定州电厂600MW发电机密封油进油及预防

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2019/4/22来源:《电力设备》2018年第31期文/朱伟
[导读]摘要:现代火电厂发电机普遍采用氢气作为冷却介质,并采用密封油系统来密封氢气外漏。

        (河北国华定州发电有限责任公司  河北省定州市  073000)
        摘要:现代火电厂发电机普遍采用氢气作为冷却介质,并采用密封油系统来密封氢气外漏。密封油系统在启停机过程中如果操作不当,很可能造成密封油进入发电机内。本文阐述了定州电厂双流环密封油系统的结构和进油原因,并提出了密封油系统的启停操作优化措施及运行中的注意事项。实践表明,这些措施是有效可行的。
        关键词:电厂;发电机;密封油;进油;预防措施
        引言:定州电厂1号发电机曾发生过进油事件,这也是许多电厂出现过的事故。发电机进油有诸多危害:(1)侵蚀电机的绝缘,加快绝缘老化;(2)使发电机内氢气纯度降低,增大排污补氢量;(3)如果油中含水量大,将使发电机内部氢气湿度增大,使绝缘受潮,降低气体电击穿强度,严重时可能造成发电机内部相间短路。因此防止发电机进油对保证机组设备安全尤为重要。
        一、设备概况及原理:
        定州电厂1号发电机采用由上海汽轮发电机有限公司引进美国西屋技术生产的汽轮发电机组,型号为QFSN-600-2,标高为13.7m。发电机的冷却方式为水、氢、氢。密封油系统主要设备包括:空氢侧密封油泵、空氢侧密封油箱、差压阀、平衡阀、密封瓦、消泡箱等。1号发电机密封油系统采用双流环式密封瓦。密封油分为空侧和氢侧两个油路将油供给轴密封瓦上的两个环状配油槽,油沿转轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。空侧油路供给的油沿轴和密封瓦之间的间隙流往轴承侧,并同轴承回油一起进入空侧密封油箱。氢侧密封油沿轴和密封瓦之间的间隙流往发电机内侧,落入消泡箱,最后回到氢侧密封油箱。氢侧密封油箱是氢侧油路的储油箱,在运行中必须保持一定的油位。由于在密封瓦中空、氢侧油压做不到绝对的平衡,故空、氢侧仍有少量的油相互窜动,这样长期积累,就可能使氢侧油路中的油量发生增减变化。氢侧密封油箱起到控制补排油作用,主要依靠浮子式补排油阀门完成。当油箱内油位升高,排油浮子上移,排油门打开,将多余的油排入空侧油路;当油箱内油位降低,补油浮子下移,补油门打开,空侧密封油向氢侧密封油箱补油,从而达到油位保持在一定范围内。密封油箱补油阀和排油阀上设有强制开启、强制关闭手轮,共4个,以便人为参与调节油箱油位,正常运行时4个手轮均在退出位,氢侧密封油箱内两个浮子可以根据油位情况自由动作调节油位。
       
        上图为密封油系统简图,从图中不难发现,发电机进油的途径为消泡箱和发电机内腔的油挡处。
        二、发电机进油过程及原因分析:
        发电机进油过程:1号发电机氢气置换完毕,风压5.7KPa(正常运行时为0.4Mpa)。空侧密封油泵出口压力0.21MPa,氢侧密封油泵出口压力0.38MPa,氢油差压与空氢侧差压正常。氢侧密封油箱DCS指示368mm,就地指示满量程(400mm),就地氢水油报警盘上消泡箱液位无报警,漏液监测器无液体。一段时间后就地巡检发现就地报警盘上发消泡箱液位高报警,同时漏液监测器内有油。
        发电机进油原因分析:氢侧密封油箱安装在0米距地面约2米高的位置,空侧密封油箱安装在13.7米平台地面下方。正常运行中,之所以氢侧密封油箱能排出油至空侧油路,是因为发电机内氢压0.4Mpa,氢侧密封油箱内压力高于空侧密封油路压力(约为13.7米至2米的静压)。当发电机氢压降低时,氢侧油箱压力和空侧油路的压差随之下降。氢压降低至小于空侧油路静压时,氢侧密封油箱内的油将无法排至空侧油路。相反,自动排油门打开后,油会从空侧油路返至氢侧密封油箱,引起氢侧密封油箱油位继续升高。如果发电机氢压排至过低,氢侧油箱满油后,将进入消泡箱,消泡箱满油溢过油挡进入发电机。因此防止发电机进油,就要使氢侧密封油箱油位在可控范围内,防止消泡箱满油发生。
        三、防止发电机进油的措施:
        1、机组正常运行中注意:
        机组正常运行过程中主要注意监视氢侧密封油箱液位正常范围内,空氢侧油压、差压正常;空氢侧密封油温度正常范围内;监盘注意消泡箱液位报警和漏液监测器是否有液体。
        2、密封油系统启动时注意:
        确认主机润滑油系统运行正常,启动前导通系统(滤网、冷油器一运一备);确认主、备用差压阀、平衡阀前后手门和信号门开启。检查氢侧油泵出口再循环手门全开,氢侧密封油箱的排油顶针强制(防止排油门自动打开,空侧往氢侧返油)。启动一台排氢风机,根据氢侧密封油箱油位情况启动空氢侧密封油泵(油位高则先启动氢侧油泵),联系检修人员对差压阀注油排空。发电机内风压低时可通过氢侧油泵出口至空侧排油手门调整氢侧密封油箱油位正常范围内。
        发电机内升风压时,逐渐关闭氢侧油泵出口再循环手门提高油压;并注意空、氢侧密封油压正常,氢油压差正常,若出现油压波动或偏差较大时应停止升压,联系检修处理。当发电机内风压力超过200KPa后恢复氢侧密封油箱的排油顶针强制(因此时氢侧油箱压力已足够,能正常自动排油),检查氢侧油泵出口至空侧手门关闭。
        3、发电机排氢和停运密封油系统时注意:
        机组停运后注意空氢侧密封油温度变化,发现偏差较大时及时关闭冷却器水门并记录。
        发电机排氢降压时,注意调整氢侧油泵出口再循环手门保持空、氢侧密封油压匹配,氢油压差正常。氢压较低时将氢侧密封油箱的排油顶针强制,通过氢侧油泵出口到空侧油泵入口手门调整氢侧密封油箱油位正常范围内。
        密封油系统停运时,确认主机盘车、顶轴油停运正常,解除直流油泵联锁,首先停运空侧密封油泵,等氢侧密封油箱油位降至低限后再停运氢侧油泵。注意监视氢侧密封油箱油位,若回油至油位高限可单独启动氢侧油泵向空侧排油降低氢侧密封油箱油位至低限。密封油系统停运后及时停运主机润滑油系统。
        结束语:
        实践表明,以上措施是有效可行的,在以后的启停机和正常运行中均未发生过发电机进油事件。
        参考文献:
        [1]定州电厂600MW集控运行规程.
        [2]汽轮机运行值班员(第二版).中国电力出版社.