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        1 000 MW機(jī)組軸加風(fēng)機(jī)頻繁進(jìn)水及電機(jī)燒損問題分析及處理

        2020-06-27 14:05:30黃俊義
        機(jī)電信息 2020年2期
        關(guān)鍵詞:電機(jī)

        摘 要:針對(duì)某電廠機(jī)組運(yùn)行中軸加風(fēng)機(jī)頻繁進(jìn)水導(dǎo)致電機(jī)燒毀的問題,介紹了其故障分析與處理過程,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況,分析了導(dǎo)致軸加風(fēng)機(jī)頻繁進(jìn)水的原因,發(fā)現(xiàn)軸加風(fēng)機(jī)與電機(jī)同軸連接方式不合理,出口逆止門不嚴(yán)密,軸加風(fēng)機(jī)入口管道及出口管道未設(shè)計(jì)U型放水管,風(fēng)機(jī)內(nèi)積水,運(yùn)行中蒸汽外泄沿軸流向電機(jī)轉(zhuǎn)子致使電機(jī)進(jìn)水,是電機(jī)頻繁燒損的直接原因,并據(jù)此提出了相關(guān)的技術(shù)改造建議,使問題得到了徹底解決。

        關(guān)鍵詞:軸加風(fēng)機(jī);電機(jī);進(jìn)水;骨架油封;U型水封

        1 概況

        江西大唐國際撫州發(fā)電有限責(zé)任公司的超超臨界機(jī)組裝機(jī)容量2×1 000 MW,軸封加熱器及軸加風(fēng)機(jī)均為東汽廠及配套廠家供貨,每臺(tái)機(jī)組設(shè)兩臺(tái)軸加風(fēng)機(jī),一運(yùn)一備,風(fēng)機(jī)型號(hào)AZY013.5-043.3-1,流量2 600 m3/h,轉(zhuǎn)速2 900 r/min,全壓13 500 Pa,電機(jī)型號(hào)YX3-180M-2,功率22 kW。機(jī)組運(yùn)行中控制軸封加熱器汽側(cè)入口管壓力-5 kPa,軸加風(fēng)機(jī)進(jìn)口與軸封加熱器殼側(cè)(汽側(cè))連接,兩臺(tái)軸加風(fēng)機(jī)出口管道DN219 mm,經(jīng)過逆止門后匯流至一根出口母管,母管經(jīng)過一截水平管道后向上引接至汽機(jī)房頂部排出。兩臺(tái)機(jī)組分別于2015年底及2016年4月投產(chǎn);2017年2月—3月,首先2號(hào)機(jī)組軸加風(fēng)機(jī)連續(xù)出現(xiàn)積水現(xiàn)象,而且燒損電機(jī)一臺(tái),隨后3月份1號(hào)機(jī)組軸加風(fēng)機(jī)也出現(xiàn)進(jìn)水現(xiàn)象,燒損電機(jī)一臺(tái)。經(jīng)我廠技術(shù)人員討論分析,并咨詢軸加風(fēng)機(jī)廠家人員,對(duì)我廠現(xiàn)有設(shè)備及系統(tǒng)稍加改造,徹底解決了電機(jī)進(jìn)水問題。

        2 故障現(xiàn)象

        (1)2017年2月22日,啟動(dòng)2號(hào)機(jī)組2B軸加風(fēng)機(jī)顯示黃色故障,就地實(shí)際未運(yùn)行,經(jīng)檢查是由于電機(jī)受潮、絕緣降低而無法啟動(dòng),烘干電機(jī)后運(yùn)行正常。(2)2017年3月1日,2號(hào)機(jī)組2B軸加風(fēng)機(jī)運(yùn)行中跳閘,停電檢查電機(jī),發(fā)現(xiàn)電機(jī)進(jìn)水,電機(jī)接線盒處有水流出,風(fēng)機(jī)殼體內(nèi)部有水跡,經(jīng)電氣人員修復(fù)電機(jī)并對(duì)電機(jī)接線盒進(jìn)行封堵后,啟動(dòng)運(yùn)行正常。(3)2017年3月8日,1號(hào)機(jī)組1B軸加風(fēng)機(jī)切至1A運(yùn)行,測(cè)量1A軸加風(fēng)機(jī)絕緣合格后,啟動(dòng)1A軸加風(fēng)機(jī)后故障跳閘,停電檢查電機(jī),發(fā)現(xiàn)接線盒和電機(jī)內(nèi)部進(jìn)水,現(xiàn)場(chǎng)檢查故障風(fēng)機(jī)拆開的逆止門法蘭處均有滴水現(xiàn)象,風(fēng)機(jī)內(nèi)部水跡已沒過風(fēng)機(jī)中軸位置。

        3 原因分析

        針對(duì)電機(jī)燒損,風(fēng)機(jī)殼體有水跡等情況,我廠技術(shù)人員進(jìn)行了以下方面的排查工作:

        3.1? ? 風(fēng)機(jī)內(nèi)部機(jī)械碰磨導(dǎo)致電機(jī)過載問題

        經(jīng)過設(shè)備部對(duì)風(fēng)機(jī)手動(dòng)盤車發(fā)現(xiàn)設(shè)備正常,轉(zhuǎn)配工藝核查也未發(fā)現(xiàn)設(shè)備本身動(dòng)靜摩擦痕跡。

        3.2? ? 出口逆止門不嚴(yán)密,設(shè)備備用時(shí)出口管倒流汽水導(dǎo)致備用風(fēng)機(jī)進(jìn)水

        設(shè)備停運(yùn)后,拆開備用風(fēng)機(jī)出口連接法蘭,發(fā)現(xiàn)出口法蘭連續(xù)流水,說明出口逆止門不嚴(yán)密。

        3.3? ? 運(yùn)行風(fēng)機(jī)時(shí)出口管倒流水導(dǎo)致運(yùn)行風(fēng)機(jī)電機(jī)進(jìn)水

        運(yùn)行中軸加風(fēng)機(jī)出口為正壓排汽,溫度在60 ℃左右,存在少量水蒸氣時(shí)會(huì)被排汽帶走,出口管大量積水才有可能倒流進(jìn)風(fēng)機(jī)。

        3.4? ? 軸加風(fēng)機(jī)入口管進(jìn)水導(dǎo)致軸加風(fēng)機(jī)、電機(jī)進(jìn)水

        軸封加熱器疏水經(jīng)多級(jí)水封至凝汽器,軸加設(shè)備液位高開關(guān)報(bào)警,運(yùn)行中液位開關(guān)無報(bào)警,對(duì)液位開關(guān)進(jìn)行注水試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行正常,運(yùn)行檢查中軸封加熱器液位平穩(wěn),排除因軸加風(fēng)機(jī)滿水造成軸加風(fēng)機(jī)進(jìn)水,導(dǎo)致電機(jī)過載;但運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)低壓軸封回汽U型水封有持續(xù)疏水流出,軸封回汽管道溫度較以前下降,軸封回汽管內(nèi)含有凝結(jié)疏水,疏水未及時(shí)排出,沿管道進(jìn)入軸加風(fēng)機(jī)入口管導(dǎo)致軸加風(fēng)機(jī)進(jìn)水。

        3.5? ? 軸加風(fēng)機(jī)內(nèi)有水跡,但入口管及風(fēng)機(jī)殼體底部放水門開啟,放水不暢

        運(yùn)行中軸加風(fēng)機(jī)入口門開啟狀態(tài)時(shí),軸加風(fēng)機(jī)入口管為負(fù)壓狀態(tài),我廠軸加風(fēng)機(jī)運(yùn)行負(fù)壓約-5 kPa,換算約500 mm水柱,軸加風(fēng)機(jī)中心位置距離底部放水門約0.4~0.5 m高度,我公司放水管設(shè)置為直管道,受大氣負(fù)壓作用,軸加風(fēng)機(jī)內(nèi)水位高于0.5 m時(shí)才能克服負(fù)壓排水,故軸加風(fēng)機(jī)內(nèi)排水不暢易存水,風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)內(nèi)部水越積越高,葉片高速運(yùn)轉(zhuǎn),風(fēng)機(jī)內(nèi)濕蒸汽沿殼體軸封竄出,運(yùn)行中后來驗(yàn)證確實(shí)有濕蒸汽沿中心軸進(jìn)入電機(jī),進(jìn)而造成電機(jī)進(jìn)水;設(shè)備停運(yùn)后,關(guān)閉放水門,打開風(fēng)機(jī)殼體,確實(shí)見風(fēng)機(jī)底部有積水,但是放水門不關(guān)的情況下,打開風(fēng)機(jī)殼體時(shí),風(fēng)機(jī)內(nèi)部變?yōu)榇髿鈮毫?,在打開瞬間能見到排水管排水。

        2017年2月22日及3月8日電機(jī)啟動(dòng)后跳閘,前期電機(jī)運(yùn)行時(shí)已進(jìn)入濕蒸汽,但是進(jìn)汽量不多,沒有直接造成短路,而且運(yùn)行時(shí)電機(jī)溫度高,蒸汽凝結(jié)慢,設(shè)備備用時(shí)電機(jī)內(nèi)蒸汽全部凝結(jié)成水,啟動(dòng)時(shí)測(cè)量絕緣滿足電機(jī)絕緣要求,但實(shí)際電機(jī)直阻已不合格,啟動(dòng)后燒損電機(jī),而且軸加風(fēng)機(jī)DCS無電流監(jiān)視,不便于監(jiān)視電流及異常分析。

        3.6? ? 排除電機(jī)接線盒套管進(jìn)水至電機(jī)

        現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)軸加風(fēng)機(jī)接線盒進(jìn)線套管中無水汽及水跡,排除電機(jī)中的水來自電纜套管。

        3.7? ? 軸加風(fēng)機(jī)與電機(jī)直接連接,結(jié)構(gòu)不合理

        杭州科星公司生產(chǎn)的軸加風(fēng)機(jī)與電機(jī)直連,風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端與電機(jī)距離不超過50 mm,風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端未設(shè)置擋水環(huán)及密封裝置,電機(jī)驅(qū)動(dòng)端密封不嚴(yán),未設(shè)置骨架油封,是電機(jī)進(jìn)水的主要原因;此外軸加風(fēng)機(jī)電機(jī)絕緣為F級(jí),該絕緣等級(jí)電機(jī)允許的工作溫度為155 ℃,我廠軸封回汽母管溫度約240 ℃,換熱后濕蒸汽溫度仍在100 ℃以上,蒸汽吹向電機(jī)本體,易導(dǎo)致電機(jī)絕緣加速老化。

        綜上所述,判定電機(jī)頻繁燒毀的主要原因?yàn)椋海?)軸加風(fēng)機(jī)入口管及本體放水管未設(shè)置U型彎放水,運(yùn)行時(shí)該處為負(fù)壓狀態(tài),導(dǎo)致運(yùn)行中放水不暢。(2)軸加風(fēng)機(jī)與電機(jī)直接連接的結(jié)構(gòu)不合理,且未設(shè)置有效密封裝置。次要原因?yàn)椋海?)風(fēng)機(jī)出口逆止門不嚴(yán)密。(2)出口管道未設(shè)置放水門。

        4 處理措施

        (1)在軸加風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端及電機(jī)驅(qū)動(dòng)端增加骨架油封,如圖1所示,阻止風(fēng)機(jī)內(nèi)濕蒸汽漏出進(jìn)入電機(jī)本體內(nèi)。

        (2)在軸加風(fēng)機(jī)出口水平管道最低處增加放水管,設(shè)置U型彎,水封高度1.3 m;將風(fēng)機(jī)入口管與殼體底部放水管改為帶U型彎,水封高度0.6 m。

        (3)檢修出口逆止門,保證嚴(yán)密不漏水。

        (4)在DCS上增設(shè)軸加風(fēng)機(jī)電流監(jiān)視功能,運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)電流增大時(shí)及時(shí)倒換風(fēng)機(jī),關(guān)閉入口門放水。

        (5)對(duì)主機(jī)低壓軸封減溫水調(diào)閥進(jìn)行解體檢修,消除閥門內(nèi)漏,避免低壓軸封回汽中含水量過大,便于運(yùn)行調(diào)節(jié)。

        5 結(jié)語

        經(jīng)過上述處理,運(yùn)行中風(fēng)機(jī)軸封向外竄汽水的現(xiàn)象消失,風(fēng)機(jī)殼體內(nèi)未再存水,運(yùn)行9個(gè)月至今,沒有發(fā)生軸加風(fēng)機(jī)電機(jī)燒損情況,檢查風(fēng)機(jī)殼體內(nèi)已沒有水跡,徹底解決了軸加風(fēng)機(jī)進(jìn)水及電機(jī)燒損問題,而且系統(tǒng)改造簡單,投入少,效果明顯。

        收稿日期:2019-12-03

        作者簡介:黃俊義(1982—),男,湖南衡陽人,工程師,研究方向:鍋爐汽機(jī)運(yùn)行調(diào)節(jié)優(yōu)化。

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