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300MW发电机密封油系统常见问题分析和处理

字体大小:[日期:2017-11-20]阅读:

导读:300MW 发电机密封油系统常见问题分析和处理
概述 目前国内引进型 300MW 汽轮发电机大都采用水氢氢冷却方式, 其氢气 的密封采用双流环式氢油密封系统。 虽然该系统是一个比

300MW 发电机密封油系统常见问题分析和处理 概述 目前国内引进型 300MW 汽轮发电机大都采用水氢氢冷却方式, 其氢气 的密封采用双流环式氢油密封系统。 虽然该系统是一个比较完善的系 统,但如果在安装、调试及运行过程中操作不当,仍然会出现一些问 题,诸如漏氢量大、氢气纯度低、差压阀及平衡阀工作失常、发电机 进油等。 常见故障的分析和处理 1 发电机进油 1.1 双流环式氢油密封系统分为空侧密封油和氢侧密封油, 它们是二 个相互独立的系统,氢侧回油控制箱是氢侧油路的油源,在运行中必 须维持一定的油位,油位高时排油装臵将自动打开,将油排往空侧油 泵的入口,其排油的动力取决于发电机内氢气压力,如氢压过低(通 常小于 0.12MPa),氢侧控制油箱的油就不容易被排出,久而久之, 油箱油位逐渐升高,最终通过消泡箱进入发电机。这种现象大多发生 在启动初期或盘车状态,尤其在调试阶段最容易发生,因为此时发电 机不充氢气。所以只要密封油系统在运行,发电机内最好能充入 0.15~0.3 Mpa 的氢气或空气,保证密封油系统的安全运行。 1.2 氢侧控制油箱的补油阀顶针被强行打开或排油阀顶针强行关闭, 以及正常运行时补、排油浮球阀失灵等,都容易造成发电机进油。 1.3 密封油系统的一些阀门被误操作, 如备用差压阀的旁路阀等被开 启也是造成发电机进油的一个原因。 2 发电机氢气纯度下降、湿度上升 2.1 由于空侧密封油和氢侧密封油是二个相对独立的系统, 空侧密封 油来自发电机轴承润滑用油, 其回油与发电机轴承润滑油混合后回到 主油箱;氢侧密封油系统设有一个单独的油箱,密封油箱的补油来自 空侧, 排油也是去空侧油系统。 理论上讲, 要求二个油系统是独立的, 运行中不允许空、氢侧二路油相互交混,以防止空侧油对氢侧油质的 污染。但在实际运行中由于联络门内漏、管道布臵不当造成流体阻力 压降不等,平衡阀、差压阀设计质量不佳,油中杂质造成平衡阀、差 压阀动作不灵活或卡涩, 密封瓦间隙偏大超标以及由于氢气变化较大 造成平衡阀、差压阀调节跟踪困难等原因,使得空、氢侧相互窜油。 如氢侧向空侧窜油,则氢侧密封油回油控制箱油位下降,自动补油浮 子阀打开,由空侧向氢侧回油控制箱补油;如果系统中上述现象是连 续的,那么补油也将是连续的;由于空侧密封油箱中含有多量的空气 和水分,当含有空气的油通过密封瓦与氢气接触时,根据分压定律, 油中分离出来的气或汽会进入到发电机内,造成氢气纯度下降、湿度 上升。如空侧油向氢侧窜,则氢气纯度下降、湿度上升的更快。 2.2 造成氢气纯度和湿度下降的另一个原因是氢侧密封油泵停运。 这 时空侧密封油不仅向空侧流动,也向氢侧流动,相当于单流油封,仍 可阻止氢气向机外逸出。虽然这是制造厂所允许的,但由于空氢侧共 用一个密封油源,溶于氢侧油中的氢气可以通过空侧油路逸出,而溶 于空侧油中气(汽)便通过氢侧油路进入机内,造成机内氢气纯度降 低、湿度增大。保证氢气纯度,就必须大量排换氢气,造成不必要的 浪费。所以这种方式,最好不要长期运行。 3 油氢差压超过规定范围运行差压阀的执行机构实际上是一个内臵 式波纹筒,波纹筒上部接有发电机内氢气压力信号,波纹筒内部接有 空侧密封油泵出口压力油信号, 氢气压力和油压差值的变化造成波纹 筒的上下移动,从而带动下部阀门的移动,氢气压力变化时,密封油 也相应变化,始终保持油压大于机内氢 0.084Mpa。但在实际过程中 经常发现油氢差压发生变化,尤其在低氢压时变化更大,其原因大致 有以下几点: (1)由于产品本身质量所造成的。调试过程中常发现差 压阀在额定氢压时调节性能较好, 而在偏离额定工况时调节性能就不 是太好, 这说明调节弹簧的线性不理想, 运行过程中要经常调整。 (2) 波纹筒破裂。 (3)波纹筒内空气未放尽。因为空气为可压缩性气体, 部分吸收了油压的变化, 对调节性能影响较大。 (4)腔体内杂质较多, 特别是新建机组,安装前需对传压管仔细清理以保证油质的清洁。 4 平衡阀工作失常平衡阀分汽端和励端二只, 其信号分别取之于各自 密封瓦处的空、氢侧油压,通过空、氢侧油压的变化自动调节平衡阀 开 度 的 大小 ,从而 使 空 、氢 侧在密 封 瓦 处的 油压差 始 终 保持 在 ± 50mmH2O 之内。平阀工作失常首先表现在空氢侧微差压计上,其值 偏差较大的原因有以下几点: (1)油质脏,活塞被卡住。 (2)传压管 较细, 通常应加大到 Φ18× 1.5mm 左右,以提高平衡阀的工作灵敏度和 平衡精度。 (3)平衡阀杆间隙、活塞间隙加工或密封不好,存在漏油 现象。若是平衡阀杆间隙漏油,那么氢则工作油将进入到氢侧信号油 室,使氢侧信号油压力升高,造成氢侧油压低于空侧油压,使微差压 计的偏值增大。 其影响程度取决于从平衡阀出口至密封瓦之间的氢侧 供油管产生的阻力压降、 平衡阀杆的漏流间隙以及氢侧压力信号管的 通径等。 (4)平衡阀有调节能力是有限的, 若发现微差压计偏差较大, 应首先调节氢弹侧油泵出口旁路阀,使其汽、励端空气侧的差压尽可 能的达到最小,然后再分别调节各自的平衡阀,使空氢侧的压差达到 小于± 500Pa。 5 发电机漏氢量大: 发电机漏氢量大的原因除与发电机本体及其相连 接的管道外,基本上都是通过密封油系统漏出去的。其中,最主要的 一点就是密封瓦安装隙大或密封瓦被磨损,这也是空、氢侧窜油的一 个根本原因。因此在安装时应严格按照标准控制好径向和轴向间隙。 对于新投产的机组,油质往往难以达到要求,使密封瓦或轴颈磨损, 造成间隙增大、超标,氢气漏量加大。某台机组曾经发生此类现象, 在 168 小时试转期间,制氢站的供气量已满足不了要求,只得外购氢 气来维持机组的运行。所以保持油质清洁不仅是为了防止密封瓦磨 损,同时也提高了平衡阀和差压阀的控制精度。此外,对油质的工作 不够重视, 运行人员对定期检查的工作项目往往不执行也是发电机漏 氢的一个原因。 制造厂的说明书要求每八小时应对刮片式滤油器进行 旋转清理并排污,但我们往往做不到这一点。 6 空侧油箱排烟风机抽油密封油排烟风机抽油在国内有不少机组均 出现过,直接表现为主机油箱的油位降低。抽油量有大有小,最大时 每小时有 1 桶油的量被抽走排掉。其原因一是管路布臵不合理、风机 压头大,二是表现为主机油箱的回油不畅等。空侧油箱排烟风机整体 布臵在 6m 标高,而空侧密封油箱实际上是一段直径加大的回油管, 布臵在运转层楼板上面,标高约 11m 左右。在风机的进口挡板前或风 机底部装有一直径约 40mm 的排污管,正常运行时用来排去管道中极 少量的油水混合物等液体杂质。从此系统来看,风机只要克服油箱顶 部上的一段排烟管道(垂直段)所造成的静压头,就可以把油抽走, 而此管道段高约 0.3m,由于风机的全压头一般在 3500Pa 左右,可见 风机是完全能够将油从油箱抽出的。 目前电厂通常采用关小风机进口 挡板的办法来防止抽油, 同时可考虑将风机进行改造或将风机移至运 转层等,都可以解决风机抽油的问题。 密封油系统是氢冷发电机组的重要辅助设备, 直接关系到机组的安全 运行, 应引起我们的高度重视, 把好制造、 安装和运行的每一个环节, 使其始终保持良好的运行水平。