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发电机氢气泄漏原因分析及防范措施

  
评论: 更新日期:2013年12月01日

        ①若空侧密封油压高于氢侧密封油压,则含有大量空气的空侧密封油向氢侧密封油窜油,此时窜到氢侧的空侧密封油将随氢侧密封油一起回到发电机的氢侧回油腔,即消泡箱,然后经氢侧回油管,返回到氢侧密封油箱中,由于空侧密封油箱中含有多量的空气和水分,当含有空气的油通过密封瓦与氢气接触时,根据分压定律,油中分离出来的气或汽会进入到发电机内,造成氢气纯度下降、湿度上升将空侧密封油内所含的空气带入发电机内。
        ②若氢侧密封油压高于空侧密封油压,则氢侧密封油向空侧密封窜油,此时将使氢侧密封油箱中的密封油量减少,油位降低,系统为了保证安全运行,将自动向氢侧密封油箱中补油。这样就将含有大量空气的空侧密封油补进了氢侧密封油箱,使氢侧密封油中的空气含量增加,氢气纯度下降、湿度上升得更快。按厂家要求,密封瓦空、氢两侧的密封油压是平衡的,空、氢压力平衡阀安装在氢侧主管路上(立式倒装),通过调整阀体内的弹簧可以调整压力平衡,调整精度可达50mm水柱,大约在1KPa以下。热控专业进行压力表的效验,通过分析判断氢气纯度下降是汽端或励端造成的,以便有针对性的进行分析处理。
        2、发电机进油方面
        了解机组以前或现在是否存在发电机进油的问题,若大量的氢侧密封油漏入发电机内,将使氢侧密封油箱油位降低,在系统的自动补油过程中,会将含有大量空气的空侧密封油补进了氢侧密封油箱,从而使氢侧密封油中的空气含量增加,导致发电机纯度下降。
        3、氢密封油箱浮子阀故障
        密封油系统中的自动补、排油的浮球阀卡涩,所导致的浮球阀不能正常开启或关闭,或因浮球阀的浮球内漏后进油,不能正常浮起造成浮球阀不能正常开启或关闭。这样将导致密封油系统中自动补、排油的功能失常,此时又分以下3种情况:
        ①若是排油阀出现故障,处于常排状态,则系统为了氢侧密封油箱油位的稳定,就会不断地将含有大量空气的空侧密封油补入氢侧密封油箱,此时补油阀也将进行连续的补油;②若是补油阀出现故障,处于常补状态,系统就会不断地将含有大量空气的空侧密封油补入氢侧密封油箱,使氢侧密封油中的空气含量增加。此时排油阀也将进行连续的排油;③补排油阀都失去了正常的功能,此时发电机密封油系统中的氢侧密封油箱则处于一个连续补排油的动态平衡状态,将大量含有空气的空侧密封油补进了氢侧密封油箱,使氢侧密封油中的空气含量增加。
        4、密封油补油方式方面
        从补油方式的合理性去分析,其中哈尔滨电机厂300MW发电机密封油的备用油源主要是:汽轮机主油泵来的1.6~1.8MPa高压油;主油箱通过氢侧密封备用油泵过来的润滑油;汽轮机轴承润滑油泵提供的0.035~0.105MPa低压油。
        5、发电机密封瓦间隙超标
        在汽轮发电机正常运行的工况下,由于转轴高速运转的机械甩油作用,以及回油温度升高的热作用,含有空气和水份的密封油在密封瓦里侧的回油腔内被汽化或雾化,形成油烟,被风扇负压吸入机内,并随机内氢气一起在机内风路里循环,导致氢气纯度下降,氢气受到污染。
        6、油质监督重视不够
        对于新投产的机组,对油质的工作不够重视,油质往往难以达到要求,使密封瓦或轴颈磨损,造成间隙增大、超标,氢气漏量加大。一方面补氢次数增加,另一方面使平衡阀和差压阀的控制精度降低,同时因运行人员紧张,使每八小时应对刮片式滤油器进行旋转清理并排污的要求不能保质保量完成。
        7、空侧密封油箱排烟风机(即防爆风机)存在抽油或出力不够的问题。
        若密封油防爆风机整体布置在6m标高,而空侧密封油箱实际上是一段直径加大的回油管,布置在运转层楼板上面,标高约11m左右。在风机的进口挡板前或风机底部装有一直径约40mm的排污管,正常运行时用来排去管道中极少量的油水混合物等液体杂质。从此系统来看,风机只要克服油箱顶部上的一段排烟管道(垂直段)所造成的静压头,就可以把油抽走,而此管道段高约0.3m,由于风机的全压头一般在3500Pa左右,可见风机是完全能够将油从油箱抽出的。
        三、发电机氢气纯度湿度不合格原因分析及防范措施
        1、制氢站及气源方面
        通过长时期的跟踪取样分析,测得制氢站氢气,发电机补氢口基本一致,确证氢气纯度和湿度了制氢站来氢纯度合格,排除了因制氢站来氢导致发电机内部氢气纯度和湿度下降的可能性.(因为现在露点在-40度左右,而氢气纯度99。8%,不含有硫化氢。)。
        2、氢气干燥装置方面
        ①氢气干燥装置设计不够合理。目前300 MW以上大型发电机基本都是由转子两端的风扇随转子旋转产生风压差,在机内形成氢气封闭循环流动,当发电机在停运备用状态下,机内氢气差压消失,依靠压差进气的氢气干燥器氢气无法流动,干燥器不能对氢气进行干燥。(通过检测湿度和纯度均合格,不应该是此原因造成)。②氢气干燥器安装位置不合理,设备存在缺陷,发电机运行中干燥器投运不正常。部分电厂氢气干燥器设计安装在6 m层,但大多数电厂的氢气干燥器设计安装在0 m层,由于管路长、管径小、阻力大、漏氢点多,自动装置不可靠,加之冷凝式氢气干燥器运行2 h后要停2 h进行除霜排湿,而设计配套是1机1台(部分电厂是1机三台),便形成了停停开开的运行方式。
        3、氢气冷却器冷却水量及水温调整控制不当
        发电机启动升负荷或低负荷运行,氢气冷却器冷却水量调整控制不当或冷却水温过低,流量过大,导致氢温过低产生凝露。内冷水系统机内接头和氢冷器微细渗漏也可能导致机内氢气湿度增大。
        4、运行值班人员巡视检查维护不到位
        发电机油水指示计失效、无远传报警功能或消泡箱液位开关报警故障,运行值班人员巡视检查维护不到位,未按规定进行排污排油水,造成油水长期沉积在发电机内蒸发,影响氢气湿度升高。
            5、发电机进油
        电厂大多采用双流环式密封瓦,此种结构的密封瓦,要求装配间隙精度相当严,如果制造、安装达不到要求,间隙过大等,都极易造成密封油进入发电机。
       

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