发电机进油原因分析及预防

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇发电机进油原因分析及预防范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要:针对某公司300MW汽轮发电机,介绍了水氢氢冷却型发电机密封油系统的工作原理,对发电机进油进行了分析,并提出了防范措施。。

关键词:密封瓦;发电机;防范措施;单流环

中图分类号:TB857+.3 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)017(C)-0151-02

一、概述

发电机密封瓦(环)所用的油(其实就是汽轮机轴承油),人们习惯上按其用途称之为密封油。密封油系统专用于向发电机密封瓦供油,且使油压高于发电机内氢压一定数值量,以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间的间隙向外泄漏,同时也防止油压过高而导致发电机内大量进油。

密封油系统是根据密封瓦的形式而决定的,密封瓦的型式通常有两类,一类是盘式,中等容量的发电机采用这种型式;另一类是环式,环式又分为单流、双流及三流环式三种。单流环式供油系统只有1套,不分氢侧和空侧。在正常运行方式下,汽轮机来的油进入密封油真空油箱,经主密封油泵升压后由差压调节阀调节至合适的压力,经滤网过滤后进入发电机的密封瓦。空气侧的回油进入空气抽出槽,氢气侧的回油进入扩大槽后再向下流入浮子油箱,而后依靠压差流入空气抽出槽。

二、某公司采用单流环密封瓦的密封油系统简介

某公司采用单流环密封瓦的密封油系统见图1。

图1某公司采用单流环密封瓦的密封油系统

1、系统简介。左图为某公司汽轮发电机密封油系统图。在正常运行方式下,汽轮机来的油进入密封油真空油箱,经交流密封油泵升压后由差压调节阀调节至合适的压力,经滤网过滤后进入发电机的密封瓦。本系统的密封瓦采用单流环密封瓦,见图2,其中空气侧的回油进入空气抽出槽,氢气侧的回油进入扩大槽后再向下流入浮子油箱,而后依靠压差流入空气抽出槽。由于采用汽轮机油这一高压油源,空气抽出槽内的油无法流入真空箱,而只能流入汽轮机油套装油管,回到主油箱,开始下一个油循环。

系统还配置了一台再循环油泵,用于正常运行中对真空箱内的密封油打循环,经处于高度真空状态下的真空油箱顶部设置的喷头降压喷雾,从而析出油中的水分和气体。真空泵不断的工作,形成真空箱内的高度真空,同时将空气和水分抽出并排出主厂房外,起到了密封油循环净化的作用。另外,在扩大槽顶部和发电机底部引出细管,接至油水探测器,用于正常运行及气体置换时检查密封油进入发电机的程度。发现有油时应及时排放并查找原因予以消除。

2、主要技术参数。密封油油质:同汽机油;密封瓦进油温度:25―50℃;密封瓦出油温度:≤70℃;密封瓦油压大于机内氢压:0.056±0.02(MPa);密封瓦用油量:汽端92L/min励端92L/min

3、密封油系统运行回路。正常运行回路:轴承油供油管真空油箱主密封油泵(或备用密封油泵)滤油器压差阀发电机密封瓦氢侧排油(空侧排油不经过扩大槽和浮子油箱直接回空气抽出槽)扩大槽空气抽出槽轴承油排油汽机主油箱。事故运行回路:轴承油供油管事故密封油泵(直流密封油泵)滤油器压差阀发电机密封瓦氢侧排油(空侧排油不经过扩大槽和浮子油箱直接回空气抽出槽)扩大槽空气抽出槽轴承油排油汽机主油箱。紧急运行回路:此运行回路的作用是在主密封油泵和直流油泵都失去作用的情况下,轴承油直接作为密封油源密封发电机内氢气。此时发电机内的氢气压力必须降到0.05MPa。

4、密封油系统的油位控制。扩大槽在发电机底部稍下,储存氢气侧回油。油位高于预定值时发报警。该箱中间由一隔板隔开,防止发电机两侧风扇出口压力不一致时产生压差,造成油气在发电机两端之间循环。箱体上部设一根平衡管与浮子油箱连通,用以平衡扩大槽与浮子油箱的压力以保证扩大槽回油畅通。两个回油间隔通过一个U型管连接,回油向下进入浮子油箱。氢侧回油进入浮子油箱,氢气经分离通过其顶部的平衡管又回到扩大箱,油流入空气抽出槽。由于浮子的控制作用,油箱内始终维持一定的油位,可以避免氢气进入空气抽出槽。油位逐渐上升时,浮子阀逐渐开大直至全开;油位逐渐降低时,浮子阀逐渐关小直至全关。空气抽出槽位置低于扩大槽以确保回油。发电机轴承的回油与空气侧回油混合后进入空气抽出槽,空气在此分离经外管线排出,回油进入汽轮机轴承回油套装母管,回到主油箱。密封油真空油箱的油位由一浮子阀控制。油位逐渐上升时,浮子阀逐渐关小直至全关;油位逐渐降低时,浮子阀逐渐开大直至全开。当浮子阀故障时,易于出现油位失控的现象,此时可通过开关手动补油门暂时来维持合适的油位。

三、发电机进油原因分析

发电机密封油系统可有效地密封发电机内氢气,但当控制或操作不当时,可能造成密封油进入发电机,影响定子线圈的绝缘性能,严重时使绝缘击穿,出现匝间或相间短路,严重影响机组的正常运行。

1、密封瓦配油槽处油压大于氢压0.075Mpa,使密封液油直接流入发电机内。引起密封瓦配油槽处油压高主要有:(1)差压阀内部波纹筒损坏或差压阀卡涩,差压阀调节异常,使密封瓦配油槽处油压大于氢压0.075Mpa。(2)差压阀初始整定值不正确,不能满足正常运行的需要,密封瓦配油槽处油压大于氢压0.075Mpa,这主要出现在差压阀检修后。(3)发电机内气体压低于0.08Mpa,使差压阀工作性能降低,不能正常调节,密封瓦配油槽处油压大于氢压0.075Mpa,此种情况主要出现在发电机气体置换和发电机事故排氢期间。

2、密封瓦回油不畅,使密封瓦处积油进入发电机。(1)浮子油箱油位自动控制失灵,浮子阀开启在某一开度卡住或浮子阀在较高油位时不能自动开启,使浮子油箱和扩大槽满油,使氢侧密封瓦回油不畅,最后进入发电机。(2)在发电机气体置换等情况下,当发电机气体压低于0.05Mpa时,导致浮子油箱浮子阀调节性能变差,浮子阀不能正常工作,使浮子油箱和扩大槽满油,使氢侧密封瓦回油不畅,最后进入发电机。(3)用以平衡扩大槽与浮子油箱压力的平衡管截止阀未开时,使浮子油箱上部憋压,导致浮子阀无法打开,使氢侧密封瓦回油不畅,最后进入发电机。(4)系统启动时密封油回油系统浮子油箱进、回油门等阀门未开,或运行中误关,使氢侧密封瓦回油截断,最后进入发电机。

3、密封瓦,要求装配间隙精度相当严,如果制造、安装达不到要求则会导致密封瓦间隙过大,在现场实际安装过程中,由于密封瓦与发电机轴间隙很小,现场测量其间隙也有很大难度,用常规工具无法固定密封瓦,都极易造成密封瓦间隙过大,使密封油进入发电机。

4、密封瓦与轴径间隙过小导致密封瓦磨损,或由于不良的密封油导致密封瓦处轴径产生划沟或磨损,造成密封瓦与轴径径向总间隙超标,使密封油进入发电机。

5、某公司发电机进油的事例

事例一:

2006年12月9日,#4机组准备启动,10:45开始进行发电机风压试验。12月10日00:45发现油水探测器中有油,进行放油,但是油水探测器中油连续不断,放不尽。检查发现发电机励端氢油压差0.085Mpa较高,随后退出差压阀运行,运行人员手动用旁路调整差压,但是当励端氢油压差正常时,汽断显示偏低。4:40申请领导后#4机停盘车,停密封油泵,发电机泄压。9:00检修人员打开发电机人孔门检查进油情况,结果无大的问题,其后对密封油压力表进行校验,并对差压阀重新进行整定。14:00启动密封油泵,发电机进行气体置换,发电机未发现进油现象。

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文

事例二:

2007年4月3日,7:10发现#4发电机氢油差压波动严重,威胁机组安全运行。检查发现为压差阀动作失常,9:15退出差压阀运行,运行人员手动用旁路调整差压,氢油差压维持稳定未出现波动。后对差压阀解体检查,发现密封垫片损坏。需购置备品备件处理后,差压阀于4月18日投入运行,运行良好。

事例三:

2008年9月6日,#4机启动并网正在升负荷,15:30巡检发现油氢探测器有存油,进行放油处理。16:20发现发电机励端氢侧密封油回油温度高报警,达到100℃,速降负荷至110MW,此时发电机汽端氢侧密封油回油温度为115℃,且汽端密封油管向外漏油较严重,立即打闸停机。16:25发现油氢探测器均满油,通知检修人员进行排油。19:00进行发电机气体置换,其后对发电机、浮子油箱浮子阀,回油扩大槽及密封油系统各阀门管道等进行检查,最终确定为密封油扩大槽与浮子油箱平衡阀未开导致发电机氢侧回油不畅,造成回油温度急剧升高。发电机进行放油处理后,#4机于9月10日启动带负荷正常。

四、防止发电机进油的措施

1、在发电机充排气体时,差压阀是一个大幅度动态调节过程,要缓慢升降发电机气体压力,以保证差压阀差压跟踪调节良好,不出现油氢差压大幅度波动和差压阀卡涩的现象,若发现密封油油氢差压不正常,则应停止升降发电机气体压力,并手动干预差压调节阀。

2、发电机气体置换和发电机事故排氢期间,要严密监视发电机气体压力,当发电机气体压低于0.08Mpa使,差压阀应退出运行,投入差压阀旁路手动调整油氢差压,保证差压在规定范围内。

3、发电机内气压偏低(低于0.05MPa)浮子油箱必然排油不畅,甚至出现满油,只要扩大槽的油水探测报警器内不出现油,则说明氢侧回油依靠氢侧扩大槽与空气抽出槽之间的高度已自然流至主空气抽出槽。尽管如此,气压偏低时仍然必须对油水探测报警器加强监视,一旦出现报警信号或发现有油,应立即进行人为排放,以免油满溢至发电机内。机内气压升高,浮子油箱排油才会通畅。另外当发电机内气压偏低(低于0.05MPa)时,浮子油箱可切为旁路运行,手动根据视窗油位调整回油门开度保持视窗有一半的油位,但是一定要注意回油门开度过大是回油“油封”破坏,导致发电机气体泄漏。

4、保证油水报警装置能起到有效的报警作用,若发电机内进入油或水,流至油水报警装置内到一定高度即发出高液位报警,运行人员可以从底部放出油或水,再做出相应的处理。此时发电机内已进入少量的油或水,但如果情况能得到控制,则不影响机组的正常运行。

5、对差压阀定期检查维护,保证其可靠运行。

6、提高操作人员的技术水平和责任性,加强操作管理,保证密封油系统各阀门开关状态正确设备运行良好。

7、加强密封油质检测,保证油质合格,防止密封瓦损坏。

五、结论

综上所述,发电机正常运行时进油,将危及发电机的安全;停机后退氢时进油,将延长机组的停运检修时间。因此防止发电机进油应引起运行人员的足够重视。但是只要掌握了其工作原理以及进油的原因,就能应用自如,更能避免发电机内部进油事故的发生。以上是对某公司300MW机组的单流环式密封油系统曾经出现的典型故障进行了简单的分析,希望对读者有所帮助。

作者单位:河南巩义河南中孚电力有限公司

参考文献:

[1]东方QFSN―300―2―20B发电机密封油系统说明书.2006.

[2]张俊伟.QFR―400―2―20型发电机单流环式密封油系统.《湖北电力》2009年01期.

[3]西安电力高等专科学校.大唐韩城第二发电有限公司.600MW火电机组培训教材.汽轮机分册.中国电力出版.2006.

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文