发电机氢气纯度下降原因分析及治理.doc

发电机氢气纯度下降原因分析及治理2000年第2期电力安全技术第2卷召.爨涩鲺癌四固画衙函李曙光(湖南石门电厂石门415300)MI.?z摘要3导致发电机氢气品质恶化的原因有多种,而密封油空,氢侧窜油导致发电机氢气的污染则是最常见的原因,通过对氢气受污染机理的分析和治理效果的此较,提出5点治理经验关键词发电机塾丝宴玺茎墨1概述氢冷发电机的氢气品质问题,因其直接关系主设备的安垒运行,历来被各电力生产企业所重视.石门电厂2号发电机组自投产以来,多次发生氢气纯度不合格的问题,为了及时提高发电机氢气纯度,在运行中不得不频繁地进行大量补一排氢的置换操作.这样做不但使大量氢气自白丢失,而且氢气纯度仍不能得到长期保证(氢气纯度约为88一91.5%).据统计资料表明1998年3月21日至29日9天中,因氢气纯度不合格原因共换氢操作29次,平均每天换氢l13m.到1998年l0月,l号发电机氢气纯度也逐步下降到91.5%一93%,当时正逢枯水期,正是火电机组满发之季,由于双机均要频繁补氢,给制氢站带来极大压力.经多次试验分析在排除了压缩空气串漏,密封油泵入口吸入空气,制氢站来氢纯度不合格,纯度分析方法不当等多种原因之后,我们把分析的重点放在了密封油系统上2氢气纯度下降原因分析本厂引进型300MW发电机(OFSN一3002型哈机厂生产),采用水氢氢冷却方式,双流环式氢油密封系统,主要设计参数:(1)发电机额定氢压0.3MPa(2)双流环式密封瓦一16一款.(3)密封油压高于机内氢压0,080.005MPa(4)空,氢侧平衡油压差不大干50mrfl水柱(0.0005MPa)(5)额定氢气纯度98%(大于96%为合格)(6)允许漏氢量小于l1m/天双流环式氢油密封系统是目前国内较普遍采用的设计型式,它分为空侧密封油和氢侧密封油两个相对独立的油系统,空侧密封油来自发电机轴承润滑回油,其回油与发电机轴承润滑油混台后回至主油箱;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从理论上讲,要求两个油系统是独立的,运行中不允许空,氢两路油相互交混,以防止空侧油对氧侧油质的污染.但是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,差压阀设计制造质量不佳,油中杂质造成平衡阀卡涩失灵,密封瓦间隙偏大超标以及由于氢压变化过快造成差压阀,平衡阀调节跟踪困难等原因,均可使空,氢侧产生窜油现象.如氢侧向空侧窜油,则密封油箱油位下降,自动补油浮子阀打开,由空侧向氢侧密封油箱补油;如果系统中上述窜油现象是连续的,那么补油也将是连续的;由于空侧密封油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(汽)就lf.,.一第2卷电力安全技术2000年第2期会进入到发电机内,进而造成氢气纯度下降,湿度上升(如果油中含水时).如空侧油向氢侧窜(密封油箱油位上升),则氢气纯度下降,湿度上升的速度将更快.3现状调查及对策效果针对2号发电机氢气纯度低的问题.对其密封油系统进行了全面检查,发现密封油空,氢两侧确实存在明显窜油现象.由于可能引起窜油的原因较多,我们首先对平衡阀密封油滤网,空氢侧密封油联络门等进行了清洗和检查,并对空,氢侧平衡油压,氢油差压等进行了调整,氢气纯度曾维持在95%96.6%较好的范围内.但一段时间后两台发电机氢气纯度叉先后下降到较低的水平(1号机为91.5%93%,2号机为88%一91.5%),为此我们做了以下几项工作:(1)更新2号机密封油系统有缺陷的平衡阀;(2)更新并加粗2号机平衡阀引压信号管;(3)检查密封瓦各进,回油管安装接口及布置工艺的准确性;(414根据厂家意见并借鉴其它电厂同类型机组的经验在密封瓦座上恢复了引风管;(5)将密封瓦垒部更新,并调小密封瓦径向,轴向间隙.值得一提的是原制造厂供给的活塞式平衡阀(wF一9型)较落后,由于其阀杆没有采取有效的密封隔离措施,存在氢侧工作油窜入氢侧信号油室使氢侧信号油压升高,长期造成氢侧油压低于空侧油压的问题.其影响程度取决于从平衡阀出口至密封瓦之间的氢侧供油管产生的阻力压降,平衡阀杆的漏流间隙及氢侧压力信号管的通径等,因而在现场使用中平衡阀的控制误差远大于产品出厂时在试验台上测得的数据,此外设计上虽然对空,氢侧油压平衡误差精度提出了较高的要求(<0.0005MPa),但在实际测量中,尽管采用了标准精密压力表,其读数误差只达0005MPa,仍不能满足现场对平衡差压值准确计算的要求.因此当前平衡差压值的评判也只是粗略的.为了改善平衡阀的工作灵敏度,尽量提高空,氢侧油压的平衡精度,将平衡阀的压力信号管全部由12x1.5mm加粗为181.5iYun.但在上述(1),(2),(3),(4)项工作完成后.氢气纯度低的问题依然没有得到根本解决.于是,叉将检查的重点放在了密封瓦.经对1,2号发电机密封瓦先后揭瓦检查,确认两机密封瓦均存在不同程度的磨损,特别是空侧油环侧的钨金磨损更为严重,其径/轴向总间隙分别为:1号机0.33/0.26ram;2号机035/0.29mm,(设计间隙为0.230.28/0.19023mm).根据电建验规DL501卜92版所提供的密封瓦间隙标准分为两种,一般推荐间隙值为:径向0.150.25mm,轴向0.130.20ram;对于引进型机组则为:径向0.230.28mm,轴向0.19023mm.这两种标准相差甚大.但通过调研得知,一些电厂的同类型机组并不采用引进型机组的标准,而是将密封瓦的间隙控制在较小的范围内,这些电厂的氢气纯度往往也是较好的.因此,决定首先更新1号发电机的密封瓦,通过现场精确车配,将总间隙调为:径向0.160.20mm,轴向0,150.18mm.投运后氢气纯度稳定在97.5%一99%,且密封瓦工作稳定,各监测指标【F常.接着叉对2号发电机密封瓦进行了更新处理,结果同样达到了较好的水平.4结论影响发电机氢气纯度的因素虽然有多种,但由于密封油系统空,氢侧窜油导致机内氢气品质(包括湿度)下降的情形则是较为普遍的,应引起重视.当窜油发生时,氢侧密封油箱的油位就会波动,自动补(或排)油阀打开;但是造成密封油空,氢侧大量窜油一17,l12000年第2期睦亭电力安全技术譬第2卷1999年春检期间,我公司接连发生两起接地线误碰带电设备事故.通过对这两起事故的分析,我们感到接地线是电力生产经常使用的安全工具,正确挂接接地线是保证电气设备检修人员安全的有效措施,但接地线误挂,误碰带电设备的情况时有发生,要防止同类事故的出现,必须进一步加强对接地线的管理1事故经过1.11999年3月3Et,某供电局一座110kV变电站进行清扫预试时,发现有两组接地线不够长,即安排职工刘x利用次Et设备预试停电机会检查维护闭锁,并带软铜线改造两组不够长的接地线.4Et上午10:26,该变电站办理了任务为该变35kVII段母线,3514,3500开关预试检修第一种工作票.刘为检修班成员,工作任务是维修35kV段母线接地刀闸闭锁.刘处理好闭锁后,经运行人员同意合上35kVII段母线接地刀闸,并取下装在35kV段母线上的接地线(110kV相间距离不够长的一组接地线).10:50左右,刘拿起这组接地线来到运行中的110kV11段母线1124乙刀闸下靠母线侧,比划接地线相间距离.但在离开时,由干接地线绝缘杆举得过高,而造成110kV母线B相对地放电,弧光引起A,B两相短路,导致110kV系统继电保护动作,相关线路跳闸.1.21999年3月23Et,某330kV变电站运行人员按地调命令,对一条110kV线路进行停电操作,7:40操作结束并汇报调度.然后,的影响因素也有多种,通过较长时间以来对石门电厂两台发电机氢气纯度的整治与探索,笔者认为有以下5点意见可供同行参考.(1)选用设计先进,精度高的平衡阀,是减少空,氢侧窜油,改善发电机氢气品质的必要条件.(2)对于采用活塞式直接作用型平衡阀的用户,改进氢侧供油管的安装工艺,加大管径(包括平衡阀压力信号管)或将平衡阀尽量安装到靠近密封瓦的位置,将有助于改善平衡阀的调节品质.(3)密封瓦间隙超标是导致空,氢侧大量窜油的重要原因.电建验规DL5011-92版关于密封瓦间隙的一般推荐标准值更加符合现场要求,实践证明该一般标准同样适用于引进型机组.应当指出,由于设计,制造,安装及运行维护等多种因素的影响,在现场一18一使用中平衡阀的平衡精度往往达不到设计要求,因此降低密封瓦的工作间隙,对干降低或防止空氢侧窜油是一种现实有效的手段.(4)切实搞好透平油的洁净工作,对于提高平衡阀,差压阀的控制精度,防止密封瓦及轴颈的磨损,延长密封瓦的使用寿命是极为重要的.检查时我们注意