楊 亮（華電濰坊發(fā)電有限公司,山東 濰坊 261204）

670MW機(jī)組發(fā)電機(jī)密封油提純裝置的應(yīng)用

楊 亮
（華電濰坊發(fā)電有限公司,山東 濰坊 261204）

摘 要：通過對(duì)機(jī)組密封油系統(tǒng)實(shí)施設(shè)備改造和運(yùn)行方式優(yōu)化，使機(jī)組發(fā)電機(jī)氫氣排污量明顯降低，取得了較為明顯的節(jié)能效果，方法和結(jié)論為同類機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：氫氣純度;密封油;提純

1 引言

目前采用氫冷方式的汽輪發(fā)電機(jī)其內(nèi)部充有一定壓力的氫氣，用于對(duì)轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子本體及定子鐵芯進(jìn)行冷卻，為防止氫氣沿發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄出，在發(fā)電機(jī)兩側(cè)軸端設(shè)置雙流環(huán)密封油系統(tǒng)進(jìn)行密封，靠近發(fā)電機(jī)一側(cè)的密封油稱為氫側(cè)密封油，其外側(cè)的密封油稱為空側(cè)密封油，運(yùn)行中通過平衡閥自動(dòng)調(diào)整空側(cè)油與氫側(cè)油壓力相等。但實(shí)際運(yùn)行中往往因?yàn)槊芊馔唛g隙過大、平衡閥自身調(diào)節(jié)品質(zhì)差等因素的影響，不可避免地造成空氫側(cè)竄油，由于空側(cè)油含有空氣和水分，當(dāng)空側(cè)油竄向氫側(cè)油，就會(huì)造成氫側(cè)油的污染，使得氫側(cè)油中也含有空氣和水分，當(dāng)這部分空氣和水分?jǐn)U散到發(fā)電機(jī)內(nèi)時(shí)就降低了發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣純度。發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度降低以后，可能造成發(fā)電機(jī)繞組絕緣下降，嚴(yán)重威脅發(fā)電機(jī)的安全，同時(shí)還是造成發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)氫致裂紋的主要原因；發(fā)電機(jī)氫氣純度降低還將影響冷卻效果，降低發(fā)電機(jī)效率，氫氣純度每下降1%，通風(fēng)損耗及轉(zhuǎn)子摩擦損耗將增加11%。為保證發(fā)電機(jī)氫氣純度在合格范圍內(nèi)，當(dāng)氫氣純度降到一定數(shù)值時(shí)需進(jìn)行氫氣排污，即首先排除發(fā)電機(jī)內(nèi)一部分純度低的氫氣，然后再補(bǔ)入純度高的氫氣，這種提純方式不僅造成運(yùn)行人員工作量的增加，同時(shí)又造成了經(jīng)濟(jì)的損失。

2 設(shè)備概況

某電廠#4發(fā)電機(jī)組為上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司生產(chǎn)的QFSN-670-2型三相同步汽輪發(fā)電機(jī)，采用水氫氫冷卻方式，密封油系統(tǒng)采用雙流雙環(huán)式密封瓦，密封油分空側(cè)和氫側(cè)兩個(gè)油路分別供給。運(yùn)行中控制氫氣純度＞97%，氫氣純度≤97%時(shí)進(jìn)行氫氣排污，即排除發(fā)電機(jī)內(nèi)一部分純度低的氫氣，然后補(bǔ)入純度高的氫氣來提高發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度。該機(jī)組較長時(shí)間以來存在氫氣排污頻繁，氫氣消耗量大的問題，一般每48小時(shí)即進(jìn)行氫氣排污一次，每次氫氣消耗量在100m3左右。針對(duì)此問題該電廠從設(shè)備改造和運(yùn)行方式優(yōu)化兩方面進(jìn)行了改進(jìn)，在實(shí)際應(yīng)用中取得較明顯的節(jié)能效果。

3 改進(jìn)方法

3.1 設(shè)備改造

利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)，在發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)氫側(cè)油箱補(bǔ)油管道上并接密封油提純裝置，以脫去密封油中所含的水份、氣體和雜質(zhì)，使發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度、濕度能維持在較高的水平下運(yùn)行，系統(tǒng)接入如圖1所示。

密封油提純裝置如圖2所示，密封油經(jīng)過供油截止閥、供油電磁閥、浮球閥、旋轉(zhuǎn)霧化噴頭然后進(jìn)入真空油箱，旋轉(zhuǎn)霧化噴頭可使油液形成薄膜,從而具有極大的氣化表面，真空泵維持油箱保持在真空狀態(tài)下，可以連續(xù)降低油和水汽混合物中水汽的蒸汽分壓，由于水和油的沸點(diǎn)不同，在這種狀態(tài)下可以比較容易達(dá)到脫水、脫氣以及破乳的目的。經(jīng)過凈化后的密封油被排油泵排出，一部分油液經(jīng)精濾網(wǎng)去除油中的顆粒雜質(zhì)，以達(dá)到進(jìn)一步凈化的目的，然后經(jīng)單向閥、排油截止閥進(jìn)入發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)；另一部分油液經(jīng)旁路閥再次流回真空油箱，繼續(xù)進(jìn)行真空凈化處理。排油泵采用變頻控制，能自動(dòng)控制排油泵的工作流量與密封油系統(tǒng)所需的流量相一致。真空油箱與真空泵之間設(shè)有冷凝器，真空油箱內(nèi)的水汽、油氣通過冷凝器時(shí)發(fā)生冷凝，由水、油組成的廢液就積存在冷凝器的底部，廢氣則經(jīng)過真空電磁閥后，被真空泵抽吸排向大氣。冷凝器設(shè)有觀察窗，可以看到廢液的積存情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)廢液較多時(shí)，應(yīng)及時(shí)通過冷凝器底部的放油閥把廢液排放掉。

圖1

圖2

3.2 運(yùn)行方式優(yōu)化

機(jī)組密封油系統(tǒng)加裝提純裝置后，跟蹤觀察發(fā)電機(jī)氫氣排污情況，發(fā)現(xiàn)并未得到明顯改善。于是對(duì)密封油氫氣提純裝置運(yùn)行情況進(jìn)行了檢查，通過超聲波流量計(jì)測量，流經(jīng)提純裝置的油量只有10L/h左右。經(jīng)咨詢廠家，油量達(dá)30-40L/h才能達(dá)到較好效果。于是對(duì)密封油系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，首先開大平衡閥旁路，人為造成密封瓦氫側(cè)油壓高于空側(cè)油壓，加大氫側(cè)油箱補(bǔ)油量以提高通過密封油提純裝置的油量。平衡閥旁路門全開后，流經(jīng)提純裝置的油量提高到20L/h左右，仍未達(dá)到理想的流量，于是又通過關(guān)小氫側(cè)油泵出口再循環(huán)門來提高氫側(cè)油壓，從而將流經(jīng)提純裝置的油量提高到了30-40L/h左右，從而達(dá)到了較為理想的效果。

4 結(jié)語

經(jīng)過對(duì)機(jī)組密封油系統(tǒng)實(shí)施設(shè)備改造和運(yùn)行方式優(yōu)化后，發(fā)電機(jī)氫氣排污由原來的每48小時(shí)排污一次延長到每120小時(shí)排污一次，氫氣消耗量僅為原來的1/3左右，取得了較為明顯的節(jié)能效果，但是與先進(jìn)機(jī)組相比還存在一定的差距，下一步將繼續(xù)針對(duì)機(jī)組現(xiàn)狀進(jìn)行分析，制定對(duì)策，以進(jìn)一步降低發(fā)電機(jī)氫氣排污量。

參考文獻(xiàn)：

[1]席洪藻.汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行[J].水利電力出版社.1988.

[2]中國華東電力集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)委員會(huì).2600MW火電機(jī)組運(yùn)行技術(shù)叢書5汽輪機(jī)分冊6[M].中國電力出版社,2000.

作者簡介：楊亮(1973-)，男，山東高密人，研究方向：汽輪機(jī)運(yùn)行技術(shù)管理。