600MW發電機排氫過程中油氫差壓突升的分析

摘要：文章通過實例對發電機排氫過程中油氫差壓突升原因進行了分析，并提出改進措施，對同類機組解決類似問題具有借鑒意義。

關鍵詞：600MW發電機；排氫；油氫差壓突升

中圖分類號：TM311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）03-0151-02

一、設備概況

國華臺電公司2號機組采用的上海汽輪發電機有限公司生產的汽輪發電機，采用水—氫—氫冷卻方式，即定子繞組水內冷，轉子繞組氫內冷，定子鐵芯氫冷。為此，機組配備了發電機氫、油、水系統。氫系統用于冷卻發電機轉子繞組及定子鐵芯，定子冷卻水系統用于冷卻發電機定子繞組，而由于氫冷發電機的轉子軸必須穿過發電機的端蓋，因此需要密封油系統是防止外界空氣進入發電機內部及阻止發電機內氫氣漏出。這樣可以保證氣體置換過程中，發電機內不形成易爆的氫氣、空氣混合物；正常運行中，發電機內氫氣具有一定的純度和壓力。

二、事件經過及處理過程

2010年1月29日，2號機停機以后，進行排氫工作。

8﹕30，開始進行排氫工作以后，發現油氫差壓一直有緩慢增漲的趨勢，但是在允許范圍內。

11﹕14，發電機內氫壓降至0.157 MPa，發現油氫差壓突然由87.76 kPa快速上漲至93.44kPa，聯系巡操調整主差壓閥，巡操在就地順時針旋轉專用螺母（把操作手柄從最右向最左緩慢轉動三次），觀察油氫差壓已經下降，繼續進行排氫工作。

11﹕28，發電機內氫壓降至0.104MPa，油氫差壓再次由86.72kPa快速上漲至92kPa，聯系巡操再次調整主差壓閥，根據前一次操作經驗，巡操在就地把操作手柄從最右向最左緩慢轉動三次，然后觀察，發現油氫差壓仍然上漲至97kPaa，于是再次調整差壓閥，把操作手柄從最右向最左緩慢轉動數次，調整過程中盤上發現空側直流密封油泵啟動，油氫差壓仍然繼續上漲，最高至106.18kPa，于是立即停止排氫工作，就地確認備用差壓閥工作，停止空側直流密封油泵，油氫差壓維持在105kPa左右，檢查氫側密封油箱油位正常，發電機檢漏計無積油，聯系設備部檢修人員。

三、原因分析

上述的兩次油氫差壓突升，其中的原因，是由于兩個不同的原因引起，因此經過同樣的處理后（同樣是調整主差壓閥），得出的結果卻完全不一樣。下面進行詳細的分析：

圖1 油—氫差壓突升過程曲線

（最上面一條為油—氫差壓曲線）

圖2 2號發電機密封油系統

第一次油氫差壓突然上漲，其原因是排氫速度過快所造成的。從圖1可以看出，在油氫差壓突然上漲前，排氫速率有所加快（曲線斜率變大）。由于氫氣壓力變化速度快了，主差壓閥的跟蹤效果滯后（氫壓變小，油壓保持不變或者變化很小），因此油氫差壓上漲。

至于第二次油氫差壓突然上漲的原因，是備用差壓閥存在內漏引起的。1月2日白班，運行人員在處理2號機空側密封油泵出口壓力表漏油缺陷時，曾經切換過空側密封油油源，即將空側密封油正常工作油源由交流密封油泵供給切換為由備差閥供給的備用油源。在缺陷處理完畢，空側密封油恢復主路供油后，發現備用油管道溫度一直較高，未見降低，說明管道仍有油流通過，備差閥沒有完全關閉，在進行排氫工作前，該問題也一直存在。

從圖2可以看出，備用差壓閥串接于空側高壓和低壓備用油路之中，其信號油壓同樣取自發電機內氣壓（通過油壓形式傳遞）和密封油空側出口壓力，該閥門通過直接調節備用油主油路的流量，來保證備用密封油油壓始終高于機內氣體壓力0.056MPa。當調門開度增大時，供油壓力增大，油氫差壓亦增大。反之，油氫差壓降低。

由于備用差壓閥存在內漏，空側密封油管路上的油流量增大，供油壓力增大，油氫差壓增大。這種情況在發電機內氫氣壓力小的時候尤其明顯。正常運行的時候，發電機內氫壓維持在0.4MPa左右，而空側密封油出口壓力維持在0.63MPa左右，此時即使備用差壓閥存在內漏，其流量及壓力相對于空側密封油管路上的較大的流量及壓力來說，影響很小，可以忽略不計。但是當發電機內氫壓降至一定程度，為了維持油氫差壓，空側密封油也跟隨下降，此時備用差壓閥內漏過去的密封油對油氫差壓的影響會越來越大。到了一定程度的時候，就相當于備用差壓閥運行，主差壓閥退出，此時，再通過調整主差壓閥來調節油氫差壓是無法達到調節要求的。

那為什么在調整主差壓閥來調節油氫差壓的時候，空側直流密封油泵會聯啟？原因是在排氫的過程中，發電機內氫壓越來越低，空側密封油壓力也跟隨下降，隨著備用差壓閥內漏過去的密封油對油氫差壓的影響越來越大，主差壓閥取得的空側密封油壓力信號增大，就會自動開大主差壓閥，使得空側交流密封油泵的出口壓力降低，油泵的進出口差壓變小，這時候再人為的調整主差壓閥（開大差壓閥），油泵的進出口差壓將會變得更小，當油泵的進出口差壓低于0.035MPa，空側交流密封油泵停運信號發，空側直流密封油泵啟動。

四、整改措施

從本次事件中，總結了以下幾點：

1．無論是排氫工作還是補氫工作，速度一定要控制好，不能一味的追求速度。一方面是防止發電機進油，另一方面，是為了使得調節裝置的信號跟蹤得上，不會發生參數的突變，第三，操作速度控制好了，即使發生意外事件時，仍然有時間來應對，因此強調速度一定要控制好。

2．對于存在缺陷的設備，在操作時要尤其關注。比如此次事件中存在內漏的備用差壓閥，在操作初期，由于出于保證備用密封油源正常備用的考慮，沒有隔離該備用差壓閥，結果到排氫的后階段，此隱患還是對工作造成了困擾，最后還是要隔離該備用差壓閥。

3．操作之前，應先思考好該如何操作，為什么要這樣操作。比如本次事件中的兩次油氫差壓突然升高，是因為不同的原因引起的，第一次油氫差壓突然升高是由于排氫速度過快，信號跟蹤不上而造成的，知道了是這個原因造成的，就知道該如何操作了。這種情況下，應該活動一下取樣門，等待一段時間，觀察油氫差壓是否下降，如果不下降，再調整主差壓閥的彈簧；而第二次油氫差壓突然升高，是因為備用差壓閥存在內漏，這時候，應該把主差壓閥的定值提高，備用差壓閥的定值降低，或者直接隔離備用差

壓閥。

五、結語

在啟停機的過程中，經常會發生密封油系統的異常事件，要做到在很短的時間內，判斷出原因，難度是非常高的，因此我們要加強學習，提高自身的技能水平，還要結合以往的經驗迅速作出準確的判斷，作出正確的操作。

參考文獻

[1] 王靜明，等．600MW機組集控運行規程[M]．廣東國華粵電臺山發電有限公司，2008．

[2] 李安民，等．600MW機組集控培訓教材[M]．廣東國華粵電臺山發電有限公司，2005．

[3] 魏玉濱，等．600MW機組集控系統圖冊[M]．廣東國華粵電臺山發電有限公司，2008．

作者簡介：趙健財（1983-），男，廣東人，廣東國華粵電臺山發電有限公司助理工程師，研究方向：火力發電廠集控

運行。

（責任編輯：葉小堅）