引進(jìn)型600MW發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)異常情況分析和處理

周軍

（武漢凱迪電力環(huán)保有限公司，湖北武漢　420223）

引進(jìn)型600MW發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)異常情況分析和處理

周軍

（武漢凱迪電力環(huán)保有限公司，湖北武漢420223）

發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的核心輔助系統(tǒng)，據(jù)有關(guān)資料顯示，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中因漏水、局部水路堵塞、漏氫、漏油等輔助系統(tǒng)故障導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)異常，占發(fā)電機(jī)意外事故率的30%左右。本文對(duì)引進(jìn)型600MW發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行中的常見問題作了簡(jiǎn)要分析，并對(duì)相應(yīng)的處理措施進(jìn)行了總結(jié)，為之后發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作提供了參考。

發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)異常我國(guó)目前的600MV發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)及其設(shè)備，一般全套引進(jìn)國(guó)外成熟的技術(shù)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。發(fā)電機(jī)主要采用真空凈油型密封油系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)和定子線圈冷卻水系統(tǒng)并配備獨(dú)立的儀表電器控制柜。雖然這些系統(tǒng)比較完善，但仍存在如漏氫量過大、氫氣濕度法、差壓閥及平衡閥失靈、發(fā)電機(jī)進(jìn)油等諸多問題。本文對(duì)引進(jìn)型600MW發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)中常見的問題進(jìn)行了總結(jié)，并提出了一些建議。

1　氫油水系統(tǒng)

氫油水系統(tǒng)主要包括氫氣控制系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)、定子線圈冷卻水系統(tǒng)和各設(shè)備配備的儀表系統(tǒng)等。氫氣控制系統(tǒng)主要包括供氫控制裝置、二氧化碳控制裝置、氫氣干燥器和監(jiān)視氣體壓力等表計(jì)組成。供氫控制裝置由兩個(gè)氫氣減壓器并聯(lián)組成，其結(jié)構(gòu)十分緊密，一般設(shè)計(jì)為掛壁式，布置簡(jiǎn)便。氫站供給通過減壓降壓后向發(fā)電機(jī)輸入氫氣，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)氫。密封油系統(tǒng)一般采用真空凈油型系統(tǒng)，經(jīng)汽輪機(jī)潤(rùn)滑油供油管導(dǎo)入，經(jīng)過真空凈化、油泵加壓、壓差調(diào)節(jié)閥整定、過濾后輸入到密封瓦。定子線圈冷卻水系統(tǒng)主要采用氣動(dòng)基地式溫度調(diào)節(jié)閥、壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行定子線圈的進(jìn)水溫度和壓力的調(diào)節(jié)，使之參數(shù)穩(wěn)定在合適的范圍內(nèi)。

2　常見的故障原因及處理措施

2.1信號(hào)管錯(cuò)誤導(dǎo)致的非正常密封油調(diào)節(jié)

在密封油系統(tǒng)安裝中，由于對(duì)密封油系統(tǒng)的平衡閥、壓差閥信號(hào)管的重要性認(rèn)知不足，導(dǎo)致了信號(hào)管連接口的隨意安裝，容易造成密封油系統(tǒng)無法正常調(diào)節(jié)的問題，進(jìn)而可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)大量進(jìn)油或定子內(nèi)冷卻水系統(tǒng)的油污染。如發(fā)電機(jī)氣端平衡閥的信號(hào)管錯(cuò)誤的接到了發(fā)電機(jī)勵(lì)端口，而勵(lì)端平衡閥的信號(hào)管則接到了發(fā)電機(jī)氣端接口，會(huì)造成系統(tǒng)無法正常調(diào)試，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)大量進(jìn)油，造成嚴(yán)重的安全隱患。

其導(dǎo)致的主要原因是施工人員的認(rèn)知不足和頻繁的人事變動(dòng)。因此，需要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的崗前培訓(xùn)工作，考核合格后方可上崗。在信號(hào)管道實(shí)際安裝過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和施工要求，進(jìn)行信號(hào)管道裝接施工。施工人員的人事變動(dòng)中，需要做好交接工作。

2.2發(fā)電機(jī)進(jìn)油

雙流環(huán)式氫油密封系統(tǒng)分為空側(cè)密封油和氫側(cè)密封油，油密封裝置一般位于發(fā)電機(jī)端蓋內(nèi)側(cè)，通過軸頸與密封瓦之間的油膜防止氫氣泄漏。密封瓦的空側(cè)和氫側(cè)是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的油路，一般利用平衡閥控制兩者的油壓以維持平衡，避免了油路間的相互流串，防止了空氣對(duì)氫氣的污染，不需要另外加設(shè)真空凈油裝置。氫側(cè)回油控制箱是氫側(cè)油路的油源，在發(fā)電機(jī)使用中需要保持一定的油位，油位較高時(shí)，排油裝置將油自動(dòng)排入空側(cè)油泵內(nèi)，氫側(cè)控制油箱中的油就得以保留，隨著油位的升高自動(dòng)通過回油腔進(jìn)入發(fā)電機(jī)。這些現(xiàn)象大多發(fā)生在發(fā)電機(jī)調(diào)試階段，此時(shí)發(fā)電機(jī)沒有充入氫氣。因此，只要發(fā)電機(jī)開始工作，最好能夠充入0.2—0.3MPa的氫氣或空氣，并保持氫側(cè)油系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行。在調(diào)試過程中先開啟空側(cè)油泵，后啟動(dòng)氫側(cè)油泵，調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)下的氫側(cè)油壓，使之高于機(jī)內(nèi)氣壓的0.08±0.01MPa，則能夠保證密封油系統(tǒng)的安全運(yùn)行，有效的避免了發(fā)電機(jī)進(jìn)油事故的產(chǎn)生。

發(fā)電機(jī)進(jìn)油的主要原因：①氫側(cè)控制油箱的補(bǔ)油閥被強(qiáng)行打開，或其他排油閥被強(qiáng)行關(guān)閉，以及運(yùn)行過程中浮球閥失靈等；②密封油系統(tǒng)中的閥門操作不當(dāng)，如備用差壓閥的旁路閥被開啟等；③油檔固定螺絲密封不良或密封橡膠墊破損等。因此，在發(fā)電機(jī)工作中需要定期進(jìn)行檢查維修，嚴(yán)格按照說明書操作，并對(duì)油檔落實(shí)進(jìn)行仔細(xì)清理。

2.3發(fā)電機(jī)中氫氣純度不足

由于空側(cè)密封油和氫側(cè)密封油是相對(duì)獨(dú)立的，在運(yùn)行中不容許兩者的相互串流，避免空側(cè)油對(duì)氫側(cè)油質(zhì)的污染。但在實(shí)際運(yùn)行中，由于門內(nèi)管道布置不當(dāng)造成流體阻力不平衡；閥門質(zhì)量不足，造成閥門控制不靈活或卡殼；密封瓦縫隙較大對(duì)氫氣變化的跟蹤調(diào)節(jié)困難，使得空、氫兩側(cè)出現(xiàn)串油現(xiàn)象。

若上述現(xiàn)象不斷產(chǎn)生，那么空側(cè)將持續(xù)向氫側(cè)補(bǔ)油。由于空側(cè)密封油來之主油箱箱，而其中的潤(rùn)滑油，因?yàn)槠啓C(jī)汽封漏氣導(dǎo)致含有較高的水分和空氣，在進(jìn)入密封瓦與氫氣接觸時(shí)，分理出的水汽就會(huì)進(jìn)入發(fā)電機(jī)，導(dǎo)致氫氣純度下降。

2.4非正常油氫壓差范圍內(nèi)的運(yùn)行

差壓閥機(jī)構(gòu)實(shí)際上是一個(gè)內(nèi)置的波紋筒，其上部接有發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣壓力信號(hào)，內(nèi)部接有空側(cè)密封油泵輸出口油壓信號(hào)，波紋筒隨著氫氣壓力和油壓差值的變化而上下移動(dòng)，從而引起下部閥門運(yùn)轉(zhuǎn)；氫氣壓力變化時(shí)引起密封油變化，始終保持油壓大于機(jī)內(nèi)氫壓的0.08±0.01MPa。實(shí)際過程中發(fā)生油氫差壓變化的主要因素有：①本身產(chǎn)品質(zhì)量不符合要求；②波紋筒破損導(dǎo)致信號(hào)不準(zhǔn)；③波紋筒內(nèi)含有空氣；④腔體內(nèi)雜志較大，油質(zhì)的清潔度不夠。

因此，在設(shè)備投產(chǎn)之初需要選取符合要求的設(shè)備，并對(duì)新建機(jī)組安裝前需要對(duì)信號(hào)管內(nèi)部進(jìn)行仔細(xì)清理，并需要定期檢查確保設(shè)備完好，能夠正常工作。若出現(xiàn)內(nèi)部含有空氣，則需要將設(shè)備卸下并抽真空處理。

2.5定子水路故障

定子水路故障一般包括水路漏水和堵塞。發(fā)電機(jī)定子繞組水路常見的漏水部位包括定子水結(jié)頭、接口焊接縫、空心銅線及絕緣引水管等；通常為了防止泄漏，一般采取水壓試驗(yàn)或者氣密試驗(yàn)。定子繞組水路的常見堵塞有濾芯破損堵塞、銅線氧化物堵塞及雜物堵塞等。

因此，為防止水路堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，在生產(chǎn)建設(shè)時(shí)就需要嚴(yán)格把關(guān)制造和檢測(cè)工藝，確保出廠產(chǎn)品的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)序曲。并在設(shè)計(jì)定子水路中加設(shè)反沖洗回路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)清洗。

3　結(jié)語

發(fā)電機(jī)的氫油水系統(tǒng)是水氫冷卻發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵輔助設(shè)備，直接影響到發(fā)電機(jī)組能否安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，安裝、調(diào)試、運(yùn)行人員需要對(duì)其引起高度重視。總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，做好制造、安裝和運(yùn)行維護(hù)中各環(huán)節(jié)的工作，確保機(jī)組處于良好的運(yùn)行水平之下。

［1］孟艷玲.核電汽輪發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)的加工制造工藝［J］.中國(guó)機(jī)械，2014，（6）.

［2］周立娟.淺析汽輪發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)的異常狀況及處理措施［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（1）.

［3］吳慶軍，時(shí)準(zhǔn).1000MW級(jí)發(fā)電機(jī)氫油水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)和驗(yàn)證［A］.中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)大電機(jī)專業(yè)委員會(huì)2014年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集［C］.2014.