关于发电机双流环密封油系统分析

关于发电机双流环密封油系统分析

内蒙古大唐发电有限责任公司内蒙古呼和浩特010000

摘要:双流环密封油系统在是发电机的一个辅助单元,其运行中出现的故障,会增加工作成本和安全隐患。基于此,本文以双流环密封油系统常见故障作为切入点,予以简述,再以此为基础,重点分析相关故障的处理方法,包括周期检修机制、合理控制作业参数、加强故障的针对性预防和处理等,为后续工作提供帮助。

关键词:发电机;双流环密封油系统;参数故障;检修机制

现代工业生产活动中,发电机的作用十分突出,发电机的性能也在持续得到改进。双流环密封油系统是单流环密封油系统的一种优化,可省略复杂的真空处理净油装置,工作能力更理想。但双流环密封油系统也可能面临各类故障的威胁,探究其故障类型和原因、分析可行的处理方法,具有较为突出的现实意义。

1双流环密封油系统常见故障

1.1老化故障

双流环密封油系统,是流向轴瓦密封环、起密封作用的系统。我国发电机中的双流环密封油系统,面临的主要问题是补氢量大,直接原因之一则是设备的老化。实际运行中的氢冷发电机,氢气消耗带有持续性特点,在设备的工作中,其线圈温度变化、常规磨损等,均会持续消耗密封油系统周边的元件,当元件的自恢复能力低于形变强度、磨损强度时,会出现一些小缝隙、小缺口,氢气消耗因此增加,造成补氢量大的问题[1]。此外,发电机高强度作业下,其他部件也会出现持续性老化、磨损等问题,且与发电机的使用时间呈现正态相关性。老化故障导致的补氢量大问题,可控性较低,只能通过管理手段予以降低,难以根本消除。

1.2工作参数故障

因工作参数设置不当导致的补氢量大问题较为常见,原因也比较多样,包括排烟风机出力较小、密封油温度高、转子间隙过大等。排烟风机是发电机的附属工作系统之一,其工作带有独立性,但一般与发电机同步器启动。如600MW的汽轮机,在工作中,双流环密封油系统空侧密封油泵的油源为氢油分离器,该设备中的排烟风机出力过小,可能导致空侧油中存在少量氢气残留,甚至进入主油箱中。如果氢油分离器一端形成了负压,空气与氢气可能同步被吸出,会影响密封油中空气含量,导致补氢量增加[2]。密封油温度高主要影响其黏度,一般情况下,温度升高会导致密封油黏度下降,流动性升高,密封瓦出现间隙时,密封油无法及时进行封堵。转子间隙较大的问题,多见于密封瓦和发电机之间,二者同步工作时,要求氢侧的密封油保持压差,过大的转子间隙会破坏压差,导致空侧、氢侧密封油无法实现平衡,频繁交换。

1.3操作故障

发电机的双流环密封油系统,操作上并不过度依赖人工,所谓操作故障,主要是指设备运行时的平衡控制,尤其是空侧和氢侧的密封油压力。在现有大部分发电机中,双流环密封油系统要求密封瓦保持作业稳定,空侧的密封油压力,与氢侧的密封油压力一般是相当的,要求控制二则的交换,任意一侧压力出现变化,都会打破平衡,使空气进入氢侧,增加补氢量。如空侧压力过小,也会导致密封油经密封瓦进入空侧。经轴承回油,还会增加氢气污染、纯度下降的问题,这一问题与发电机自身工作特点相关,如油烟、水汽等,均可在氢侧和空侧平衡被打破后进入发电机中。

2双流环密封油系统各类故障的处理方法

2.1周期检修机制

发电机双流环密封油系统的工作参数,是围绕其额定参数上下波动的,这种波动不会超过标准区间,如果出现元件老化,补氢量增加问题,可知系统存在异常,需给予检修。为避免双流环密封油系统故障造成安全问题、工作效率下降问题,原则上强调进行预防性检修,一般可采用周期检修机制。建议根据发电机工作负荷特点拟定检修标准,工作压力较大的发电机,检修间隔不宜超过3个月,工作压力较小的发电机,检修间隔也不宜超过5个月。所有检修工作应规范进行,首先要求切断动力源,设备静置至少1小时,之后逐一进行各工作元件的筛除。如上文所说的转子间隙,一般取抽查方式进行,其他元件的检查以标准化文件为依托,逐步开展。检修工作完成后,应出具检修报告,将无问题的环节、有问题的环节、存在隐患的环节逐一列出,申请更换。为保证检修效果,还应明确所有工作的责任人,并落实工作责任制度。

2.2合理控制作业参数

有效控制发电机双流环密封油系统的工作参数,是保证其能够规避风险、稳定作业的核心措施。包括密封油温度、排烟风机的风压等等。密封油的温度方面存在标准参数,大部分发电机制造厂一般规定氢冷发电机空、氢侧密封油温度正常值在27℃到50℃之间。在发电机投入作业前,要求对该参数进行调试,以设备的额定工作参数为基础(27℃到50℃),反复进行至少4次低负载实验,每次持续20分钟左右,测定密封油的温度,将4次实验的数据进行汇总,求取平均值和均差,确定其最大温度不超过50℃,同时不存在明显的水汽增加、密封瓦波动问题,才能准予使用。排烟风机的风压控制也遵循同类原则,原理上看,增加的风压能够改善发电机双流环密封油系统的工作能力,但过大的风压也会增加系统作业的消耗,且由于发电机本身是持续工作的,这种消耗持续积累也会降低系统作业的经济性。要求在发电机使用前,结合设计参数和额定标准,首先进行风压测试,了解空侧密封油、氢侧密封油之间是否平衡,捕捉样本测定其含水量和含气量,重点测定氢气纯度信息,严格避免空侧和氢侧的密封油交换问题。如果测定其含水量、含气量异常,或氢气纯度降低,应做进一步检修。

2.3加强故障的针对性预防和处理

发电机双流环密封油系统的核心故障为补氢量增加,上文所述的各类故障,都可能造成补氢量增加问题,应在后续工作中,对各类问题进行收集和汇总,了解其占比情况,进行权重排名,针对重点问题进行针对性的预防和处理。如分析表明某600MW汽轮机故障中,密封瓦和转子间隙过大是导致补氢量增加的主要原因,可在后续工作中进行参数调整,保持密封瓦和转轴直径间隙在0.105mm到0.205mm之间,周期检修时给予确认,并保持其始终能够接近0.105mm的水平,减少密封油流量,防止因密封瓦间隙过小而产生的密封温度异常升高、磨损甚至发电机转轴振动过大等问题。此外,一些故障带有较高的可控性,也应作为预防和处理的重点,如双流环密封油系统的平衡阀,应确保其精度,减少空侧和氢侧之间可能出现的密封油窜动几率、窜动量。可在进行检修维护时,进行平衡阀功能测量,存在精度不佳的问题给予手动调整,或者采用新型平衡阀,利用较理想的自适应能力应对阀门精度不佳的问题。

总结

综上,发电机双流环密封油系统在设备中具有突出工作,其故障和处理也有迹可循。多见的双流环密封油系统故障包括老化故障、工作参数故障、操作故障等。处理方法上,应构建周期检修机制,合理控制作业参数,对于多见故障进行针对性的预防和处理,保证发电机双流环密封油系统的性能和设备工作能力。

参考文献

[1]王利伟,吕蒙,张鹏.660MW超临界机组双流环密封油系统事故分析及处理[J].电站系统工程,2018,34(06):73-75.

[2]周海峰,李科文,刘维明,等.330MW机组双流环密封油系统异常分析和处理[J].电力安全技术,2018,20(03):20-23.

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