电厂密封油串流问题探索及解决策略
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燃机电厂发电机单流环密封油系统常见故障分析及处理摘要:介绍了华能重庆两江燃机电厂#1、#2机组发电机密封油系统布置,根据实际运行经验,详细分析了发电机轴端漏油、交流密封油泵切换时振动大、真空油箱压力低等密封油系统常见的故障及处理方法。
关键词:发电机;密封油系统;漏油;振动目前国内主要的火力发电机组密封油系统采用单流环式密封油系统和双流环式密封油系统,部分发电厂采用三流环式密封油系统。
华能重庆两江燃机电厂密封油系统采用单流环式密封油系统,2台机组分别于2014年10月,2014年12月相继投入运行。
一、密封油系统概述本厂单流环式密封油系统主要由油泵、差压阀、密封瓦、消泡箱(回油扩大槽)、循环密封油箱(空气抽出槽)、排氢调节油箱(浮子油箱)、真空装置等设备组成。
单流环式密封油系统流程,见图1。
1.1 密封油系统由2台交流密封油泵、1台直流事故密封油泵组成。
1.2 差压阀用于自动调节密封瓦的进油压力,始终维持密封瓦进油压力高于发电机氢气压力一定值。
1.3 单流环式密封瓦分空侧和氢侧,密封油沿着空侧与氢侧中间的环形油沟进入转子与密封瓦间的间隙,通过间隙向两侧流动。
1.4 消泡箱即为发电机两端氢侧回油扩大槽,主要承担着分离氢侧回油中所含的氢气,回油扩大槽内部有一横向隔板,形成U型油封阻碍氢气的外漏。
1.5 发电机两端的空侧回油与轴承润滑油回油汇合后流入循环密封油箱(π型),循环密封油箱出油分两路,一路流向密封油系统真空装置,另一路流向润滑油回油母管,回到主润滑油箱,油箱顶部装设一管道接至密封油排烟风机入口,通过密封油排烟风机排除回油中不凝结的气体。
1.6 排氢调节油箱即为浮子油箱,发电机两端氢侧回油经过回油扩大槽后进入排氢调节油箱,该油箱对氢侧回油中含有的氢气进一步的进行分离,油箱内有一台自动控制油位的浮球阀,始终维持油箱内一定的油位,在油箱顶部有一根平衡管接至发电机内低压区域,回收油箱内分离出的氢气,同时防止发电机内氢气不外泄。
600MW机组密封油系统故障及对策简介密封油系统是大型发电机组的重要组成部分,主要用于维持轴承、齿轮、齿轮箱等部位之间的润滑,确保机组运转稳定。
但是,密封油系统也经常面临各种故障,影响机组的正常运转。
本文将围绕600MW机组密封油系统出现的常见故障和相应的对策进行分析和总结。
常见故障油液泄漏油液泄漏是密封油系统的常见问题之一,主要表现为油液从连接口、密封垫等处泄漏出来,导致密封不严,再加上油液流失,给机组带来很大影响。
油位过高或过低由于密封油系统使用频繁,油位如果不正确会使系统失效,油位过高则容易对密封垫形成气囊,使密封失效,同时也会影响系统正常运转;油位过低则会导致润滑不到位,容易造成轴承、齿轮等部位出现异常磨损。
油温过高高油温会对密封垫、油封等部位造成损伤,引起泄漏,进而导致油液流失和密封失效。
过高的油温还会导致润滑不到位,直接影响整个机组的运转。
油质不良油质不良会导致密封垫失效,同时也会影响到整个密封油系统的正常运行。
对策泄漏处理油液泄漏处理应采取及时、有效的措施,首先需要检查泄漏位置并消除泄漏,其次需要更换破损的密封物,如连接口、密封垫等,确保密封性能正常。
控制油位维护密封油系统的油位十分重要,特别是对于油位过低的情况,需要及时补充新油,确保系统正常运行。
如果油位异常过高,则可以采取定期排油、更换新油等措施来降低油位,确保系统的正常运行。
控制油温在机组密封油系统中,保持油温正常是十分重要的,特别是在高温时期,根据机组厂家的要求及早调整密封油系统中的油温,减轻高温对机组的负面影响。
改善油质改善密封油系统油质可以采取更换新油、定期清洗油路等措施,确保系统油质良好。
通过这些措施,可以减少油质不良引起的故障。
结论密封油系统是大型发电机组的重要组成部分。
在使用过程中,由于多方面的因素,容易出现泄漏、油位过低或过高、油温过高和油质不良等故障。
针对这些问题,我们可以采取相应的对策来降低故障发生的风险,保证机组的正常运行。
600MW机组密封油系统故障及对策1空气析出箱安装位置不当,发电机内压力较低时造成密封油膨胀箱满油1.1满油经过:#5机组96年11月14日进入投产第一次整组启动,本次启动为“168〞期间第一阶段,只冲至3000RPm,发电机不并列,故发电机未充氢气运行,期间仅保持发电机内压缩空气压力。
机组正常启动,一次冲转成功至1500RPm,进行中速暖机,暖机1小时后发现6.9m油水检测器有油,马上对其排放不只,分析为密封油膨胀箱满油,有可能造成了发电机进油,随下令打闸停机处理。
1.2原因分析:该密封油系统为发电机氢侧回油至膨胀箱,油中氢气在此排放后,由6.9m浮子阀控制其油位再回至空气析出箱,与空侧回油一起到主油箱。
本膨胀箱满油为发电机内压力过低〔<30kPa=引起。
因为发电机内压力过低,克服不了密封油膨胀箱、浮子阀、空气析出箱三者之间的高度差,使得密封油回油受阻,造成膨胀箱满油,因为密封油膨胀箱就在发电机下部,引起发电机进油。
1.3处理方法:该发电机设置了3个油水检测器,分别用于监视发电机励端、汽端及密封油膨胀箱,一旦发现这三个油水检测器有油,即可推断发电机内有油或密封油膨胀箱满油,应马上分别采纳对策处理。
这为典型的密封油膨胀箱满油,运行人员发现后马上从油水检测器进行放油,发电机励端、汽端仅放出少量油,密封油膨胀箱连续排放直至无油,共扩展约7~8桶。
依据本次事故经过,在暂时不能对空气析出箱安装高度进行处理的状况下,规定不管发电机内是何种气体,只要发电机密封油系统运行,必必需确保发电机内压力>50kPa,以防密封油膨胀箱满油,经过以后运行证实是可行的。
2密封油真空泵故障跳闸2.1现象经过:1月6日3:00#5机密封油真空泵跳闸,就地检查密封油真空泵电气故障信号发,密封油真空泵电机不热、油箱油位正常,联系检修;3:25 检修告无问题,启动密封油真空泵正常。
后在3月份又发现#5机密封油真空泵跳闸,检修告为其油杯脏污所致,联系清理后启动正常。
密封油系统存在的问题及对策(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--国产引进型300MW发电机密封油系统存在的问题及对策吕海涛(华能井冈山电厂,江西吉安 343009)目前国产引进型300MW汽轮发电机组的密封油系统虽然已经比较完善,但由于该系统比较复杂,在实际运行中的操作不当,以及检修维护质量的原因,使得该系统的运行仍然存在一些问题。
由于密封油系统的运行安全直接威胁到整个发电机组的安全,如发电机机进油将引起发电机线圈绝缘下降;氢气纯度下降导致发电机效率降低,增加了机组补排氢次数和氢站制氢量,并可能导致发电机内部产生局部氢爆;发电机漏氢还极易引起火灾。
因此本人将自己在生产实践中遇到的一些问题进行了归纳分析,并提出预防和改进措施,以供大家参考。
1 发电机内进油在气体置换过程中,氢侧油箱满油,引起发电机进油。
该种情况发生在发电机内氢气压力小于以下,且氢侧油箱油位较高时。
大家都知道氢侧密封油箱回氢管回到发电机消泡箱内,氢侧回油管回油到氢侧油箱是处于半充满状态回油,以利于溶解在氢侧密封油油中的氢气析出,并返回到发电进内。
因此氢侧密封油箱的压力为发电机内氢气压力,随着发电机内氢气压力的降低,氢侧油箱上的氢气压力也将随之降低。
而氢侧油箱的排油接在空侧油泵的入口,和空侧油箱形成连通管路。
当氢侧油箱油位较高时,自动排油阀浮子受浮力作用打开自动排油阀。
这时该阀本应处于排油状态,但由于氢侧油箱压力过低,使得排油阀后的空侧密封油的压力高于该阀前氢侧油箱排油压力,从而不但排不了油,反而使排油阀后的空侧密封油进入氢侧油箱,造成氢侧油箱满油,引起发电机进油。
对此我们可以做一个简单的计算:根据伯努力方程,选择1-2为截面可得:h 1= v 2/2g +p/ρg+ h w ,空侧密封油流量Q =×10-3m 3/s ,经计算v=s ,可见空侧密封油箱至空侧密封油泵入口流速很低,因此沿程阻力h w ≈0,v 2/2g ≈0,h 1≈p/ρg ,p ≈。
发电机氢气及密封油存在问题分析及解决方案国电濮阳热电有限公司王理【摘要】本文针对国电濮阳热电有限公司两台QFSN-210型氢冷发电机氢系统氢气湿度及纯度偏大现象造成的原因进行了分析,并对采取的运行调整、设备改造提出了切实可行的解决方案。
【关键词】发电机氢气纯度湿度原因分析措施0前言国电濮阳热电有限公司两台汽轮发电机为QFSN-210型,其冷却方式为水-氢-氢(即定子线圈水内冷,转子绕组定子铁芯及构件表面氢冷却)。
发电机内腔充压0.3 MPa,充氢容积83M3。
氢气与大气之间采用密封油系统隔绝,采用双环流密封瓦结构形式。
由于运行维护和控制不当以及设备存在的安全隐患,造成发电机氢气纯度、湿度不合格,给发电机的安全稳定可靠运行带来一定的危害。
1 氢气纯度、湿度不合格以及机内进油的危害氢气纯度不合格,将导致冷却效率降低,造成机内构件局部过热,同时有害气体的存在还会造成绝缘老化、铁芯及其金属部件腐蚀。
氢气湿度过大,对发电机定子绝缘的影响更大,一是水分在运行中蒸发为水蒸汽,使微细击穿点之间氢气介质导电率升高。
二是水汽吸附在绝缘层上,侵入绝缘内部的水将造成内部导体与外部绝缘表面电位相等,成为等电位体,威胁发电机定子绝缘,诱发发电机绝缘事故。
油进入发电机内,将直接导致发电机绝缘腐蚀、老化,若油中含水量超标,油中水分蒸发,则导致与氢气湿度过大的同样后果。
此外,油进入发电机,如果未及时排出,油在机内蒸发产生油烟蒸汽,造成的安全隐患也是非常严重的。
2 导致发电机氢气纯度、湿度不合格和机内进油的原因分析2.1监督管理上的忽视是造成大型发电机氢气纯度和湿度不合格的原因之一。
目前,对发电机运行中氢气纯度和湿度虽然有跟班取样分析制度,但还没有建立监督考核机制,致使管理滞后,跟踪不到位,对设备安全运行造成一定的威胁。
2.2氢气干燥装置运行方式不合理。
发电机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。
汽轮发电机组密封油系统常见问题分析及处理方法摘要:近几年,我国很多行业都广泛应用汽轮发电机,本文专门针对汽轮发电机组密封油系统在实际运行过程中出现的问题,并分析为什么会产生这些问题,之后针对性地提出了有效的应对策略和处理方法,希望能为发电企业的运行操作人员和维护人员提供有力的参考依据。
关键词:汽轮发电机组;密封油系统;处理方法在实际使用机械设备的过程中很容易发生各种问题,也会因此损害设备,设备外观变形以及设备长时间运行过于疲劳等等,因此改变了机械设备的形态,最后导致机械设备原来的很多功能都无法发挥。
对机械设备进行检修就是为了完善和修复设备局部或整体的损伤,从而恢复甚至超过设备原有的功能。
一、汽轮发电机组密封油系统运行中常见的问题汽轮发电机组密封油系统主要包括发电机密封瓦和密封油系统,其中“单流环”和“双流环”设计是密封瓦中很重要的两部分,一般情况下,密封瓦在和发电机转子轴径配合时,需要将两者之间的距离控制在0.08-0.12mm左右,密封瓦的内侧有密封油,两侧分别是氢气和空气,相关人员在工作中应该控制密封油和发电机内氢气之间的压力差值,通过这种方式可以防止发电机内部的氢气出现外泄情况,同时,工作人员还应该控制密封油差压阀和氢侧密封油浮子油箱的回油量,防止发电机内部的油量过满,还应该避免发电机内部的氢气出现外泄现象。
1.1振动问题如果密封油母管中的油压出现不稳定的上下波动,很容易导致密封油差压阀的阀芯频繁发生上下波动情况,相应地也导致密封油管道发生很强烈的振动,甚至情况严重还会直接导致密封油管道发生断裂。
1.2进油和跑氢问题如果汽轮发电机中进了油,定子绕组会越来越不能抵抗各种外在因素的干扰,如果出线套管中进油,那么发电机的地绝缘会大幅度降低,很可能导致绕组绝缘放电击穿,最后导致汽轮发电机在实际运行的过程中不具备较强的绝缘,保护动作停机,甚至还可能烧坏发电机组,出现跑氢问题,严重情况下还会因为氢气外泄发生严重爆炸。
火力发电厂密封油系统漏油故障原因及应对措施摘要:当前,我国火力发电机组的发电机大多采用的是水-氢-氢的冷却方式,既发电机定子绕组为水冷,发电机转子绕组为氢气内冷,铁芯为氢气外部冷却,氢气冷却效果好,同时氢气又是易燃易爆其他,为保障氢气使用安全需要将氢气密封在发电机内,发电机密封油系统的作用就是将发电机内的氢气与外界隔绝,既防止漏氢,保障用氢安全;又防止空气进入发电机内,保证氢气的纯度。
密封油系统是循环运行,动态调整,因此密封油系统的好处在于能保证密封油充满发电机两端的密封间隙,密封效果良好,但是在运行中密封油压力调整不当或密封油中断,则会使发电机内的氢气迅速喷出,造成事故,极有可能导致停机,甚至着火,不仅造成了经济损失,也可能危及到人身和设备安全,因此密封油系统的稳定性非常重要。
关键字:火力发电;密封油漏油;压差阀1、油密封装置及其密封油系统分类1.1油密封装置分类氢冷汽轮发电机的油密封装置按其核心部件——密封瓦的型式分为盘式油密封和环式油密封2类。
前者大多用于100 MW及以下容量的中小机组,后者则广泛用于大容量机组。
环式油密封装置又根据其密封瓦的结构及供油方式的不同又可划分为单流环式油密封和双流环式油密封2种。
理论上,单流环因为只有1道密封油会使机内氢气与机外空气易于接触混合,从而导致运行中机内氢气纯度下降较快;而双流环因为拥有2道密封油,不仅提高了其可靠性,也会使机内氢气与机外空气不易接触混合,从而减低机内氢气纯度下降的速度。
但实际情况并非完全如此。
双流环式油密封又根据其密封瓦的结构及数量不同而分为双流单环和双流双环2个品种。
双流单环结构相对简单,对油量的需求相对较大,但其对安装精度要求较高;双流双环结构复杂,但其对油量需求较小,对安装精度要求较低,而且随动性最佳,特别易于与平衡阀配合保持氢侧油压与空侧油压最大限度地平衡(曾有表计指示两侧油差压为0)。
1.2密封油系统分类密封油系统按单流环式油密封和双流环式油密封分为单流式和双流式两大类型;按其核心部件——压差阀的不同及其工作方式的不同又可划分为阻流增压式采用活塞式压差阀和泄流泄压式采用波纹管式压差阀两大流派。
密封油系统异常情况分析探讨针对某电厂2台330MW发电机组,密封油系统发生的异常进行分析,查明原因,制定针对性防范措施,有效地控制了发电机漏氢、轴瓦漏油、密封油系统振动、氢气纯度下降等现象的发生,确保了机组安全、稳定运行。
标签:密封油;振动;漏氢;漏油某电厂1、2号机组自投产以来,密封油系统先后发生过轴瓦漏油,发电机漏氢,氢气纯度下降,密封油泵出口压力下降且大幅摆动等异常现象。
严重影响机组的安全稳定运行,处理时稍有不慎将会造成事态扩大,出现严重后果。
针对设备的异常现象,我们查找出了设备安装时的缺陷,以及调整中的一些经验,列出与同行探讨交流。
1、设备状况密封油系统专用于向发电机密封瓦供油,且使油压高于发电机内氢压0.056±0.02MPa。
以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦的间隙向外泄漏,同时也防止油压过高而导致发电机内大量进油。
以保证发电机内部气体的纯度和压力不变。
该电厂发电机密封油系统为单流环形式,主要由发电机密封瓦、回油扩大槽、浮子油箱、空气抽出槽、两台交流密封油泵、一台直流密封油泵和再循环泵、真空装置、压力调节装置及开关表盘等组成。
2、异常分析与措施2.1 密封瓦漏氢该电厂#2发电机自2014年1月份开始,发电机漏氢量呈现逐渐上升趋势。
补氢间隔由84小时补氢一次,逐渐降至33小时补氢一次。
测量每天的漏氢量>16m3/d,超过厂家规定发电机漏氢量<5m3/d的标准,严重影响机组的安全稳定运行。
利用便携式测氢仪进行全面检测,发现排氢风机出口管烟气中含氢量达4~5%,超标严重。
分析认为发电机密封瓦存在漏氢现象,运行中加强监视,列为停机检修项目。
2014年8月23日#2机组按计划转为A级检修,对发电机密封瓦(见图:1)进行解体检查,发现两处漏氢点,一是密封胶圈老化、变形(见图2)造成漏氢;另一方面密封瓦与转子径向间隙过大0.29mm,正常值为0.18-0.20 mm之间,这样就造成密封油膜不稳,密封效果差造成漏氢。
700MW火力发电机组密封油系统故障的处理及分析摘要:介绍了2018年珠海发电厂发生的一起密封油系统故障导致发电机进油的事故处理及进油原因的分析,并提供一些改进密封油系统运行控制的思路。
关键词:密封油;发电机;进油珠海电厂的两台机组均为700兆瓦容量的火电机组,发电机冷却方式为水氢氢冷却,双流环密封系统密封在发电机的两端,即两端有两个油流(空气侧油流和氢气侧油流),这两种油流是独立的,两个油流在发电机两端压力是一样的,因此正常运行时是不会有油流交换。
这种双流环密封布置的好处是既能减少氢损失,也能避免空气进入发电机。
如果发电机密封油系统故障时,可能会导致密封油进入发电机,这种情况是不允许的,因为当发电机进油会降低定子线圈的绝缘,严重的情况下会击穿发电机绝缘,导致发电机绕组短路。
另外,发电机密封油对发电机密封瓦同时也有润滑、冷却的作用,所以运行时密封油正常运行非常重要,直接影响机组的安全运行。
在机组正常运行中,发电机密封油的压力必须比发电机中的氢气压力高83KPa,最小值不小于56KPa,运行中一般保持在70KPa以上。
密封油系统简图如下事故经过在2018年12月19日珠海电厂2号机组控制盘来“GEN LEAD BOX LIQUID DETECTOR HIGH”、“GEN TURBINE END LIQUID DETECTOR HIGH”报警,就地汽机端/励磁端液体检测器疏油有大量油出来,报警无法复位,发电机的氢气压力缓慢上升,就地检查主油箱油位是-170 mm(正常油位是-100mm)并且在缓慢下降,打开液体检测器底部疏油阀保持连续疏油,检查密封油油与发电机氢气压差为79kpa,汽轮机端的空/氢侧密封油压差-10mmH2O,发电机端的空/氢侧密封油压差为10mmH2O,空气侧密封油流量达到50GPM(达到仪表最大显示值,实际值可能更高),氢侧油流量为20GPM(已达仪表最大显示值,实际值可能更高),尝试将发电机密封油的空气/氢气侧温度调节到38度,没有效果;将空气/氢气侧密封油母管压力从780 KPA调节到730 KPA,氢侧油流量降到17GPM。
密封油系统异常分析及处理摘要:350MW级的火力发电机组的发电机大都采用水-氢-氢的冷却方式,即发电机定子绕组为水冷,发电机转子绕组为氢气内冷,铁芯为氢气外部冷却,氢气冷却效果好,同时氢气又是易燃易爆气体,为保证氢气使用安全需要将氢气密封在发电机内,发电机密封油系统的作用就是将发电机内的氢气与外界隔绝,既不让氢气逸出,保证安全,也不让空气进入发电机内,保证氢气纯度。
密封油系统是在循环运行,动态调整,因此密封油系统的好处在于能保证密封油充满发电机两端的密封间隙,密封效果良好,但是在运行中密封油压力调整不当或密封油中断,则会使发电机内的氢气迅速喷出,造成事故,极有可能导致停机,甚至着火等,不仅造成了经济损失也有可能危及到人身和设备的安全,因此密封油系统的稳定性非常重要。
关键词:双流环式密封瓦;差压阀;自动调整密封油系统是根据密封瓦的形式而决定的,目前国内大型氢冷发电机组密封油系统主要存在二种形式,单流环式密封油系统和双流环密封油系统。
发电机密封瓦所需用的油(其实就是汽轮轴承润滑油),人们习惯上按其用途称之为密封油。
密封油系统的专用于向发电机密封瓦供油,使油压高于发电机内氢压一定数量,以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间的间隙向外泄漏。
同时密封油系统还具有分离出密封油中氢气、空气和水分功能,起到净化油的作用。
密封油压过低将会导致发电机内部大量氢气泄漏,直接对整个电厂的安全造成安全隐患,相反如果密封油压力过高,将会导致密封油进入发电机内部,造成发电机进油事故,所以发电机密封油系统是否正常工作,直接影响整个电厂的安全运行。
1、密封油系统自动调整的原理1.1 发电机密封油系统流程本系统为集装式,分为密封油系统和氢侧密封油系统,与发电机的双流环式轴封(密封瓦)装置相对应。
汽轮发电机密封瓦内有两个环形供油槽,从供油槽出来的油分成两路沿着轴向通过密封瓦内环和轴之间的径向间隙流出,其油压高于发电机内的氢气压力,从而防止氢气从发电机漏出。
汽轮发电机组密封油系统常见问题及处理措施摘要:密封油系统在汽轮发电机组中起着至关重要的作用,它确保了旋转部件和静止部件之间的密封性,有效防止氢和油的泄漏。
然而,密封油系统常常面临一些常见问题,如密封瓦漏氢、密封瓦漏油进入发电机、密封瓦磨损、密封油箱油位的异常变化以及系统压力的降低等。
本论文旨在分析这些问题的成因,并提出相应的处理措施,以提高密封油系统的可靠性和效率。
关键词:汽轮发电机组、密封油系统、常见问题、处理措施引言汽轮发电机组作为重要的发电设备,在发电厂和工业领域中得到广泛应用。
为了保证发电机组的正常运行,密封油系统起着至关重要的作用。
密封油系统主要负责提供润滑和密封效果,防止油液泄漏和进入内部部件。
然而,在长时间运行过程中,密封油系统可能会遇到各种问题,给发电机组的稳定运行带来威胁。
因此,了解并及时解决这些问题对于确保发电机组的可靠性和运行效率至关重要。
一、密封油系统常见问题(一)密封瓦漏氢密封瓦漏氢是密封油系统中常见的问题之一。
氢气泄漏可能是由于密封瓦材料老化、温度过高或紧固螺栓松动等原因引起的。
这种问题可能导致氢气积聚,增加了爆炸和火灾的风险。
(二)密封瓦漏油进入发电机密封瓦漏油进入发电机是另一个常见的问题。
油液泄漏可能导致发电机绝缘失效、电气故障甚至火灾等严重后果。
这可能由于密封瓦损坏、油泵故障或油液温度变化引起。
(三)密封瓦磨损密封瓦磨损可能导致油泄漏和系统效率降低。
这可能是由于油质污染、机械碰撞和过度紧固等原因引起的。
磨损的密封瓦无法提供良好的密封性能,从而导致油液泄漏。
(四)密封油箱油位上涨或降低密封油箱油位的异常变化可能是由于密封瓦泄漏、油泵故障或油液温度变化等原因引起的。
油位上涨或降低可能影响系统的正常运行和润滑效果。
(五)密封油系统压力降低密封油系统压力的降低可能是由于油泵故障、油液泄漏或系统管道堵塞等原因引起的。
压力降低可能影响油液的循环和润滑效果。
二、处理措施(一)密封瓦漏氢处理措施首先,及时更换老化、损坏的密封瓦是解决密封瓦漏氢问题的关键。
发电机密封油系统常见问题分析和处理常见故障的分析和处理1 发电机进油1.1 双流环式氢油密封系统分为空侧密封油和氢侧密封油,它们是二个相互独立的系统,氢侧回油控制箱是氢侧油路的油源,在运行中必须维持一定的油位,油位高时排油装置将自动打开,将油排往空侧油泵的入口,其排油的动力取决于发电机内氢气压力,如氢压过低(通常小于0.12MPa),氢侧控制油箱的油就不容易被排出,久而久之,油箱油位逐渐升高,最终通过消泡箱进入发电机。
这种现象大多发生在启动初期或盘车状态,尤其在调试阶段最容易发生,因为此时发电机不充氢气。
所以只要密封油系统在运行,发电机内最好能充入0.15~0.3 Mpa的氢气或空气,保证密封油系统的安全运行。
1.2 氢侧控制油箱的补油阀顶针被强行打开或排油阀顶针强行关闭,以及正常运行时补、排油浮球阀失灵等,都容易造成发电机进油。
1.3 密封油系统的一些阀门被误操作,如备用差压阀的旁路阀等被开启也是造成发电机进油的一个原因。
2 发电机氢气纯度下降、湿度上升2.1 由于空侧密封油和氢侧密封油是二个相对独立的系统,空侧密封油来自发电机轴承润滑用油,其回油与发电机轴承润滑油混合后回到主油箱;氢侧密封油系统设有一个单独的油箱,密封油箱的补油来自空侧,排油也是去空侧油系统。
理论上讲,要求二个油系统是独立的,运行中不允许空、氢侧二路油相互交混,以防止空侧油对氢侧油质的污染。
但在实际运行中由于联络门内漏、管道布置不当造成流体阻力压降不等,平衡阀、差压阀设计质量不佳,油中杂质造成平衡阀、差压阀动作不灵活或卡涩,密封瓦间隙偏大超标以及由于氢气变化较大造成平衡阀、差压阀调节跟踪困难等原因,使得空、氢侧相互窜油。
如氢侧向空侧窜油,则氢侧密封油回油控制箱油位下降,自动补油浮子阀打开,由空侧向氢侧回油控制箱补油;如果系统中上述现象是连续的,那么补油也将是连续的;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。
浅谈某厂密封油系统异常处理与分析摘要本文介绍了国电蚌埠发电有限公司#4机组密封油系统的概况,分析了在密封油排烟风机正常切换时主机油箱油位出现小幅波动,如何通过机组各参数分析判断判断根源,果断采取措施,确保了机组安全稳定运行。
关键词密封油排烟风机主机油箱油位策略0 引言国电蚌埠发电有限公司二期2台660MW二次再热超超临界汽轮发电机组,选用上海汽轮机厂引进的西门子汽轮机,型式为:超超临界,二次中间再热、单抽、五缸四排汽、凝汽式汽轮机,型号:N660-31/600/620/620,其中密封油供油装置为单流密封油供油装置,带有真空净油装置。
1 密封油系统简介发电机密封油系统(图1)的功能是向发电机密封瓦提供压力略高于氢压的密封油,以防止发电机内的氢气从发电机轴伸出处向外泄露。
密封油主要由密封油供油装置、排烟风机和密封油贮油箱(空侧回油箱)组成。
1.1.密封环密封环布置在密封环支座上,而密封环支座通过螺栓连接在支座法兰上并采取绝缘措施,防止轴电流流动。
密封环在轴颈侧衬有巴氏合金,密封环和转子轴之间的间隙内充有密封用的密封油。
密封油从密封环支座上的容封环室通过环上的径向孔和环形槽注入密封间隙,为获得可靠的密封效果,应保证环形油隙中的密封油压力高于发电机中的气体压力。
从密封环的氢侧和空侧排出的油经定子端盖上的不同的油路返回密封油系统,在密封油系统中,油经过真空处理、冷却和过滤后返回密封环。
1.1.密封油供油装置发电机密封所用的密封油来自密封油供油装置,密封油供油装置由下列主要设备构成:真空油箱;氢侧回油控制箱;密封油泵;压力控制阀;密封油冷却器;密封油过滤器;压差调节阀。
1.1.1.密封油回路正常运行期间,主密封油泵从密封油真空油箱中抽出密封油,然后通过冷却器和滤油器把密封油送到轴封。
向轴封提供的密封油分别以大约相同的数量通过轴与密封环间的间隙流向轴封的氢气侧和空气侧。
从轴封的空气侧排出的密封油直接流入轴承油回流管路,再返回到密封油真空油箱;流向氢气侧的密封油则首先汇聚到发电机消泡室(前室),然后到氢侧回油箱。
电厂密封油串流问题探索及解决策略发布时间:2022-12-08T02:27:01.368Z 来源:《中国电业与能源》2022年15期作者:陆云懿[导读] 当前如果在发电机运行过程中存在密封油串流问题就会对整个电厂的运行造成影响,陆云懿上海电力建设启动调整试验所有限公司,上海市200335摘要:当前如果在发电机运行过程中存在密封油串流问题就会对整个电厂的运行造成影响,也会对氢气的纯度产生破坏,所以当前为了维持发电机的正常运行,使其氢气在高纯度下生产,才能够避免因氢气纯度不足而导致的电厂安全事故。
通过对当前整个电厂运行情况进行理论系统分析,结合现场密封油系统温差运行进行实验,探索最佳温度范围能够有效解决发电机氢气纯度降低问题,有效增强电厂运行效率。
关键词:电厂;密封油串流;探索;解决引言我国大多数电厂所使用的发电机采用氢气作为冷却介质,而氢气的纯度也是发电机运行安全性、稳定性、经济性的重要指标,一旦发电机氢气纯度降低,就会导致发电机组绝缘下降,严重影响整体发电机的安全稳定。
所以,当前一定要通过有效的管理,避免出现氢气纯度变化问题,通过系统的检查解决密封油串流问题。
通过有效的控制了解当前串流影响规律,才能将发电机氢气纯度控制在合理的范围内。
1密封油串流问题的发生近年来,我国大多数电厂所使用的发电机行为双流环式轴封,一般密封瓦内有两个环形的供油槽,形成两道油流,这种方式能够有效增强内部的压力,使其高于发电机内的氢气压力,防止氢气从内部逃窜。
由于内部的密封油流是由独立的两套结构,分别供给靠近发电机,内部是由密封氢气侧交流泵提供,靠近大气和空气是由空侧交流泵提供。
所以按照不同的结构需要对内部密封瓦供油槽保证其平衡,通过内部和外部的不断调节,使其提供的油槽之间相对平衡,并且保证油压高于发电机内部的氢气压力。
2热对流稳定性计算2.1气体分压定律从上世纪提出理想气体分压定律开始,混合气体中的某个气体就会对内部壁施加一定的压力,通过该组分的分压使其想象理想气体在相同温度下不同气体占有与混合气体占有相同的压力。
600MW等级发电机三流环密封油系统问题分析及处理摘要:沙特延布三期燃油电站5×627MW汽轮发电机组,发电机的密封瓦设计为三流环式结构,包括空侧密封油环路、真空密封油路、氢侧密封油环路。
在汽轮发电机组密封油系统试运阶段,发生氢侧密封油泵频繁跳泵、漏氢量大,分析原因在于:密封油回油气泡过多, 造成氢侧泵进口油位开关测量为虚假油,氢侧密封油回油差压调节阀性能差。
经过相应措施后,已经解决了密封油系统存在的问题,保证了发电机密封油及氢气系统安全运行。
关键词:三流环密封油系统、差压调节阀、氢侧密封油泵、真空油路、漏氢损失1 引言本项目5×660MW发电机由Alstom公司制造,冷却方式为水-氢-氢冷却,型号60WT23E-138 ,额定容量774.1 MVA,额定功率658MW,最大输出功率680MW,额定电压26000V,额定电流17190A,#1机组于2018年5月17日试运,现#2、3、4、5机组已正常运行。
机组试运阶段,密封油系统问题较多,如氢侧密封油泵频繁跳泵、回油泡沫大、漏氢量大等难点问题进行分析处理。
2 三流环密封油系统简介三流环密封油系统是在原有的空侧油和氢侧油中间.引进第三股经过真空处理的压力油(即真空油系统),以彻底隔绝空气侧油和氢侧密封油的接触和交换宅侧油为主密封油.如氢侧循环系统因故退出运行.则空侧循环系统能够独立运行.氢气仍可被密封在发电机内该密封油系统单元采用模块化设计.所属系统没备布置在密封油装置组合单元上.安装在发电机下方.通过管路连接到发电机。
图一:三流环示意图沙特延布三期氢冷发电机采用在密封瓦间隙中注入密封油的方法来密封转子和定子机座的间隙。
在机内的高氢压下,应用三流环式的密封油系统使漏氢量减至最小。
每个安装于定子机座上的密封瓦由氢侧油环和空侧油环组成,以规定的间隙围绕在轴径四周。
密封瓦每个环路的圆周上都有一系列的孔,通过这些孔向轴瓦间隙注入密封油。
汽轮发电机组密封油系统常见问题及处理研究(贵州盘江电投发电有限公司严平)摘要:本文针对汽轮发电机组密封油系统运行中的常见问题进行研究分析,找到问题产生的根本原因,采取相应的处理对策和措施,为发电企业运行操作人员和维护人员提供借鉴与参考。
关键词:汽轮发电机组;密封油系统;密封瓦;密封油箱;差压阀国家大力提倡实施供给侧结构改革,火力发电行业推行实施“上大压小”淘汰落后产能,大容量汽轮发电机组通常采用“水-氢-氢”冷却方式,密封油系统的运行安全可靠性直接影响汽轮发电机组的安全经济性。
作者总结分析了汽轮发电机组密封油系统常见问题,研究汽轮发电机组密封油系统运行常见故障与处理措施。
1汽轮发电机组密封油系统常见问题汽轮发电机密封主要包括发电机密封瓦和密封油系统,密封瓦分为“单流环”和“双流环”设计,密封瓦与发电机转子轴径配合间隙一般为0.08~0.12mm,密封瓦内侧为密封油,两侧分别是氢侧和空侧,控制密封油压力与发电机内氢气压力差实现发电机内氢气不泄漏,控制密封油差压阀和氢侧密封油浮子油箱回油量实现发电机内不满油,发电机不跑氢。
1.1 密封油系统振动问题密封油母管油压波动,引起密封油差压阀阀芯上下频繁波动,同时密封油管道产生剧烈振动,严重可导致密封油管道断裂。
其主要原因如下:第一,密封油系统及其补充油源(润滑油系统)油中颗粒度不合格、水分超标、酸值超标等,会造成密封油过滤网堵塞、差压阀卡等故障,导致密封油母管压力波动,产生管路振动现象。
差压阀卡涩调节不灵敏将导致汽轮发电机组密封油系统出现振动的频率不断提升。
第二,密封油真空系统不稳定,真空油泵运行液位不足,导致真空泵倒吸空气,引起真空泵及真空管路系统振动,密封油系统真空波动,同样会产生系统管路的振动,其振动频率与真空波动频率同步。
1.2 密封油引起的汽轮发电机进油、跑氢问题汽轮发电机进油导致定子绕组绝缘降低,油进入出线套管导致发电机对地绝缘降低,可能造成绕组绝缘放电击穿,造成运行中汽轮发电机绝缘降低保护动作停机,甚至发生发电机组烧损报废,发电机跑氢严重时可能造成氢气爆炸事故。
电厂密封油串流问题探索及解决策略摘要:当前如果在发电机运行过程中存在密封油串流问题就会对整个电厂的运行造成影响,也会对氢气的纯度产生破坏,所以当前为了维持发电机的正常运行,使其氢气在高纯度下生产,才能够避免因氢气纯度不足而导致的电厂安全事故。
通过对当前整个电厂运行情况进行理论系统分析,结合现场密封油系统温差运行进行实验,探索最佳温度范围能够有效解决发电机氢气纯度降低问题,有效增强电厂运行效率。
关键词:电厂;密封油串流;探索;解决引言我国大多数电厂所使用的发电机采用氢气作为冷却介质,而氢气的纯度也是发电机运行安全性、稳定性、经济性的重要指标,一旦发电机氢气纯度降低,就会导致发电机组绝缘下降,严重影响整体发电机的安全稳定。
所以,当前一定要通过有效的管理,避免出现氢气纯度变化问题,通过系统的检查解决密封油串流问题。
通过有效的控制了解当前串流影响规律,才能将发电机氢气纯度控制在合理的范围内[1]。
一、密封油系统的组成及工作原理:(一)密封油系统的组成密封油系统主要有密封瓦、空侧和氢侧交直流密封油泵、氢侧回油箱、1个差压阀、1个备用差压阀、2个平衡阀、油滤网、冷油器、空侧回油箱、阀门等组成。
整个发电机是1个密封的腔室,在前后轴端各设了1个双油环密封瓦,密封瓦与发电机轴颈有约0.20mm的径向间隙,利用密封瓦的2个环形油腔,充入高于氢气压力约0.085MPa的密封油,以阻止氢气外溢。
发电机内氢气压力在行中有一定变化,因此,要求跟踪密封压力的变化情况,始终保持密封油压略高于发电机内氢气压力,以防止氢气外溢。
跟踪发电机内氢气压力并自动调节密封油压的装置叫做差压阀和平衡阀[2]。
(二)工作原理发电机空侧密封油压以氢压作为调节依据,通过差压调节阀使其比氢压高0.085 MPa,而氢侧密封油压则通过平衡阀跟踪空侧密封油压,两者差压保持在±0.5KPa内。
双流环式密封瓦密封效率高,可有效地防止氢气的外泄及空气的入侵。
而且,当氢侧密封油失去时,仍可起到密封作用。
此时,空侧密封油流到空侧配油槽后,一部分向氢侧配油槽流动,仍可阻止氢气外逸。
但因空氢侧共用一路密封油源,溶入氢侧油中的氢气便可通过空侧油路逸出,而溶入空侧油中的空气也可通过空侧油路进入机内。
因而,为保持必要的氢气压力和纯度,其补氢量将比正常时有所增加。
为保证空侧交流密封油泵故障时,发电机内氢气不外逸,空侧油路设有几路备用油,除前面提到的空侧直流密封油泵外,还从汽轮机润滑油系统引入高、低压备用油,通过备用差压调节阀的节流来控制油压,当空侧密封油压与氢气差压低至0.056 MPa时,该备用差压调节阀开启,并保持0.056MPa的油、氢差压[3]。
(三)密封油系统功能发电机密封油系统的基本功能是向密封瓦提供高于氢气压力、温度合适并且干净的密封油,用于密封瓦的润滑和密封,以防止发电机内的氢气通过转轴向外泄漏。
密封油系统具备油氢差压调节功能、油温调节功能和过滤功能。
为防止油中的气体和水分被带入到发电机内,还设计了油中气体和水分的脱除或隔离功能。
(四)系统投运在机组投运前置换气体时,为了防止发电机内部气体向密封瓦外漏时夹带的颗粒状机械杂质黏在密封瓦上,在机组运行时造成密封瓦损坏,密封油系统需要提前投入运行。
(1)投运条件润滑油系统正常投运,油氢分离器回油正常,油氢分离器油位在1/2以上,油质化验合格。
(2)投运步骤密封油系统投入运行的具体步骤是:①密封油箱补油。
②检查系统各项工作是否结束,工作票是否终结,确定无影响系统投运的条件,且油温正常。
③检查油氢分离器油位是否正常,关闭差压阀、平衡阀前后的手动门、旁路门,空侧密封油泵再循环全开,启动1台空侧交流密封油泵,检查电流、压力是否正常,利用再循环门将出口压力调整为0.7~0.8MPa,微开启密封油箱手动补油门,补油位1/2以上。
④检查氢侧密封油泵再循环全开,启动氢侧密封油交流油泵,确定电流、压力是否正常,利用再循环门将出口压力调整到0.7~0.8MPa。
⑤根据需要决定密封油是否进瓦。
由于密封油进瓦手动门、旁路门的位置比较近,所以,在操作时要仔细核对,避免误操作。
如果密封油进瓦,要先利用差压阀旁路门调整空侧密封油压,使其比发电机内气体压力高0.05MPa左右,再利用平衡阀旁路门调整氢侧密封油压,使其比空侧密封油压略低一点。
加强对油水探测器油位的监视,防止发电机进油。
⑥当发电机内气体压力变化时,要及时调整密封油压。
当发电机内氢压大于0.15MPa时,可以投入差压阀、平衡阀自动,关闭旁路门,还可以投入补、排油自动,油温自动,油泵连锁。
二、密封油串流问题的发生近年来,我国大多数电厂所使用的发电机行为双流环式轴封,一般密封瓦内有两个环形的供油槽,形成两道油流,这种方式能够有效增强内部的压力,使其高于发电机内的氢气压力,防止氢气从内部逃窜。
由于内部的密封油流是由独立的两套结构,分别供给靠近发电机,内部是由密封氢气侧交流泵提供,靠近大气和空气是由空侧交流泵提供。
所以按照不同的结构需要对内部密封瓦供油槽保证其平衡,通过内部和外部的不断调节,使其提供的油槽之间相对平衡,并且保证油压高于发电机内部的氢气压力。
三、热对流稳定性计算(一)气体分压定律从上世纪提出理想气体分压定律开始,混合气体中的某个气体就会对内部壁施加一定的压力,通过该组分的分压使其想象理想气体在相同温度下不同气体占有与混合气体占有相同的压力。
所以,混合气体的总压力等于混合气体内部的不同气体之间的分压之和,当某组分气体的分压大小与其单独占有的气体混合相同时,对其产生的压强能够系统控制密封油系统空测,由原来自于主机润滑油系统内部气量较大,一旦当空侧密封油出口补油进入密封氢气侧油是就会导致发电机内部的气压有所变化,空气进入发电机就会导致氢气纯度下降。
(二)流量平衡分析在密封油系统中通过两侧的回油与轴承回油管道进行共同管理,通过设计不同形态的气风管,可以避免外界气压对内部润滑油系统产生一定影响,在主机润滑油香液位维持不变的前提下,将其内部系统变为封闭的内循环系统,在试验过程中可以对不同的系统密封氢气侧密封邮箱的位置进行管理,底部进行排油,检查是否存在管道外漏情况。
同时,发电机底部排油门无油液排出,根据流量守恒定律,通过按照相同的出口进行排油,对不同的邮箱进行补充,一旦空测进由温度大于五十,而氢气侧进油大于五十五就会导致稳定性下降使其压力泄露。
(三)稳定性计算根据当前流体受热不均匀的问题,当液体上下面温差不大是热量传导是自下而上,而如果温差达到某个值则液体就会因近平失衡而开始导致流动,流动的规则呈现细胞结构,不同的细胞结构中形成环流,所以这种流体的稳定性取决于瑞利数,一旦瑞利数增加,整个细胞结构会失衡而产生新结构,如果在纯粹的自然对流中,可以根据不同的强度进行有效管控,所以一定要对瑞利数进行分析,通过系统的计算,避免其产生串流情况。
四、油系统变温差试验及结果分析(一)试验边界按照试验密封油系统空清两侧设计编辑参数进行试验,通过维持氢侧交流泵正常运行,加强整体泵的全面把控,这样才能使整体油压得到有效控制。
通过对氢侧交流油泵出口以及空侧交流油泵的出口压力进行边界参数的核定,对发电机氢气压力以及发电机的氢气纯度进行管控,使其达到96.7%,同时对不同的两端对于密封油压进行控制,使其压差在四千帕以内。
(二)变温差试验变温叉试验需要改变空氢侧进油温度,使两侧之间的温度发生偏差,现场实验可以发现当油温36度,温差小于三度时,可以通过邮箱内自动补排,基本能够避免穿流现象,氢气的纯度也能够达到一定要求。
而当空测油温大于50度,密封氢气侧在55度就会导致氢气的纯度发生一定变化,所以在控制过程中一定要保证温度的稳定,空心侧进入温差与串流量和氢气纯度的变化关系,也可以按照一定的规律进行管控,使其氢气纯度控制在一定范围内。
五、日常维护(一)日常巡查在日常巡查时,需要了解系统的运行方式,关注就地密封油压,了解差压阀、平衡阀跟踪的情况,回油流量的大小,油水探测器有无液位,油氢分离器、密封油箱的油位,泵出口压力,补、排油自动跟踪的情况,泵的运行情况,冷油器的运行情况等。
(二)定期切换每个月都需要试转一次直流密封油泵,定期一次切换空侧交流密封油泵。
在操作前,需要分析其危险点,做好事故预想,操作时加强上下联系。
通常情况下,先试转直流油泵,再切换空侧油泵。
经过全面的检查,确定系统运行正常后,可以试转直流油泵,具体步骤是:(1)微开再循环门,略降低出口母管的压力,防止2台泵并列运行时母管的压力过高,影响差压阀、平衡阀跟踪。
(2)启动直流密封油泵,检查其电流、压力是否正常,地泵运行是否正常,如果其运行异样,则要停止直流油泵工作。
同时,要调整再循环门,直至母管压力正常,尽量避免2台泵长时间并列运行。
待直流油泵试转正常后,完成空侧密封油泵的切换工作。
微开空侧密封油泵再循环门,将油压降至0.65MPa左右,启动另一台空侧交流密封油泵,检查电流、压力是否正常,待泵正常运行后,停原运行泵,将出口母管压力调整到正常范围。
查看DCS画面,使泵联锁正常投入,防止其失去备用,然后再次对系统进行全面检查。
六、系统停运在机组停运后,要根据实际需要和检修要求决定密封油系统是否停运。
如果需要停运,只需将油泵停运即可,同时,根据要求决定密封油箱是否需要排空。
密封油箱排空时,要加强监视,防止打空泵。
七、结语通过分析对氢气纯度变化率以及发生流路串流问题进行联系,油由路串流后氢侧的密封箱会出现大量的补油,而空气中的有也会在发电机中吸出,降低了内部的氢气纯度,油膜热会对稳定理论也产生一定的影响,改变空气两侧的密封油进油温度。
通过不同温差下的运行实验基本不会对油温差生一定的影响,所以将氢气纯度也能够维持在合理范围内,通过各个试验结果进行分析,加强现场的温度以及实际设备之间的调解,避免空气侧进油温差产生变化,导致密封油密封氢气侧油温差与氢气纯度之间不稳定。
参考文献[1]郭鸿钧,张向龙.气压机机械密封泄漏原因简析[J].中国设备工程,2022(18):180-181.[2]罗威,熊鹏,卢琳.电厂密封油串流问题探索及解决策略[J].设备管理与维修,2021(21):70-72.DOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2021.11.30.[3]王军.发电机氢气纯度下降的分析及治理[J].才智,2019(23):54-55.。