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(四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司,四川 廣安 638000)

0 引言

四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡稱廣安電廠)二期 2×300MW機(jī)組采用東方電機(jī)廠生產(chǎn)的QFSN-300-2-20型發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)采用水氫氫冷卻方式,即定子繞組水內(nèi)冷,轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷,定子鐵心氫冷。發(fā)電機(jī)配備了單流環(huán)式密封油系統(tǒng)。密封油系統(tǒng)由2臺交流密封油泵、1臺直流油泵、1臺再循環(huán)油泵、空氣抽出槽、回油擴(kuò)大槽、浮子油箱、真空油箱、油氫壓差閥、單流環(huán)式密封瓦、四氟乙烯密封絕緣墊及密封油凈化裝置等構(gòu)成。這樣,密封油系統(tǒng)可以防止外界空氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)并阻止發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣外漏,以保證發(fā)電機(jī)氣體置換過程安全并維持發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行所需純度和壓力的氫氣。

1 #33機(jī)組發(fā)電機(jī)單流環(huán)式密封油系統(tǒng)

1.1 密封油正常運(yùn)行回路

主機(jī)軸承潤滑油供油管→真空油箱→交流密封油泵→濾油器→壓差閥→發(fā)電機(jī)密封瓦→氫側(cè)排油(空側(cè)排油不經(jīng)擴(kuò)大槽和浮子油箱直接回空氣抽出槽)→擴(kuò)大槽→浮子油箱→空氣抽出槽→軸承潤滑油排油→汽機(jī)主油箱。

1.2 密封油事故運(yùn)行回路

主機(jī)軸承潤滑油供油管→直流事故密封油泵→濾油器→壓差閥→發(fā)電機(jī)密封瓦→氫側(cè)排油→(空側(cè)排油不經(jīng)擴(kuò)大槽和浮子油箱直接回空氣抽出槽)→擴(kuò)大槽→浮子油箱→空氣抽出槽→軸承潤滑油排油→汽機(jī)主油箱。

1.3 軸承潤滑油直接供發(fā)電機(jī)密封油

在交流密封油泵及直流油泵都失去作用的情況下,軸承潤滑油直接作為密封油源密封發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣,此時發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力必須降到 0.05MPa,發(fā)電機(jī)應(yīng)減負(fù)荷運(yùn)行,擴(kuò)大槽上部的排氫管應(yīng)連續(xù)排放并向發(fā)電機(jī)內(nèi)補(bǔ)氫。

2 #33機(jī)組密封油油壓下降的異?，F(xiàn)象

2008-12-27 T 00:30,#33機(jī)組以230MW負(fù)荷運(yùn)行,發(fā)電機(jī)密封油油泵出口母管油壓開始下降(正常油壓 0.68MPa),調(diào)整密封油油泵出口再循環(huán)手動門,使密封油壓回升至 0.64MPa,但幾分鐘后密封油壓又繼續(xù)下降,且油壓低使直流密封油泵聯(lián)動,發(fā)電機(jī)汽端密封油氫側(cè)回油溫度異常下降,最低至 27℃(正常溫度 46℃),發(fā)電機(jī)氫氣壓力下降較快。全關(guān)再循環(huán)手動門,調(diào)整密封油壓至 0.68 MPa,停運(yùn)直流密封油泵后,密封油箱油位持續(xù)下降,密封油壓繼續(xù)下降,無法維持密封油壓,不得不啟運(yùn)直流密封油泵。啟運(yùn)直流密封油泵后,密封油箱油位回升至 22mm穩(wěn)定,密封油壓調(diào)整至 0.68 MPa穩(wěn)定,于是保持直流事故密封油泵與交流密封油泵同時運(yùn)行。

3 壓差試驗

做降低#33機(jī)組發(fā)電機(jī)密封油油/氫壓差0.075MPa(油 /氫壓差正常 0.1MPa)試驗,觀察真空油箱油位變化情況。

降低發(fā)電機(jī)密封油油/氫壓差 0.075MPa(油/氫壓差正常 0.1MPa),停運(yùn)直流事故密封油泵,密封油箱油位能維持在 22mm,但發(fā)電機(jī)氫氣壓力下降速度加劇(氫氣壓力下降速度 1kPa/min),不得不啟運(yùn)直流事故密封油泵,維持交流密封油泵和直流密封油泵同時運(yùn)行,泵出口壓力調(diào)整為 0.67MPa,恢復(fù)密封油油/氫壓差至 0.1MPa,密封油箱油位穩(wěn)定在 22mm,發(fā)電機(jī)氫氣壓力下降速度得以控制(氫氣壓力下降速度 2kPa/h),發(fā)電機(jī)汽端密封油氫側(cè)回油溫度也開始回升至 41℃(勵端一直是 46℃),檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)密封油空氣抽出槽排煙風(fēng)機(jī)處漏氫量大。

對發(fā)電機(jī)密封油油壓下降的異常現(xiàn)象進(jìn)行初步分析,認(rèn)為密封油箱油位下降是導(dǎo)致交流密封油泵出力下降和密封油油壓下降的主要原因。直流事故油泵啟運(yùn)后,直接從汽輪機(jī)軸承潤滑油母管取油,密封油真空油箱油位才能維持。

4 #33機(jī)組密封油油箱油位下降分析

(1)密封油真空油箱內(nèi)浮球閥故障,突然關(guān)閉或卡澀會導(dǎo)致真空油箱進(jìn)油不足,使真空油箱油位下降。直流油泵啟運(yùn)后,真空油箱油位能恢復(fù)正常,且油位能維持在 22mm,說明真空油箱內(nèi)浮球閥沒有故障。

(2)真空油箱內(nèi)的浮球閥出口噴嘴被異物堵塞,會導(dǎo)致真空油箱補(bǔ)油不足,引起油箱油位下降。為了凈化密封油,進(jìn)入真空油箱的油都要通過噴嘴霧化,使油中的水蒸氣分離,利用真空泵組抽出。汽機(jī)軸承潤滑油通過真空油箱內(nèi)的浮球閥,再經(jīng)過噴嘴霧化后,進(jìn)入油箱。若該噴嘴堵塞,也會導(dǎo)致真空油箱補(bǔ)油不足,引起油箱油位下降。

(3)密封瓦損壞,密封間隙非正常增大,導(dǎo)致密封油在正常的油/氫壓差下,密封瓦的進(jìn)油和排油流量增大,而真空油箱補(bǔ)油流量受軸承潤滑油壓力和管道閥門的限制不能無限增大,引起真空油箱油位下降。

5 真空油箱油位下降的原因

發(fā)電機(jī)密封油油/氫壓差從 0.1 MPa降低至0.075MPa,降低密封瓦的進(jìn)油和排油流量,停運(yùn)直流事故密封油泵,單獨(dú)運(yùn)行交流密封油泵,真空油箱油位能維持在 22MPa,密封油壓也能維持正常 0.67 MPa。但因油/氫壓差降低而不能封住發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣,使發(fā)電機(jī)氫氣壓力快速下降。說明真空油箱內(nèi)浮球閥沒有故障,浮球閥出口噴嘴也沒有被異物堵住,即真空油箱補(bǔ)油是正常的。

相反,從這些參數(shù)變化和現(xiàn)象可以判斷:密封瓦間隙非正常增大,密封瓦進(jìn)油和排油流量增大是引起真空油箱油位下降的真正原因。密封瓦間隙非正常增大可能是密封瓦或四氟乙烯密封絕緣墊損壞。

發(fā)電機(jī)汽端密封油氫側(cè)回油溫度異常下降至27℃(正常溫度 46℃),而勵端密封油氫側(cè)回油溫度始終正常,說明汽側(cè)密封瓦或四氟乙烯密封絕緣墊損壞。

廣安電廠發(fā)電部、維修部和生產(chǎn)部有關(guān)技術(shù)人員經(jīng)綜合分析得出一致結(jié)論:#33機(jī)組發(fā)電機(jī)密封油真空油箱油位下降的真正原因是汽側(cè)密封瓦或其四氟乙烯密封絕緣墊損壞。

6 臨時處理措施

為了保證機(jī)組正常運(yùn)行,不能停機(jī)檢查修復(fù)損壞的發(fā)電機(jī)汽側(cè)密封瓦或四氟乙烯密封絕緣墊,同時又必須停運(yùn)直流事故密封油泵備用,保持交流密封油泵單獨(dú)運(yùn)行。經(jīng)廣安電廠發(fā)電部、維修部和生產(chǎn)部研究,確定了#33機(jī)組密封油真空油箱油位下降的臨時處理措施:由汽機(jī)維護(hù)人員從#33機(jī)組發(fā)電機(jī)密封油空氣抽出槽放油門后接 1個 ?15mm的臨時管道至密封油真空油箱底部放油手動門后,根據(jù)密封油箱油位部分開啟這 2個手動門(臨時補(bǔ)油門),對真空油箱補(bǔ)油。

通過該方案的實施,部分開啟發(fā)電機(jī)密封油空氣抽出槽至密封油真空油箱的臨時補(bǔ)油門,調(diào)整密封油壓至 0.68MPa,停運(yùn)直流密封油泵,密封油箱油位穩(wěn)定在 16mm,密封油壓正常。#33機(jī)組密封油系統(tǒng)就這樣一直穩(wěn)定運(yùn)行一個半月,直到調(diào)令停機(jī)。

7 調(diào)令停機(jī)后檢查處理情況

下面分析#33機(jī)組密封油系統(tǒng)真空油箱油位下降的檢查處理情況。

2009年2月23日,利用調(diào)令停機(jī)機(jī)會,汽輪機(jī)維護(hù)人員辦票檢查#33機(jī)組發(fā)電機(jī)密封瓦。檢查證實#33機(jī)組發(fā)電機(jī)汽端密封瓦四氟乙烯密封絕緣墊圈部分損壞,予以更換,拆除密封油空氣抽出槽放油門至密封油箱底部放油手動門間的臨時管道,恢復(fù)正常運(yùn)行方式,啟密封油系統(tǒng),對發(fā)電機(jī)進(jìn)行了氣密性試驗,合格后,置換為氫氣狀態(tài)。經(jīng)過機(jī)組運(yùn)行檢驗,密封油系統(tǒng)正常。

8 結(jié)束語

廣安電廠#33機(jī)組于 2004年投產(chǎn),密封瓦四氟乙烯密封絕緣墊圈老化損壞,屬老化問題。以后,機(jī)組大小修都應(yīng)加強(qiáng)這些易老化損壞的零部件等設(shè)備檢查處理,確保運(yùn)行安全。

廣安電廠三期 600MW發(fā)電機(jī)也是單流環(huán)式密封油系統(tǒng),油系統(tǒng)設(shè)備布置完全相同,但密封瓦沒有四氟乙烯密封絕緣墊圈。因此,建議取消廣安電廠二期 2×300MW機(jī)組發(fā)電機(jī)密封瓦四氟乙烯密封絕緣墊,同時應(yīng)調(diào)小密封瓦間隙,才能達(dá)到密封氫氣的效果。

[1]李西軍,趙爽.發(fā)電機(jī)氫側(cè)密封油箱滿油現(xiàn)象的分析[J].電站系統(tǒng)工程,2008,24(6):45-46.

[2]任志廣,郭艷敏.一起密封油壓力油箱故障引起氫壓顯著下降的故障處理[J].廣西電力,2006(6):43-44.

[3]葛成林,張彥春.GE公司 350MW機(jī)組配套的潤滑油及密封油系統(tǒng)設(shè)計特色及運(yùn)行分析[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2004(16):82-83.