓、壓差調(diào)節(jié)閥整定、過濾后輸入到密封瓦。定子線圈冷卻水系統(tǒng)主要采用氣動基地式溫度調(diào)節(jié)閥、壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行定子線圈的進(jìn)水溫度和壓力的調(diào)節(jié)，使之參數(shù)穩(wěn)定在合適的范圍內(nèi)。

2　常見的故障原因及處理措施

2.1信號管錯誤導(dǎo)致的非正常密封油調(diào)節(jié)

在密封油系統(tǒng)安裝中，由于對密封油系統(tǒng)的平衡閥、壓差閥信號管的重要性認(rèn)知不足，導(dǎo)致了信號管連接口的隨意安裝，容易造成密封油系統(tǒng)無法正常調(diào)節(jié)的問題，進(jìn)而可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)大量進(jìn)油或定子內(nèi)冷卻水系統(tǒng)的油污染。如發(fā)電機(jī)氣端平衡閥的信號管錯誤的接到了發(fā)電機(jī)勵端口，而勵端平衡閥的信號管則接到了發(fā)電機(jī)氣端接口，會造成系統(tǒng)無法正常調(diào)試，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)大量進(jìn)油，造成嚴(yán)重的安全隱患。

其導(dǎo)致的主要原因是施工人員的認(rèn)知不足和頻繁的人事變動。因此，需要加強(qiáng)對技術(shù)人員的崗前培訓(xùn)工作，考核合格后方可上崗。在信號管道實際安裝過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙和施工要求，進(jìn)行信號管道裝接施工。施工人員的人事變動中，需要做好交接工作。

2.2發(fā)電機(jī)進(jìn)油

雙流環(huán)式氫油密封系統(tǒng)分為空側(cè)密封油和氫側(cè)密封油，油密封裝置一般位于發(fā)電機(jī)端蓋內(nèi)側(cè)，通過軸頸與密封瓦之間的油膜防止氫氣泄漏。密封瓦的空側(cè)和氫側(cè)是兩個相對獨(dú)立的油路，一般利用平衡閥控制兩者的油壓以維持平衡，避免了油路間的相互流串，防止了空氣對氫氣的污染，不需要另外加設(shè)真空凈油裝置。氫側(cè)回油控制箱是氫側(cè)油路的油源，在發(fā)電機(jī)使用中需要保持一定的油位，油位較高時，排油裝置將油自動排入空側(cè)油泵內(nèi)，氫側(cè)控制油箱中的油就得以保留，隨著油位的升高自動通過回油腔進(jìn)入發(fā)電機(jī)。這些現(xiàn)象大多發(fā)生在發(fā)電機(jī)調(diào)試階段，此時發(fā)電機(jī)沒有充入氫氣。因此，只要發(fā)電機(jī)開始工作，最好能夠充入0.2—0.3MPa的氫氣或空氣，并保持氫側(cè)油系統(tǒng)同時運(yùn)行。在調(diào)試過程中先開啟空側(cè)油泵，后啟動氫側(cè)油泵，調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)下的氫側(cè)油壓，使之高于機(jī)內(nèi)氣壓的0.08±0.01MPa，則能夠保證密封油系統(tǒng)的安全運(yùn)行，有效的避免了發(fā)電機(jī)進(jìn)油事故的產(chǎn)生。

發(fā)電機(jī)進(jìn)油的主要原因：①氫側(cè)控制油箱的補(bǔ)油閥被強(qiáng)行打開，或其他排油閥被強(qiáng)行關(guān)閉，以及運(yùn)行過程中浮球閥失靈等；②密封油系統(tǒng)中的閥門操作不當(dāng)，如備用差壓閥的旁路閥被開啟等；③油檔固定螺絲密封不良或密封橡膠墊破損等。因此，在發(fā)電機(jī)工作中需要定期進(jìn)行檢查維修，嚴(yán)格按照說明書操作，并對油檔落實進(jìn)行仔細(xì)清理。

2.3發(fā)電機(jī)中氫氣純度不足

由于空側(cè)密封油和氫側(cè)密封油是相對獨(dú)立的，在運(yùn)行中不容許兩者的相互串流，避免空側(cè)油對氫側(cè)油質(zhì)的污染。但在實際運(yùn)行中，由于門內(nèi)管道布置不當(dāng)造成流體阻力不平衡；閥門質(zhì)量不足，造成閥門控制不靈活或卡殼；密封瓦縫隙較大對氫氣變化的跟蹤調(diào)節(jié)困難，使得空、氫兩側(cè)出現(xiàn)串油現(xiàn)象。

若上述現(xiàn)象不斷產(chǎn)生，那么空側(cè)將持續(xù)向氫側(cè)補(bǔ)油。由于空側(cè)密封油來之主油箱箱，而其中的潤滑油，因為汽輪機(jī)汽封漏氣導(dǎo)致含有較高的水分和空氣，在進(jìn)入密封瓦與氫氣接觸時，分理出的水汽就會進(jìn)入發(fā)電機(jī)，導(dǎo)致氫氣純度下降。

2.4非正常油氫壓差范圍內(nèi)的運(yùn)行

差壓閥機(jī)構(gòu)實際上是一個內(nèi)置的波紋筒，其上部接有發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣壓力信號，內(nèi)部接有空側(cè)密封油泵輸出口油壓信號，波紋筒隨著氫氣壓力和油壓差值的變化而上下移動，從而引起下部閥門運(yùn)轉(zhuǎn)；氫氣壓力變化時引起密封油變化，始終保持油壓大于機(jī)內(nèi)氫壓的0.08±0.01MPa。實際過程中發(fā)生油氫差壓變化的主要因素有：①本身產(chǎn)品質(zhì)量不符合要求；②波紋筒破損導(dǎo)致信號不準(zhǔn)；③波紋筒內(nèi)含有空氣；④腔體內(nèi)雜志較大，油質(zhì)的清潔度不夠。

因此，在設(shè)備投產(chǎn)之初需要選取符合要求的設(shè)備，并對新建機(jī)組安裝前需要對信號管內(nèi)部進(jìn)行仔細(xì)清理，并需要定期檢查確保設(shè)備完好，能夠正常工作。若出現(xiàn)內(nèi)部含有空氣，則需要將設(shè)備卸下并抽真空處理。

2.5定子水路故障

定子水路故障一般包括水路漏水和堵塞。發(fā)電機(jī)定子繞組水路常見的漏水部位包括定子水結(jié)頭、接口焊接縫、空心銅線及絕緣引水管等；通常為了防止泄漏，一般采取水壓試驗或者氣密試驗。定子繞組水路的常見堵塞有濾芯破損堵塞、銅線氧化物堵塞及雜物堵塞等。

因此，為防止水路堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，在生產(chǎn)建設(shè)時就需要嚴(yán)格把關(guān)制造和檢測工藝，確保出廠產(chǎn)品的質(zhì)量符合設(shè)計序曲。并在設(shè)計定子水路中加設(shè)反沖洗回路，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動清洗。

3　結(jié)語

發(fā)電機(jī)的氫油水系統(tǒng)是水氫冷卻發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵輔助設(shè)備，直接影響到發(fā)電機(jī)組能否安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，安裝、調(diào)試、運(yùn)行人員需要對其引起高度重視?？偨Y(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，做好制造、安裝和運(yùn)行維護(hù)中各環(huán)節(jié)的工作，確保機(jī)組處于良好的運(yùn)行水平之下。

［1］孟艷玲.核電汽輪發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)的加工制造工藝［J］.中國機(jī)械，2014，（6）.

［2］周立娟.淺析汽輪發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)的異常狀況及處理措施［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（1）.

［3］吳慶軍，時準(zhǔn).1000MW級發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)和驗證［A］.中國電工技術(shù)學(xué)會、中國電機(jī)工程學(xué)會大電機(jī)專業(yè)委員會2014年學(xué)術(shù)年會論文集［C］.2014.