氫冷發(fā)電機(jī)氫氣純度下降快的原因分析及處理

王東獻(xiàn)

摘要：某火力發(fā)電廠315機(jī)組#1發(fā)電機(jī)長時(shí)間出現(xiàn)氫氣純度下降較快現(xiàn)象，經(jīng)多次調(diào)整密封油差壓閥和平衡閥差壓仍無效，每天提純度至少3次。后經(jīng)過對(duì)#1發(fā)電機(jī)氫冷系統(tǒng)以及密封油系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)全面進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)氫側(cè)油箱排油浮球閥存在卡澀現(xiàn)象，于是對(duì)氫側(cè)油箱排油浮球閥進(jìn)行了反復(fù)活動(dòng)后， 排油浮球閥卡澀現(xiàn)象消失，氫側(cè)油箱排油聲音逐漸消失。

關(guān)鍵詞：氫氣純度下降快;氫側(cè)密封油箱;排油浮球閥卡澀

引言：某火力發(fā)電廠315機(jī)組#1發(fā)電機(jī)氫氣純度下降較快，經(jīng)多次調(diào)整密封油差壓閥和平衡閥差壓仍無效，每天提純度至少3次。后經(jīng)對(duì)#1發(fā)電機(jī)氫冷系統(tǒng)以及密封油系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)全面進(jìn)行排查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)氫側(cè)油箱排油浮球閥存在卡澀現(xiàn)象，于是對(duì)氫側(cè)油箱排油浮球閥進(jìn)行了反復(fù)活動(dòng)，全關(guān)后再開啟數(shù)次，經(jīng)反復(fù)活動(dòng)后， 排油浮球閥卡澀現(xiàn)象消失，氫側(cè)油箱排油聲音逐漸消失。

1發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)及工作原理

1.1密封原理：該電廠2x315MW機(jī)組的發(fā)電機(jī)為水氫氫冷卻式，發(fā)電機(jī)兩端密封采用雙流環(huán)密封瓦型。

密封油系統(tǒng)正常情況下投入前，應(yīng)先投入潤滑油系統(tǒng)。密封油系統(tǒng)投運(yùn)前，油質(zhì)必須合格。在機(jī)組投盤車前空側(cè)密封油投入，氣體置換前氫側(cè)密封油投入。機(jī)組沖轉(zhuǎn)前，發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度、濕度必須合格，氫壓不小于0.1MPa。

1.2系統(tǒng)正常運(yùn)行維護(hù)

運(yùn)行中定期檢查密封油泵及電機(jī)的運(yùn)行情況，泵出口壓力應(yīng)正常，無泄漏現(xiàn)象、電機(jī)無過熱、泵組聲音正常。檢查密封油箱油位正常，補(bǔ)排油動(dòng)作正常。檢查密封油與氫氣差壓正常為：0.084MPa。檢查空側(cè)與氫側(cè)密封油差壓為：≤0.49Kpa。密封瓦進(jìn)油溫度在38～49℃，回油溫度不高于77℃。一旦空側(cè)主油源發(fā)生故障，密封油壓力降低比機(jī)內(nèi)氣體壓力高0.056MPa時(shí)，備用差壓閥將自動(dòng)打開，并由它建立穩(wěn)定高于機(jī)內(nèi)氣壓0.056MPa的油壓;當(dāng)空側(cè)密封油壓力降低比機(jī)內(nèi)氣體壓力高0.035MPa時(shí)，直流備用油泵自動(dòng)啟動(dòng)，使密封油壓恢復(fù)并保持高出機(jī)內(nèi)氣體壓力0.084MPa;一旦備用低壓潤滑油油源投入運(yùn)行時(shí)，就要求立即將發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣壓力降到0.014MPa或更低，以免直流油泵停運(yùn)后漏氫。

1.3發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)故障

1.3.1密封油箱油位高處理

當(dāng)“消泡箱油位高”報(bào)警時(shí)，應(yīng)立即就地進(jìn)行檢查;應(yīng)檢查浮球排油閥動(dòng)作情況，否則手動(dòng)排油至正常油位。

1.3.2密封油壓低的處理

空側(cè)交流密封油泵運(yùn)行，密封油壓降至比機(jī)內(nèi)氫壓高0.035MPa時(shí)聯(lián)直流。同時(shí)檢查運(yùn)行泵是否故障，否則應(yīng)進(jìn)行隔離檢修，并對(duì)聯(lián)動(dòng)泵加強(qiáng)監(jiān)視。氫側(cè)交流密封油泵運(yùn)行，密封油壓降至比機(jī)內(nèi)氫壓高0.035MPa時(shí)聯(lián)直流。同時(shí)對(duì)運(yùn)行泵、冷油器進(jìn)行檢查，確認(rèn)無故障，否則隔離檢修。

2處理經(jīng)過：

12月15日#1機(jī)氫氣純度較停機(jī)前下降快，汽機(jī)專業(yè)對(duì)整個(gè)密封油系統(tǒng)進(jìn)行了排查，發(fā)現(xiàn)密封油系統(tǒng)各壓力表計(jì)、差壓表計(jì)、油箱油位等無明顯異常，氫氣無外泄漏現(xiàn)象，分析原因是由于空氫側(cè)密封油互通，而空側(cè)密封油含有空氣，進(jìn)入氫側(cè)密封油內(nèi)，導(dǎo)致氫氣純度下降。可利用排除法對(duì)可能互串的設(shè)備進(jìn)行逐個(gè)排查。經(jīng)觀察，懷疑#1機(jī)密封油系統(tǒng)氫側(cè)油跟蹤不靈活，可通過微量調(diào)整，觀察壓力表計(jì)跟蹤變化進(jìn)行排查。12月16日安排對(duì)密封油系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行了檢查，就地檢查汽端、勵(lì)端平衡閥差壓正常，油箱油位正常，氫油差壓0.1Mpa，結(jié)合氫側(cè)油箱排油溫度偏高的現(xiàn)象綜合分析，判斷為空側(cè)回油量較大，先對(duì)氫油差壓進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)也安排運(yùn)行值班員對(duì)系統(tǒng)油溫進(jìn)行了調(diào)整，以觀察運(yùn)行。12月17日調(diào)整主差壓閥壓力由0.09Mpa至0.1Mpa，就地?zé)峁x表盤微差壓計(jì)指示變化后恢復(fù)主差壓閥調(diào)整前數(shù)值狀態(tài)。檢查發(fā)現(xiàn)氫側(cè)密封油箱油位為115mm，并且密封油箱油位穩(wěn)定，空側(cè)補(bǔ)油閥，氫側(cè)排油閥開啟狀態(tài)，閥桿位置和#2機(jī)比較后均無明顯異常。12月18日調(diào)整主差壓閥壓力由0.1 MPa調(diào)整至0.086Mpa，觀察運(yùn)行。12月19日對(duì)#1機(jī)密封油站汽端、勵(lì)端平衡閥壓力調(diào)整。調(diào)整平衡閥過程中對(duì)平衡閥微差壓計(jì)指示進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)關(guān)閉氫側(cè)信號(hào)管時(shí)微差壓計(jì)變化明顯，而且迅速，關(guān)閉空側(cè)信號(hào)管時(shí)微差壓計(jì)變化微量，而且緩慢。12月21日根據(jù)分析和調(diào)整經(jīng)驗(yàn)，排查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)氫側(cè)油箱排油浮球閥存在卡澀現(xiàn)象，于是對(duì)氫側(cè)油箱排油浮球閥進(jìn)行了反復(fù)活動(dòng)，全關(guān)后再開啟數(shù)次，經(jīng)反復(fù)活動(dòng)后， 排油浮球閥卡澀現(xiàn)象消失，氫側(cè)油箱排油聲音逐漸消失。

3原因分析：

氫側(cè)密封油箱排油浮球閥長期不活動(dòng)、不操作導(dǎo)致卡澀，排油閥處于常開啟狀態(tài)，連續(xù)排油，為保證油箱油位平衡，系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)油，引起氫側(cè)油箱補(bǔ)油閥連續(xù)補(bǔ)充大量空側(cè)密封油，因空側(cè)密封油在發(fā)電機(jī)雙流環(huán)密封環(huán)外側(cè)且油源來源于主油箱，含空氣和水分偏大，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)氫氣純度下降較快。

4暴露的問題：

（1）因發(fā)電機(jī)氫側(cè)密封油箱排油浮球閥長期不活動(dòng)、不操作，發(fā)電機(jī)氣體置換前后，氫側(cè)密封油箱油位變化大，存在卡澀隱患。

（2）自#1機(jī)組啟動(dòng)后發(fā)現(xiàn)氫氣純度下降以后，相關(guān)專業(yè)雖進(jìn)行了大量工作，但一直沒有找到真正原因，直到12月21日當(dāng)值值長找到原因并及時(shí)消除，暴露了相關(guān)專業(yè)工作不深入細(xì)致。

5結(jié)束語：

經(jīng)過對(duì)#1發(fā)電機(jī)氫冷系統(tǒng)以及密封油系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)漏點(diǎn)的全面排查和原因分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)氫側(cè)油箱排油浮球閥存在卡澀現(xiàn)象，并對(duì)對(duì)氫側(cè)油箱排油浮球閥進(jìn)行了反復(fù)活動(dòng)處理，氫側(cè)油箱排油聲音逐漸消失，排油浮球閥卡澀現(xiàn)象得到消除。經(jīng)過長時(shí)間觀察運(yùn)行，氫氣純度逐漸穩(wěn)定，氫氣純度下降較快以及氫氣純度不合格的安全隱患得到了消除，發(fā)電機(jī)提氫氣純度次數(shù)大大降低，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性得到了提高。目前氫側(cè)油箱補(bǔ)油、排油浮球閥活動(dòng)試驗(yàn)已納入日常巡檢和活動(dòng)試驗(yàn)工作，效果較好，減小或避免了發(fā)電機(jī)氫側(cè)密封油箱排油或補(bǔ)油浮球閥卡澀現(xiàn)象的再次發(fā)生，大大降低了發(fā)電機(jī)提氫氣純度次數(shù)和補(bǔ)氫量，節(jié)省了制氫量，為公司經(jīng)營帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益，并具有很好的推廣應(yīng)用意義。