氫冷發(fā)電機(jī)進(jìn)油的原因分析及預(yù)防措施

【摘要】介紹了氫冷發(fā)電機(jī)組雙流環(huán)式密封油系統(tǒng)的工作原理，分析了在機(jī)組運(yùn)行及備用期間導(dǎo)致發(fā)電機(jī)進(jìn)油的各種原因，提出了一系統(tǒng)有效的防范措施，取得了良好的效果。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電機(jī)；密封油；進(jìn)油；防范措施

1、引言

靖遠(yuǎn)第二發(fā)電有限公司二期2×330MW #5、6燃煤發(fā)電機(jī)組分別于1996年11月、1997年7月投產(chǎn)發(fā)電，發(fā)電機(jī)冷卻方式為水氫氫冷卻。密封油系統(tǒng)主要作用是密封發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣，防止氫氣泄露以及外界空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)。雙流環(huán)式密封油系統(tǒng)具有密封效果好、可靠性高的特點(diǎn)，但若操作不當(dāng)很可能造成發(fā)電機(jī)進(jìn)油事故，發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)油，將影響定子線圈的絕緣性能，嚴(yán)重時(shí)使絕緣擊穿，出現(xiàn)匝間或相間短路，嚴(yán)重影響機(jī)組的正常運(yùn)行。

2、發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)的工作原理

雙環(huán)流式密封瓦內(nèi)有空、氫側(cè)兩個(gè)環(huán)狀配油槽。密封油系統(tǒng)提供的氫側(cè)密封油流向氫側(cè)配油槽，空側(cè)密封油流向空側(cè)配油槽，然后，沿轉(zhuǎn)軸軸向穿過密封瓦內(nèi)徑與轉(zhuǎn)軸之間的間隙流出。如果空、氫側(cè)油路的供油壓力在密封瓦處恰好相等，油就不會(huì)在兩條配油槽之間的間隙中竄流，只要密封油壓始終高于機(jī)內(nèi)氣體壓力，便可防止發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣從機(jī)內(nèi)逸出。

2.1空側(cè)密封油油路

空側(cè)密封油泵從空側(cè)回油箱取得油源，一部分油通過兩組冷卻器、密封油濾網(wǎng)后進(jìn)入雙流環(huán)式密封瓦的空側(cè)配油槽，另一部分油則通過主差壓閥原回到空側(cè)密封油泵的入口，正常運(yùn)行中通過主差壓閥的調(diào)整保持空側(cè)密封油壓始終大于氫壓0.084Mpa。

2.2氫側(cè)密封油油路

氫側(cè)密封油箱的油通過氫側(cè)密封油泵升壓后經(jīng)冷油器、濾網(wǎng)及平衡閥送入雙流環(huán)式密封瓦的氫側(cè)配油槽，在油泵的出口設(shè)置一旁路閥，通過該旁路閥的開度對(duì)氫側(cè)密封油泵出口油壓進(jìn)行粗調(diào)。氫側(cè)密封油供油壓力則通過平衡閥進(jìn)行細(xì)調(diào)，使之自動(dòng)跟蹤空側(cè)密封油壓，保持空氫側(cè)密封油差壓基本一致。

2.3密封油備用油源

為保證空側(cè)交流密封油泵故障時(shí)，發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣不外逸，空側(cè)油路設(shè)有幾路備用油，除空側(cè)直流密封油泵外，還從汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)引入高、低壓備用油，通過備用差壓調(diào)節(jié)閥的節(jié)流來控制油壓，當(dāng)空側(cè)密封油壓力比氫壓只高出0.056MPa時(shí)，該備用差壓調(diào)節(jié)閥開啟，并保持0.056MPa的油氫差壓。

3、發(fā)電機(jī)進(jìn)油原因分析

3.1發(fā)電機(jī)進(jìn)油的途徑

密封油進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)一條路徑是：由于各種原因引起消泡箱油位上升→消泡箱油位高報(bào)警沒有及時(shí)處理→油位繼續(xù)上升→從迷宮擋油板和轉(zhuǎn)軸之間的間隙溢入發(fā)電機(jī)內(nèi)；另一條是：密封油與風(fēng)壓差太大，或密封瓦的間隙過大，直接將密封油噴入發(fā)電機(jī)。

3.2發(fā)電機(jī)進(jìn)油原因

（1）氫側(cè)回油箱油位控制不當(dāng)，氫側(cè)密封油箱滿油后導(dǎo)致消泡箱滿油，從而使油溢入發(fā)電機(jī)內(nèi)。

（2）氫側(cè)密封瓦配油槽處油壓過高使密封油通過油擋直接噴入發(fā)電機(jī)內(nèi)。

（3）機(jī)組啟動(dòng)初期，在啟動(dòng)油系統(tǒng)時(shí)，密封油系統(tǒng)備用差壓閥前后截門#24、#25及旁路#26三個(gè)閥門處于開啟狀態(tài)，此時(shí)有兩路進(jìn)油可能。一是壓力較高的油直接由空側(cè)密封油管路進(jìn)入消泡箱，消泡箱滿油后進(jìn)入發(fā)電機(jī)；二是油經(jīng)密封油箱補(bǔ)油門進(jìn)入氫側(cè)密封油箱使密封油箱滿油，從而使消泡箱滿油最終進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)，若密封油箱上的強(qiáng)制補(bǔ)油閥處于旋進(jìn)狀態(tài)，則發(fā)電機(jī)進(jìn)油會(huì)更加嚴(yán)重。

（4）發(fā)電機(jī)排氫過程中，因主差壓閥故障卡澀等原因造成油氫差壓高，從而使發(fā)電機(jī)進(jìn)油。

（5）消泡箱至氫側(cè)密封油箱回油管道堵塞，或回油不暢造成消泡箱滿油，繼而引起發(fā)電機(jī)進(jìn)油。

（6）當(dāng)氫壓較低時(shí)，氫側(cè)油箱內(nèi)壓力較低無法及時(shí)排除過多的油將使氫側(cè)密封油箱保持在滿油的油位，甚至可能出現(xiàn)消泡箱滿油，使得發(fā)電機(jī)存在進(jìn)油的危險(xiǎn)。

（7）氫側(cè)回油箱油位自動(dòng)控制失靈，補(bǔ)油閥開啟在某一開度卡住或排油閥在較高油位時(shí)不能自動(dòng)開啟，可能在空側(cè)密封油壓稍高于氫側(cè)密封油壓時(shí)，密封瓦處的油向氫側(cè)竄流而導(dǎo)致氫側(cè)回油箱的滿油，直到消泡箱滿油，最后進(jìn)入發(fā)電機(jī)。

4、防止發(fā)電機(jī)進(jìn)油措施

4.1在發(fā)電機(jī)退氫時(shí)，應(yīng)緩慢降氫壓

氫壓緩慢下降，可以使主差壓調(diào)節(jié)閥及平衡閥能及時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)，以保證合適的油氫差壓。

4.2嚴(yán)格按照閥門檢查卡操作

投入主機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)前確保密封油備用差壓閥油路隔離，投入密封油系統(tǒng)前確?！皻錃鈧?cè)回油箱”上下的四個(gè)針閥全部旋出，處于自由狀態(tài)。

4.3保證消泡箱液位報(bào)警裝置正常

消泡箱液位較高時(shí)，及時(shí)發(fā)出報(bào)警通知運(yùn)行人員進(jìn)行處理，避免消泡箱滿油。

4.4保證浮子式檢漏器的高液位報(bào)警功能正常

浮子式液位檢漏器接于發(fā)電機(jī)的最低位置。若發(fā)電機(jī)內(nèi)進(jìn)入油或水，流至液體檢漏器內(nèi)到一定高度即發(fā)出高液位報(bào)警，提醒運(yùn)行人員做出相應(yīng)的處理。

4.5加強(qiáng)發(fā)電機(jī)氫氣置換過程中密封油的監(jiān)視

發(fā)電機(jī)氫氣置換時(shí)，發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體壓力低而且隨時(shí)處于波動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)特別考驗(yàn)差壓閥及平衡閥的工作性能，所以在發(fā)電機(jī)氫氣置換過程中要加強(qiáng)對(duì)密封油各參數(shù)的監(jiān)視，若出現(xiàn)異常要及時(shí)進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)。

4.6保證檢修時(shí)密封瓦間隙符合要求

對(duì)于300MW汽輪機(jī)，要求密封瓦與轉(zhuǎn)軸直徑間隙為0.105-205mm，檢修時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)保證密封瓦間隙符合要求，并盡量靠近下限，這樣即能減少密封油流量，又能防止因密封瓦間隙過小而產(chǎn)生的密封瓦溫高、密封瓦磨損甚至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸振動(dòng)過大等缺陷。

4.7加強(qiáng)主機(jī)潤(rùn)滑油及密封油濾油工作

密封油中含有雜質(zhì)，特別是鐵屑，不僅會(huì)磨損密封瓦和轉(zhuǎn)軸，破壞原有的軸瓦間隙，造成發(fā)電機(jī)進(jìn)油，還會(huì)使設(shè)備孔洞堵塞和差壓閥、平衡閥、密封油箱排補(bǔ)油裝置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)卡澀失靈。

5、結(jié)束語

氫冷發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)是否正常，關(guān)乎機(jī)組能否安全運(yùn)行和發(fā)電機(jī)的壽命。通過對(duì)造成發(fā)電機(jī)進(jìn)油的各種原因進(jìn)行分析，針對(duì)以上原因制定出了切實(shí)可行的預(yù)防措施，對(duì)避免發(fā)電機(jī)進(jìn)油事故起到了很好的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]吳季蘭.300MW火力發(fā)電機(jī)組叢書第二分冊(cè).汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng).北京：中國(guó)電力出版社，2001.

作者簡(jiǎn)介

張國(guó)情（1984—），男，助理工程師，主要從事330MW火力發(fā)電廠集控運(yùn)行工作。