汽輪發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)異常情況處理

摘 要：汽輪發(fā)電機(jī)的氫油水系統(tǒng)作為發(fā)電機(jī)非常關(guān)鍵的輔助系統(tǒng)，若其發(fā)生問(wèn)題一定會(huì)給整個(gè)汽輪發(fā)電機(jī)的工作帶來(lái)很大的影響，通過(guò)大量的調(diào)查資料顯示，一般使用直接的方法對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻的裝置經(jīng)常會(huì)在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)漏水、漏油、漏氫、局部水堵塞等故障，這就導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)停運(yùn)的情況，因此，文章將以300MW發(fā)電機(jī)為例，對(duì)氫油水系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行原因的分析和方法的總結(jié)，以便為其它類(lèi)似問(wèn)題的出現(xiàn)提供有力的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：汽輪發(fā)電機(jī)；氫油水系統(tǒng)；異常狀況；處理措施

目前，我國(guó)的引進(jìn)型300MW汽輪發(fā)電機(jī)大多數(shù)都是三相隱極式同步發(fā)電機(jī)，整體是全封閉的氣密性結(jié)構(gòu)，其主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承、氫氣冷卻器、密封瓦裝置、座板、刷架、隔音罩等部件組成。發(fā)電機(jī)的工作原理是運(yùn)用水氫氫冷卻的工作方式，也就是定子環(huán)繞組件內(nèi)部進(jìn)行冷卻，而轉(zhuǎn)子則圍繞組氫內(nèi)冷卻，發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣是由裝在轉(zhuǎn)子兩端的漿式風(fēng)扇強(qiáng)制循環(huán)，并通過(guò)設(shè)置在定子機(jī)座頂部汽勵(lì)兩端的氫氣冷卻器進(jìn)行冷卻，氫氣的密封采用雙流環(huán)式氫油密封系統(tǒng)，定子冷卻水系統(tǒng)采用外部除鹽水利用冷卻水泵強(qiáng)制循環(huán)方式。另外需要強(qiáng)調(diào)的是，這些系統(tǒng)看似很完善，但是在其運(yùn)行的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，下面筆者就根據(jù)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這些問(wèn)題的解決措施提出一些建議。

1 汽輪發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)常見(jiàn)故障的分析和處理

1.1 信號(hào)管安裝錯(cuò)誤導(dǎo)致密封油不能正常調(diào)試

在對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)的密封油系統(tǒng)進(jìn)行安裝的時(shí)候，有些施工人員不能夠正確的認(rèn)識(shí)到密封油系統(tǒng)的平衡閥以及壓差表的信號(hào)管的重要性和它的作用，經(jīng)常不正確的連接信號(hào)管，這就直接的導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的密封油系統(tǒng)不能夠正常的運(yùn)行，甚至還會(huì)造成發(fā)電機(jī)內(nèi)進(jìn)入大量的氫油，或者污染到定子內(nèi)的冷水系統(tǒng)。事實(shí)上，這樣的情況在我國(guó)的汽輪機(jī)使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，就是由于操作人員對(duì)于氫油式發(fā)電機(jī)的認(rèn)識(shí)不夠，所以，一定要對(duì)操作人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，以確保氫油水發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)作，較少不必要的損失和污染。

1.2 發(fā)電機(jī)進(jìn)油

300MW發(fā)電機(jī)一般都為雙流環(huán)式油密封，裝置分為氫側(cè)密封油及空側(cè)密封油兩部分，發(fā)電機(jī)兩端的蓋子內(nèi)側(cè)放置有油密封裝置，目的是為了防止氫氣溢出而采用了軸頸與密封瓦之間的油膜，從而起到了很好的效果。雙流即密封瓦的氫側(cè)與空側(cè)是二個(gè)相互獨(dú)立的油路，平衡閥使兩路油壓維持均衡，嚴(yán)格控制了兩路油的互相串流，大大減少了空氣對(duì)機(jī)內(nèi)氫氣的污染，從而不需要專(zhuān)門(mén)的真空凈油裝置。從密封瓦流出的氫側(cè)回油匯集在密封座下與下瓣端該組成的回油腔進(jìn)行氫油分離，分離后的油流回氫側(cè)回油箱，在獨(dú)立的氫側(cè)油路中循環(huán)，而順軸流出的空側(cè)回油與軸承的回油一起流入主油箱。氫側(cè)回油控制箱是氫側(cè)油路的油源，在運(yùn)行中必須維持一定的油位，油位高時(shí)排油裝置將自動(dòng)打開(kāi)，將油排往空側(cè)油泵的入口，其排油的動(dòng)力主要取決于發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力，如果壓力小于0.2兆帕，氫側(cè)密封油控制的油箱中的有就很難被排出，長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)導(dǎo)致油箱的油位不斷的升高，最后氫油就會(huì)通過(guò)消泡箱進(jìn)入發(fā)電機(jī)中，這樣的情況通常出現(xiàn)在發(fā)電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候，還特別容易在進(jìn)行調(diào)試的階段發(fā)生，所以經(jīng)過(guò)大量的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)我們總結(jié)出不應(yīng)該在啟動(dòng)初期向發(fā)電機(jī)內(nèi)沖入氫氣，因此，只要密封油系統(tǒng)在其運(yùn)行的過(guò)程中就要向發(fā)電機(jī)內(nèi)沖入最多0.3兆帕的氫氣，并且保證氫側(cè)油泵不會(huì)停止運(yùn)行。

1.3 發(fā)電機(jī)氫氣濕度上升、純度下降

發(fā)電機(jī)的氫油水系統(tǒng)是由氫側(cè)密封油和空側(cè)密封油這兩個(gè)完全獨(dú)立的系統(tǒng)構(gòu)成，空側(cè)密封油內(nèi)的油液是由汽輪發(fā)電機(jī)的軸承潤(rùn)滑油提供的，然后空側(cè)密封油的回油會(huì)與發(fā)電機(jī)軸承的潤(rùn)滑油混合，再一起流回主油箱循環(huán)使用，另一個(gè)氫密封油設(shè)置有一個(gè)單獨(dú)的油箱，它需要發(fā)電機(jī)的空側(cè)進(jìn)行補(bǔ)油以及發(fā)電機(jī)的去空側(cè)進(jìn)行排油。按照理論的要求，氫側(cè)密封油和空側(cè)密封油在運(yùn)行的過(guò)程中因其獨(dú)立性是不會(huì)發(fā)生互相串油的情況的，當(dāng)然也不會(huì)發(fā)生空側(cè)油和氫側(cè)油互相污染的現(xiàn)象的，但是，在汽輪發(fā)電機(jī)實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)因?yàn)楣艿啦贾貌磺‘?dāng)或者氫油水系統(tǒng)出現(xiàn)門(mén)內(nèi)漏等造成液體的流體阻力壓力下降不相同，還有壓差閥轉(zhuǎn)動(dòng)不靈敏，氫氣體及變化較大等很多的實(shí)際情況，導(dǎo)致氫側(cè)密封油和空側(cè)密封油內(nèi)的油液相互串動(dòng)，這樣就使得潤(rùn)滑油混入了較多的空氣和水份，當(dāng)濕度上升的氫氣與油通過(guò)密封瓦相接觸后，油中分離出來(lái)的氣就會(huì)進(jìn)入發(fā)電機(jī)中，從而造成氫氣純度的下降和濕度的上升，這樣會(huì)間接的造成絕緣水平的下降，從而發(fā)展成為端部閃絡(luò)事故，其危險(xiǎn)性是非常嚴(yán)重的。

另一個(gè)造成氫氣純度和濕度下降的原因就是氫側(cè)密封油泵停止運(yùn)行，這個(gè)時(shí)候空側(cè)密封油就會(huì)同時(shí)流入氫側(cè)和空側(cè)，即便是可以阻止氫氣溢出汽輪機(jī)外，但是因其與空氫側(cè)共同使用同一個(gè)密封油源，溶于氫側(cè)油中的氫氣可以通過(guò)空側(cè)油路逸出，而溶于空側(cè)油中氣便通過(guò)氫側(cè)油路進(jìn)入機(jī)內(nèi)，造成機(jī)內(nèi)氫氣純度降低、濕度增大，因此，為保證氫氣純度，就必須大量補(bǔ)氫排氫從而減少造成不必要的浪費(fèi)，但是建議這種方式不要長(zhǎng)期運(yùn)行。

1.4 油氫差壓不正常運(yùn)行

氫油水系統(tǒng)的壓差閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)事實(shí)上屬于一種內(nèi)置式的波紋筒，這種波紋筒的內(nèi)部安裝有空側(cè)密封閥的出口壓力油信號(hào)，而上部安裝發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力信號(hào)，這樣發(fā)電機(jī)的閥門(mén)就會(huì)隨著油壓和氫氣壓力之差的變化而上下移動(dòng)，與此同時(shí)，密封油也會(huì)隨著氫氣壓力的變化而變化，但是最好保持機(jī)內(nèi)油壓大于氫氣的壓力，然而，在發(fā)電機(jī)實(shí)際的運(yùn)行中常常會(huì)出現(xiàn)油氫差壓發(fā)生較大的變化，特別是在氫氣壓力較大時(shí)這種變化會(huì)更加明顯，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，其一，是產(chǎn)品本身的質(zhì)量問(wèn)題，要想提高生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，就一定要選用性能優(yōu)良的發(fā)電機(jī)，可以通過(guò)調(diào)試來(lái)發(fā)現(xiàn)壓閥在額定氫壓時(shí)調(diào)節(jié)性能的好壞，同時(shí)在發(fā)電機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中也要不斷的進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；其二，可能是由于汽輪發(fā)電機(jī)的氫油水系統(tǒng)的波紋筒破裂造成傳出信號(hào)不準(zhǔn)確，另外，波紋筒內(nèi)的空氣沒(méi)有放完全也會(huì)導(dǎo)致油氫運(yùn)行不正常，因?yàn)榭諝馐强梢詨嚎s的，當(dāng)其吸收了部分油脂就會(huì)導(dǎo)致油壓的變化，這對(duì)于發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)性能是有很大的影響的。

1.5 平衡閥工作失常

平衡閥分汽端和勵(lì)端二只，其信號(hào)分別取之于各自密封瓦處的空、氫側(cè)油壓，通過(guò)空、氫側(cè)油壓的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡閥開(kāi)度的大小，從而使空、氫側(cè)在密封瓦處的油壓差始終保持在標(biāo)準(zhǔn)壓差之內(nèi)。但由于下列的原因，平衡閥會(huì)工作失常，它首先表現(xiàn)在空氫側(cè)微差壓計(jì)上，分析原因包括信號(hào)管安裝的失誤、油質(zhì)的質(zhì)量過(guò)差，導(dǎo)致活塞堵塞，以及信號(hào)管靈敏度很低，其中平衡閥的密封不嚴(yán)會(huì)出現(xiàn)漏油的嚴(yán)重現(xiàn)象，如果是平衡閥的間隙發(fā)生漏油，會(huì)使油管產(chǎn)生的阻力下降，要是沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)使發(fā)電機(jī)持續(xù)運(yùn)作就會(huì)產(chǎn)生很大的安全隱患，操作人員應(yīng)該尤其的注意。最后要強(qiáng)調(diào)的是平衡閥的調(diào)節(jié)能力是有限度的，即便是微小的壓力計(jì)算偏差都會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)漏氫現(xiàn)象嚴(yán)重，要調(diào)節(jié)平衡閥使得空氫側(cè)密封油呀保持在0.5千帕左右。

2 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)汽輪機(jī)的氫油水系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的故障進(jìn)行了原因的分析與解決措施的探討，因?yàn)闅溆退到y(tǒng)對(duì)于一個(gè)發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行是至關(guān)重要的，相關(guān)的操作人員應(yīng)該重視其調(diào)試、安裝和運(yùn)行過(guò)程中的注意事項(xiàng)，吸取之前出現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，掌握好汽輪發(fā)電機(jī)的氫油水系統(tǒng)制造以及安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)，努力實(shí)現(xiàn)機(jī)組的正常運(yùn)行，提高我國(guó)的生產(chǎn)力水平。

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[3]胡金雪.氫油水系統(tǒng)異常情況分析，2000（15）.

作者簡(jiǎn)介：朱丹（1986，7-），女，2009年7月畢業(yè)于東北電力大學(xué)輕化工程專(zhuān)業(yè)，大學(xué)本科，現(xiàn)工作于哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司控制設(shè)備事業(yè)部，一直從事發(fā)電機(jī)輔機(jī)氫油水系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，助理工程師。

秦玉書(shū)（1984，1-），男，2008年7月畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，大學(xué)本科，現(xiàn)工作于哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司質(zhì)量保證部，一直從事電機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)工作，助理工程師。