趙國(guó)欽

(萬(wàn)基宏遠(yuǎn)電力有限公司,河南 洛陽(yáng) 471800)

0 引言

隨著發(fā)電機(jī)組容量增加,發(fā)電機(jī)冷卻逐步由空冷、水冷方式發(fā)展至氫冷、水氫氫等冷卻方式,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體和定子表面采用氫冷方式。氫氣以其導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他氣體、制備相對(duì)較為廉價(jià)的特點(diǎn),逐漸成為當(dāng)前大容量發(fā)電機(jī)組主流冷卻介質(zhì)。

由于氫氣與空氣混合后容易發(fā)生爆炸,需在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸端部位設(shè)置動(dòng)密封裝置,保證發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣不發(fā)生外泄,與外界空氣接觸。在發(fā)電機(jī)組事故狀態(tài)下,一旦出現(xiàn)大量發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣外漏,一般會(huì)伴隨著發(fā)電機(jī)著火、爆炸及汽輪機(jī)房爆炸等事故［1-2］。發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣密封在事故狀態(tài)下的可靠性直接影響整個(gè)汽輪發(fā)電機(jī)組安全性能。

1 密封油系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)概況

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸端密封一般采用油密封的密封瓦結(jié)構(gòu),主要有環(huán)式(包括單流環(huán)、雙流環(huán))、盤式2種。密封瓦供油方式主要有半開式循環(huán)和開式循環(huán)2種。密封瓦供油方式不同,對(duì)發(fā)電機(jī)整體安全可靠性有著根本影響。

以1臺(tái)開式循環(huán)氫冷發(fā)電機(jī)組和1臺(tái)半開式循環(huán)氫冷發(fā)電機(jī)組為例,密封油系統(tǒng)主要型式如表1所示。

表1 發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)對(duì)比

1.2 開式循環(huán)

開式循環(huán)主要依靠汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)為發(fā)電機(jī)密封瓦提供油源。密封瓦供油一般由發(fā)電機(jī)密封油站提供,而密封油站油源由汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)提供,密封瓦回油全部回流至汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)。

開式循環(huán)型式主要包括密封油站(含密封油箱、供油泵、供油調(diào)節(jié)閥)、回油擴(kuò)大槽、浮子油箱、空氣抽出槽等?？諝鈧?cè)回油直接與鄰近軸承回油混合,進(jìn)入汽輪機(jī)回油系統(tǒng);氫氣側(cè)回油經(jīng)過(guò)回油擴(kuò)大槽、浮子油箱、空氣抽出槽等回油裝置后回流至汽輪機(jī)回油系統(tǒng),最終進(jìn)入汽輪機(jī)主油箱,如圖1所示。

圖1 開式循環(huán)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)

單流環(huán)結(jié)構(gòu)密封瓦供油方式為開式循環(huán)。密封瓦空氣側(cè)回油直接與鄰近支撐軸承回油混合,密封瓦與軸承之間可設(shè)計(jì)成較小間距,而整體發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子不需要預(yù)留密封瓦足夠長(zhǎng)度,密封油系統(tǒng)簡(jiǎn)單,制造成本大幅降低,見圖2。

圖2 單流環(huán)密封瓦結(jié)構(gòu)

1.3 半開式循環(huán)

半開式循環(huán)供油方式為發(fā)電機(jī)氫側(cè)配備1套獨(dú)立密封油系統(tǒng),密封瓦供油、回油、油冷卻等全部由系統(tǒng)提供,不需要外部提供密封油源,空側(cè)采用與發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)共用油源。

半開式循環(huán)供油方式主要包括氫側(cè)回油系統(tǒng)的回油消泡油箱、密封油箱、氫側(cè)供油泵、氫側(cè)冷卻器、空側(cè)供油調(diào)節(jié)閥及空側(cè)密封油系統(tǒng)的空側(cè)供油泵、空側(cè)供油調(diào)節(jié)閥、發(fā)電機(jī)回油箱、空側(cè)冷卻器。發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑油回油和密封油回油系統(tǒng)設(shè)置比較復(fù)雜,且在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上密封瓦部位需要有足夠長(zhǎng)度,以確保密封瓦回油腔室氫氣側(cè)足夠大,使供給密封瓦的氫側(cè)密封油能夠全部回流至密封油箱,不發(fā)生氫側(cè)密封油竄入空側(cè)現(xiàn)象,形成良好半開式循環(huán)型式,見圖3。

圖3 半開式循環(huán)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)

相對(duì)于開式循環(huán)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子,半開式循環(huán)供油方式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子較長(zhǎng),發(fā)電機(jī)兩端空氣側(cè)回油需要足夠的回油腔室,在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上需要設(shè)計(jì)足夠距離,防止密封油與潤(rùn)滑油進(jìn)入密封裝置,見圖4。

圖4 雙流環(huán)密封瓦結(jié)構(gòu)

2 正常運(yùn)行狀態(tài)安全性分析

半開式循環(huán)和開式循環(huán)的密封油系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行和異常狀態(tài)下,兩者安全性有著根本差異。在正常運(yùn)行狀態(tài)下,半開式循環(huán)和開式循環(huán)密封油系統(tǒng)主要安全隱患為密封瓦供油出現(xiàn)中斷。密封瓦在正常運(yùn)行中出現(xiàn)供油中斷時(shí),密封瓦出現(xiàn)燒損、發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣外泄,且密封瓦燒損時(shí)通常伴隨明火,容易在發(fā)電機(jī)軸端出現(xiàn)噴射式燃燒或在軸承座內(nèi)爆炸。但在實(shí)際密封油系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)已充分考慮了正常情況下密封瓦斷油風(fēng)險(xiǎn),并設(shè)置多種備用方式。

2.1 供油調(diào)節(jié)閥

密封油供油調(diào)節(jié)采用自力式調(diào)節(jié)閥,在密封油壓力降低時(shí),調(diào)節(jié)閥開度增大,以提高調(diào)節(jié)閥后密封油壓力。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)供油管路斷油時(shí),調(diào)節(jié)閥在閥內(nèi)彈簧作用下自動(dòng)開啟至最大,將密封油壓力調(diào)至最大。密封油供油調(diào)節(jié)閥在自身正常和異常狀況下,均不會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)密封瓦斷油問題。

2.2 供油泵

在半開式循環(huán)和開式循環(huán)密封油系統(tǒng)中,均布置1套以上備用供油泵,并設(shè)置直流事故油泵(在廠用電失去時(shí)使用直流系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),為密封瓦提供油源)。各運(yùn)行油泵、備用油泵、直流事故油泵之間有著良好低壓聯(lián)鎖關(guān)系,在調(diào)節(jié)閥后密封油壓力低時(shí)啟動(dòng)備用油泵、直流事故油泵。2種供油泵在運(yùn)行時(shí)的安全性沒有差異。

2.3 供油方式

a.半開式循環(huán)

半開式循環(huán)密封油系統(tǒng)基本不存在外部壓力供油,且該密封油系統(tǒng)配置多臺(tái)備用供油泵、直流事故油泵。當(dāng)出現(xiàn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)斷油時(shí),氫側(cè)密封油系統(tǒng)可以維持正常運(yùn)行,由于潤(rùn)滑油系統(tǒng)的回油為高位溢流回油,空側(cè)密封油系統(tǒng)回油量會(huì)逐漸減少至零,而全部回流至空側(cè)密封油系統(tǒng),空側(cè)密封油系統(tǒng)形成自循環(huán),可長(zhǎng)時(shí)間為密封瓦供油,為操作人員現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理提供足夠時(shí)間,使發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣不發(fā)生大量外泄。

b.開式循環(huán)

開式循環(huán)密封油系統(tǒng)由汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)供油,潤(rùn)滑油與密封油箱內(nèi)部浮球閥相連來(lái)控制密封油箱油位。當(dāng)出現(xiàn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)與浮球閥相連部位故障導(dǎo)致密封油箱供油中斷時(shí),會(huì)聯(lián)鎖啟動(dòng)直流事故油泵,取用汽輪機(jī)潤(rùn)滑油母管油源為密封瓦提供正常供油壓力的密封油;當(dāng)直流事故油泵故障無(wú)法供油時(shí),可以切換至汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng),提供壓力較低的密封油,但需人工快速將發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力降低,如無(wú)法快速排放發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣,會(huì)出現(xiàn)大量氫氣沿密封瓦向潤(rùn)滑油系統(tǒng)、汽輪機(jī)房排放情況,整個(gè)潤(rùn)滑油系統(tǒng)、汽輪機(jī)房會(huì)存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

在供油方式上進(jìn)行比較,開式循環(huán)密封油系統(tǒng)對(duì)主機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)依賴性很強(qiáng),其氫冷發(fā)電機(jī)安全性能低于半開式循環(huán)密封油系統(tǒng)。

3 異常運(yùn)行狀態(tài)安全性分析

3.1 汽輪機(jī)軸系斷裂

汽輪機(jī)軸系發(fā)生斷裂事故時(shí),對(duì)發(fā)電機(jī)而言,存在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子斷裂和未斷裂2種情況。

3.1.1 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子斷裂

當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生斷裂時(shí),轉(zhuǎn)子兩端支撐軸承、密封瓦均會(huì)出現(xiàn)不同程度損壞,密封瓦會(huì)出現(xiàn)密封失效情況,此時(shí)無(wú)論密封油系統(tǒng)(開式循環(huán)型式及半開式循環(huán)型式)是否正常,均不能阻止發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣沿軸端排放,大量氫氣瞬時(shí)進(jìn)入潤(rùn)滑油系統(tǒng)、汽輪機(jī)房,易被汽輪機(jī)房?jī)?nèi)高溫設(shè)備或明火引爆而發(fā)生爆炸。

3.1.2 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子未斷裂

當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子未發(fā)生斷裂,轉(zhuǎn)子兩端支撐軸承、密封瓦未受到破壞性沖擊,能夠維持正常狀態(tài),此時(shí)發(fā)電機(jī)是否發(fā)生內(nèi)部氫氣事故性外泄取決于密封油系統(tǒng)供油可靠性。由于汽輪機(jī)部分軸系發(fā)生斷裂,軸承座、汽輪機(jī)部分設(shè)備已被破壞,大量高溫設(shè)備裸露在外,甚至伴隨火災(zāi)事故。為避免汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi),應(yīng)采取的緊急處理措施是將系統(tǒng)潤(rùn)滑油全部排放至機(jī)組事故油池,出現(xiàn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)斷油。

a.半開式循環(huán)系統(tǒng)

對(duì)于半開式循環(huán)系統(tǒng),在汽輪機(jī)異常情況、潤(rùn)滑油系統(tǒng)供油中斷時(shí),氫側(cè)密封油系統(tǒng)可正常為密封瓦提供密封油,空側(cè)密封油系統(tǒng)也可維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。發(fā)電機(jī)此時(shí)有較充裕的時(shí)間計(jì)劃性排放氫氣、置換氫氣,確保氫氣不發(fā)生事故性外泄,此時(shí)汽輪機(jī)房?jī)?nèi)不出現(xiàn)大量氫氣彌漫情況,就不會(huì)存在發(fā)電機(jī)著火、汽輪機(jī)房及油系統(tǒng)爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

b.開式循環(huán)系統(tǒng)

對(duì)于開式循環(huán)系統(tǒng),由于潤(rùn)滑油系統(tǒng)不再為密封油系統(tǒng)提供油源,密封油系統(tǒng)出現(xiàn)斷油情況,密封油箱僅能為密封瓦提供短時(shí)供油。

對(duì)于開式循環(huán)氫冷發(fā)電機(jī)組,密封油箱在正常油位時(shí)儲(chǔ)油量為2.406 m3,密封瓦與轉(zhuǎn)子半徑間隙為0.11 mm、轉(zhuǎn)軸直徑為530 mm、無(wú)偏心率,氫油壓差為0.056 MPa。在正常運(yùn)行狀態(tài)下,密封瓦與轉(zhuǎn)子間油的流動(dòng)狀態(tài)為縫隙層流［3-5］,根據(jù)式(1)計(jì)算氫側(cè)、空側(cè)總供油量為31.03 L/min。在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)狀態(tài)下,密封瓦與轉(zhuǎn)軸間為縫隙節(jié)流運(yùn)動(dòng),根據(jù)節(jié)流組件近似計(jì)算方法,氫側(cè)、空側(cè)總供油量為27.85 L/min。

(1)

式中:d為轉(zhuǎn)軸直徑,m;l為單個(gè)密封瓦長(zhǎng)度,m;Δp為壓差,Pa;u為轉(zhuǎn)軸速度,m/s;h為密封瓦與轉(zhuǎn)軸的半徑間隙,m;ε為偏心率;η為密封油動(dòng)力黏度,Pa·s。

由于密封瓦軸向、周向密封性能較差時(shí),氫側(cè)、空側(cè)的總供油量會(huì)高于理論計(jì)算數(shù)據(jù)。根據(jù)對(duì)開式循環(huán)發(fā)電機(jī)單流環(huán)密封瓦氫側(cè)回油量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),靜態(tài)時(shí)兩端實(shí)際總回油量達(dá)13.6 L/min,相應(yīng)根據(jù)壓差變化估算空側(cè)總回油量可達(dá)115.6 L/min,故其氫側(cè)、空側(cè)總回油量達(dá)129.2 L/min。

在單純使用密封油箱為密封瓦供油時(shí),最大靜態(tài)、動(dòng)態(tài)理論供油時(shí)間分別為86.4 min、77.5 min,實(shí)際靜態(tài)供油時(shí)間僅為18.6 min。在異常狀態(tài)下從發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子開始惰走至停轉(zhuǎn),主油箱為密封瓦供油時(shí)間應(yīng)小于18.6 min,即發(fā)電機(jī)必須在18.6 min內(nèi)完成氫氣排放、氣體置換工作,該操作在現(xiàn)場(chǎng)基本不可能實(shí)現(xiàn),最多能完成發(fā)電機(jī)排氫泄壓工作,減少氫氣通過(guò)發(fā)電機(jī)軸端泄漏至汽輪機(jī)房、主油箱內(nèi)泄漏量,從而容易發(fā)生發(fā)電機(jī)端部起火及油系統(tǒng)、汽輪機(jī)房爆炸。在汽輪機(jī)發(fā)生軸系斷裂時(shí),開式循環(huán)系統(tǒng)安全性會(huì)遠(yuǎn)低于半開式循環(huán)系統(tǒng)。

3.2 油系統(tǒng)著火

當(dāng)潤(rùn)滑油系統(tǒng)發(fā)生著火且火勢(shì)不能快速撲滅并控制時(shí),汽輪機(jī)最快處理方式是將潤(rùn)滑油全部排放至事故油池內(nèi),避免發(fā)生油系統(tǒng)、軸承座爆炸等事故。該情況存在的最大問題依然是潤(rùn)滑油系統(tǒng)斷油,對(duì)開式循環(huán)密封油系統(tǒng)有影響而對(duì)半開式循環(huán)密封油系統(tǒng)影響顯著降低。

當(dāng)汽輪機(jī)主油箱潤(rùn)滑油排放至事故油池后,開式循環(huán)密封油系統(tǒng)發(fā)生斷油,僅能為密封瓦提供不足18.6 min的供油時(shí)間,發(fā)電機(jī)軸端氫氣泄漏問題依然存在。由于氫氣泄漏進(jìn)入發(fā)電機(jī)支撐軸承軸承座,并進(jìn)入潤(rùn)滑油系統(tǒng),潤(rùn)滑油系統(tǒng)此時(shí)處于著火狀態(tài),泄漏進(jìn)入氫氣與空氣直接混合并被明火引爆,發(fā)生油系統(tǒng)爆炸、汽輪機(jī)房爆炸。

當(dāng)汽輪機(jī)油系統(tǒng)著火且汽輪機(jī)潤(rùn)滑油被排放后,半開式循環(huán)密封油系統(tǒng)不受潤(rùn)滑油系統(tǒng)影響,此時(shí)做好密封油系統(tǒng)防火工作,可很好地使發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣密封,且有較充足時(shí)間排氫、置換氫氣,保證不會(huì)發(fā)生氫氣泄漏進(jìn)入潤(rùn)滑油系統(tǒng)和汽輪機(jī)房,這樣不易出現(xiàn)油系統(tǒng)和汽輪機(jī)房爆炸。

當(dāng)發(fā)生油系統(tǒng)著火時(shí),開式循環(huán)密封油系統(tǒng)更容易發(fā)生潤(rùn)滑油系統(tǒng)和汽輪機(jī)房爆炸。因而在該狀況下,開式循環(huán)密封油系統(tǒng)安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于半開式循環(huán)密封油系統(tǒng)。

3.3 潤(rùn)滑油系統(tǒng)斷油

發(fā)生潤(rùn)滑油系統(tǒng)斷油時(shí)情況與油系統(tǒng)著火時(shí)情況相同,開式循環(huán)密封油系統(tǒng)安全性也低于半開式循環(huán)密封油系統(tǒng)。

4 提高開式循環(huán)系統(tǒng)安全性措施

由于開式循環(huán)密封油系統(tǒng)在汽輪發(fā)電機(jī)組事故狀態(tài)(軸系斷裂、油系統(tǒng)著火、潤(rùn)滑油系統(tǒng)斷油)時(shí)安全性很低,容易引發(fā)事故,需要對(duì)開式循環(huán)密封油系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性改進(jìn),以避免出現(xiàn)以上事故時(shí)發(fā)生事故擴(kuò)大化。

4.1 減少密封瓦供油流量

在機(jī)組事故初期,發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力較高時(shí),發(fā)電機(jī)密封油進(jìn)油壓力也相應(yīng)較高,此時(shí)發(fā)電機(jī)密封瓦空側(cè)油-氣壓差就會(huì)很大,空側(cè)泄油量也會(huì)很大。因此在事故初期,需要快速實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣快速排放至接近大氣壓,減小空側(cè)油-氣壓差和泄油量,并通過(guò)調(diào)節(jié)供油調(diào)節(jié)閥降低密封瓦氫油壓差,可以有效降低密封瓦供油流量,在主油箱內(nèi)儲(chǔ)油量不變前提下,延長(zhǎng)密封瓦供油時(shí)間。

以開式循環(huán)發(fā)電機(jī)密封瓦為例,發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體容積為117 m3。當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力接近大氣壓(0.02 MPa),密封瓦氫油壓差由0.056 MPa降至0.015 MPa時(shí),靜態(tài)氫側(cè)、空側(cè)計(jì)算總供油量可由27.85 L/min降至3.41 L/min,密封油理論供油時(shí)間可由86.4 min延至705.6 min,升至0.056 MPa氫油壓差下的8.17倍。由于密封瓦軸向密封問題存在實(shí)際總供油量大于理論值情況,但相比于較高氫油壓差,其供油時(shí)間仍可提高至壓差為0.056 MPa時(shí)的8.17倍(密封瓦狀態(tài)完全相同),達(dá)151.9 min,為發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣置換提供寶貴時(shí)間。

4.2 減少發(fā)電機(jī)排氫時(shí)間

降低汽輪機(jī)事故狀態(tài)下發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣外漏前提是如何快速排放掉發(fā)電機(jī)內(nèi)壓力較高的氫氣,并維持其內(nèi)部壓力略高于大氣壓。如氫冷發(fā)電機(jī)事故排氫管道內(nèi)徑為10 mm、閥芯直徑為5 mm,當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力由0.42 MPa降至0.02 MPa時(shí),計(jì)算噴口氣體排放質(zhì)量流量(見式2),氣體排放時(shí)間約為120 min。在氣體總量不變前提下,氣體排放質(zhì)量流量與排放口面積成正比,如將事故排氫管道內(nèi)徑增至20 mm、閥芯直徑增至20 mm,則發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力由0.42 MPa降至0.02 MPa,時(shí)間可降至原來(lái)的1/16,約為8 min。

(2)

式中:P0為發(fā)電機(jī)氣壓,Pa;p為環(huán)境壓力,Pa;A為排汽口面積,m2;R為氣體常數(shù),J/(mol·K);γ為絕熱指數(shù);T0為氣體絕對(duì)溫度,K。

為盡量縮短發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣排放時(shí)間,可將排氫管道、閥芯直徑加大,排氫時(shí)間縮短,從而可避免氫氣外泄,又可快速減少發(fā)電機(jī)密封瓦供油量,延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)靜態(tài)供油時(shí)間。

4.3 采用快速氣體置換方式

發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體置換一般采用二氧化碳作為氫氣與空氣置換的中間氣體。二氧化碳置換氫氣時(shí),工業(yè)用二氧化碳一般為固態(tài),釋放的二氧化碳?xì)怏w很容易在氣體管道內(nèi)冷凝固化、堵塞管道,造成二氧化碳釋放速度較慢、體積流量小。一般情況下,氫冷發(fā)電機(jī)中二氧化碳置換氫氣至少需要6 h,而發(fā)電機(jī)氣體置換爭(zhēng)取到的最大時(shí)間僅為151.9 min,無(wú)法完成發(fā)電機(jī)氣體置換。

因此采用氮?dú)馓娲趸甲鳛橹虚g氣體,用于置換發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣。氮?dú)饩邆湟韵聝?yōu)點(diǎn):易制備,純度高,工業(yè)儲(chǔ)存壓力大且儲(chǔ)量大;氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)條件比較苛刻,要求在高溫+高壓+催化劑或高溫+高壓+放電等條件下才能發(fā)生反應(yīng),但在氫冷發(fā)電機(jī)內(nèi)環(huán)境中不具備以上條件,在氣體置換過(guò)程中不存在氮?dú)夂蜌錃饪焖俜磻?yīng)而釋放大量熱量、發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn);常規(guī)高壓氮?dú)馄恐袃?chǔ)存氣態(tài)氮?dú)?釋放速度快,可快速為發(fā)電機(jī)內(nèi)提供大量氮?dú)?在150 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)將機(jī)內(nèi)氫氣置換為氮?dú)?降低發(fā)電機(jī)漏氫和爆炸風(fēng)險(xiǎn)。采用氮?dú)庾鳛橹脫Q氣體時(shí),由于氮?dú)忉尫潘俣瓤臁⒘髁看?可在2 h內(nèi)完成發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣置換,降低廠房?jī)?nèi)漏氫和爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

4.4 增加系統(tǒng)供油能力

在密封瓦動(dòng)態(tài)、靜態(tài)狀態(tài)下泄油量相對(duì)固定的前提下,提高密封油主油箱有效容積、增加密封油供油量,可有效延長(zhǎng)密封油供油時(shí)間,還可為發(fā)電機(jī)提供較充足的氣體排放、置換時(shí)間。

4.5 設(shè)置局部自循環(huán)

自空氣抽出槽引流管路至密封油箱,建立密封油局部自循環(huán)。在正常狀態(tài)下,該管路處于關(guān)閉狀態(tài),需要發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)建立自循環(huán)時(shí),打開該管路,將發(fā)電機(jī)兩端氫側(cè)、空側(cè)回油直接引流至密封油箱,建立半開式循環(huán),可維持較長(zhǎng)時(shí)間段發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)局部自循環(huán),而不需要外部供給油源,從而延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)應(yīng)急處理時(shí)間。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于氫冷發(fā)電機(jī)開式循環(huán)和半開式循環(huán)密封油系統(tǒng),在汽輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)軸系斷裂、油系統(tǒng)著火、潤(rùn)滑油系統(tǒng)斷油等事故時(shí),開式循環(huán)密封油系統(tǒng)安全性低于半開式循環(huán)密封油系統(tǒng),更易發(fā)生發(fā)電機(jī)著火、油系統(tǒng)爆炸、汽輪機(jī)房爆炸等事故。應(yīng)采取措施提高開式循環(huán)密封油系統(tǒng)安全性,在密封油主油箱內(nèi)儲(chǔ)油量耗盡前完成發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體排放、置換,確保機(jī)組不會(huì)因?yàn)闅錃獯罅客庑挂l(fā)事故。