發(fā)電機氫側(cè)密封油箱滿油的原因分析及應(yīng)對措施

1密封油系統(tǒng)介紹

本密封油控制系統(tǒng)是湛江中粵能源有限公司(調(diào)順發(fā)電廠)0FsN-630-2YHG發(fā)電機的配套系統(tǒng)。它向發(fā)電機兩端密封瓦提供連續(xù)的密封油,并對其進行監(jiān)控及保護。我廠發(fā)電機采用水-氫-氫冷卻方式,即定子繞組為水內(nèi)冷,轉(zhuǎn)子繞組和鐵芯為氫氣冷卻。為密封發(fā)電機內(nèi)的氫氣,密封油系統(tǒng)采用了雙流環(huán)式密封瓦(氫側(cè)和空側(cè)兩路油)。

我廠密封油系統(tǒng)為整體集裝式,雙流環(huán)式密封瓦內(nèi)有兩個供油槽,內(nèi)部油壓始終高于發(fā)電機內(nèi)氫壓,從而防止氫氣從發(fā)電機兩端泄漏。兩個供油槽內(nèi)的密封油由獨立的兩路油源分別供給?？侩姍C氫氣側(cè)的油流為氫側(cè)密封油,靠空氣側(cè)的油流為空側(cè)密封油。密封油平衡閥控制了兩路密封油壓基本一致,這樣就減少了氫氣的泄漏以及外界空氣對發(fā)電機內(nèi)氫氣的污染。所謂雙環(huán),是指密封瓦在空側(cè)進油處沿軸向分成兩個獨立的環(huán),空側(cè)油將環(huán)分別推向密封瓦座的兩側(cè),從而使密封瓦的兩側(cè)與瓦座貼緊,減少因瓦座間的間隙引起的密封油損失。

我廠密封油系統(tǒng)中包含了主差壓閥、輔差壓閥和平衡閥等幾個重要設(shè)備。主壓差閥相當(dāng)于空側(cè)密封油的再循環(huán),利用發(fā)電機內(nèi)風(fēng)壓和密封油壓作為信號進行調(diào)整,控制密封油壓高于機內(nèi)風(fēng)壓0.084MPa。輔差壓閥將密封油高低壓備用油源接入系統(tǒng),保證供油可靠性。平衡閥用于調(diào)節(jié)空側(cè)、氫側(cè)密封油壓在±490Pa范圍內(nèi),減少兩路油的互相竄動。

密封油箱是氫側(cè)油路的主油箱,油箱內(nèi)裝有自動補油、排油裝置。氫側(cè)密封油箱上部和發(fā)電機內(nèi)相通,利用發(fā)電機風(fēng)壓作為動力進行自動排油,利用空側(cè)密封油泵壓力進行自動補油。

在發(fā)電機低風(fēng)壓或者無風(fēng)壓情況下,自動排油失去動力后,利用氫側(cè)密封油泵通過其出口管道上的壓力排油門進行壓力排油。

2氫側(cè)密封油箱滿油的情況分析

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計,分析密封油箱可能的進油路徑如圖1所示。

從圖1可知,造成密封油箱滿油的可能路徑共有4條,下面逐一進行分析:

(1)第一路進油路徑為密封油箱自動補油通道。由于密封油箱設(shè)計有自動補油功能,正常情況下,補油浮球閥處于向上旋緊狀態(tài),浮球處于自動狀態(tài):當(dāng)出現(xiàn)需要強制補油時,可向下旋松浮球閥。若補油浮球閥長時間處于向下旋松狀態(tài)或者故障內(nèi)漏而未及時發(fā)現(xiàn),當(dāng)空側(cè)密封油泵或者空側(cè)備用油泵向空側(cè)供油時,密封油箱就會處于一直補油狀態(tài),若發(fā)現(xiàn)不及時,密封油箱很快就會滿油,并進一步滿油至消泡箱,造成發(fā)電機進油。(2)第二路進油路徑為密封油箱自動排油通道。由于密封油箱設(shè)計有自動排油功能,正常情況下,排油浮球閥處于向上旋緊狀態(tài),浮球處于自動狀態(tài):當(dāng)出現(xiàn)需要強制排油時,可向下旋松浮球閥。第一種情況:當(dāng)發(fā)電機風(fēng)壓低于0.09MPa,由于空氫側(cè)密封油竄流而自動排油動力不足,氫側(cè)密封油箱油位可能會逐漸升高:第二種情況:密封油系統(tǒng)停運后,系統(tǒng)內(nèi)殘存油逐步回到氫側(cè)油箱,氫側(cè)密封油箱油位逐漸升高。當(dāng)出現(xiàn)氫側(cè)密封油箱油位高報警時,排油浮球閥會自動打開或者被強制旋松,由于排油口接至空側(cè)油泵進口,而空側(cè)油泵進口的隔氫裝置高度約11m,使空側(cè)油泵進口靜壓約0.09MPa,此時由于自動排油動力不足,自動排油通道不僅不能排油,反而會造成空側(cè)進口密封油倒回氫側(cè)密封油箱,造成油箱滿油。(3)第三路進油路徑為密封油箱壓力排油通道。由于密封油系統(tǒng)停運過程,需要利用氫側(cè)密封油再循環(huán)門調(diào)整氫側(cè)油壓,密封油系統(tǒng)停運后,氫側(cè)再循環(huán)門往往處于打開狀態(tài)。若系統(tǒng)停運后,壓力排油門未關(guān)閉,而壓力排油管接至空側(cè)油泵進口,空側(cè)油泵進口的隔氫裝置高度約11m,使空側(cè)油泵進口靜壓約0.09MPa,造成空側(cè)密封油通過壓力排油門和氫側(cè)再循環(huán)門倒回密封油箱,造成密封油箱滿油。(4)第四路進油路徑為氫側(cè)密封油回油管。第一種情況:當(dāng)空側(cè)油路單獨運行,空側(cè)密封油從密封瓦向氫側(cè)竄油,通過氫側(cè)回油管回到密封油箱,若發(fā)電機低風(fēng)壓不能自動排油時,會造成氫側(cè)密封油箱逐漸滿油。第二種情況:密封油系統(tǒng)停運后,若空側(cè)密封油高、低壓備用油源沒有隔離,當(dāng)高壓啟動油泵或者交流潤滑油泵運行時,由于油氫壓差低于84kPa,輔壓差閥處于打開狀態(tài),主機潤滑油會經(jīng)過輔壓差閥進入空側(cè)油路,進而通過密封瓦向氫側(cè)竄油,通過氫側(cè)回油管回到密封油箱,造成密封油箱滿油。

3氫側(cè)密封油箱滿油應(yīng)對措施

(1)針對第一條進油路徑應(yīng)該采取以下措施:氫側(cè)密封油箱自動補油浮球閥正常應(yīng)處于旋緊狀態(tài),若需要強制補油而旋松,待強制補油結(jié)束后應(yīng)該馬上旋緊,防止補油浮球閥長期處于強制補油狀態(tài):密封油系統(tǒng)停運后,為防止自動補油浮球閥內(nèi)漏造成油箱滿油,應(yīng)該關(guān)閉氫側(cè)密封油箱補油手動門。(2)針對第二條進油路徑應(yīng)該采取以下措施:當(dāng)發(fā)電機風(fēng)壓低于0.09MPa以下或者密封油系統(tǒng)停運后,氫側(cè)密封油箱無法自動排油時,應(yīng)該關(guān)閉氫側(cè)密封油箱排油手動門。(3)針對第三條進油路徑應(yīng)該采取以下措施:當(dāng)密封油系統(tǒng)停運后,應(yīng)該關(guān)閉氫側(cè)密封油箱壓力排油手動門。(4)針對第四條進油路徑應(yīng)該采取以下措施:若空側(cè)密封油單獨運行,應(yīng)該加強監(jiān)視氫側(cè)密封油箱油位的變化,尤其是低風(fēng)壓下不能自動排油時:若密封油系統(tǒng)停運,停運后應(yīng)該及時關(guān)閉空側(cè)密封油的高、低壓備用油源手動門。

4結(jié)語

結(jié)合以往經(jīng)驗,密封油箱滿油的情況往往是在發(fā)電機低風(fēng)壓、密封油系統(tǒng)非正常方式運行或者密封油系統(tǒng)停運后發(fā)生的,所以當(dāng)出現(xiàn)以上情況時,應(yīng)該加強密封油系統(tǒng)的監(jiān)視,出現(xiàn)異常時加強分析,查找原因并及時處理。密封油系統(tǒng)停運后,應(yīng)該關(guān)閉氫側(cè)密封油箱補油手動門、氫側(cè)密封油箱排油手動門、氫側(cè)密封油箱壓力排油手動門、高壓油至空側(cè)密封油手動門和低壓潤滑油至空側(cè)密封油手動門,嚴格按照操作要求做好系統(tǒng)隔離,防止?jié)M油事件的發(fā)生。