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(wèn)題，介紹了其故障分析與處理過(guò)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(wèn)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(guó)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(guò)逆止門后匯流至一根出口母管，母管經(jīng)過(guò)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(wèn)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(wú)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(kāi)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(méi)過(guò)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(guò)載問(wèn)題

經(jīng)過(guò)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(kāi)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(shuō)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(kāi)關(guān)報(bào)警，運(yùn)行中液位開(kāi)關(guān)無(wú)報(bào)警，對(duì)液位開(kāi)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(guò)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(kāi)啟，放水不暢

運(yùn)行中軸加風(fēng)機(jī)入口門開(kāi)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(lái)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(kāi)風(fēng)機(jī)殼體，確實(shí)見(jiàn)風(fēng)機(jī)底部有積水，但是放水門不關(guān)的情況下，打開(kāi)風(fēng)機(jī)殼體時(shí)，風(fēng)機(jī)內(nèi)部變?yōu)榇髿鈮毫?，在打開(kāi)瞬間能見(jiàn)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(méi)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(wú)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(wú)水汽及水跡，排除電機(jī)中的水來(lái)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(guò)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(guò)大，便于運(yùn)行調(diào)節(jié)。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)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(méi)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(méi)有水跡，徹底解決了軸加風(fēng)機(jī)進(jìn)水及電機(jī)燒損問(wèn)題，而且系統(tǒng)改造簡(jiǎn)單，投入少，效果明顯。

收稿日期：2019-12-03

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