600MW 機(jī)組啟動過程中發(fā)電機(jī)進(jìn)油原因分析及處理措施

樂先濤

（廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東揭陽 500223）

0 引言

惠來電廠1#汽輪發(fā)電機(jī)組(以下簡稱“本機(jī)組”)為東方電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的QFSN－600－2－22A型三相同步汽輪發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)額定功率為600MW，最大連續(xù)輸出功率642MW。在2011年2月18日C級檢修后啟動過程中出現(xiàn)發(fā)電機(jī)大量進(jìn)油，勵端油水檢漏計(jì)連續(xù)排油，汽端和排泄擴(kuò)大箱油水檢漏計(jì)間斷排油，主機(jī)潤滑油箱油位持續(xù)下降。之前機(jī)組啟動過程中也曾多次出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油現(xiàn)象，但在機(jī)組正常運(yùn)行后該現(xiàn)象就完全消失。

1 密封油系統(tǒng)簡介

密封油系統(tǒng)專用于向發(fā)電機(jī)兩端密封瓦提供連續(xù)不斷的密封油，且油壓高于發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣壓力一定數(shù)值，以防發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣沿轉(zhuǎn)軸與密封瓦的間隙向外泄漏，同時，也防止油壓過高而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)大量進(jìn)油。

密封油系統(tǒng)是根據(jù)密封瓦的形式?jīng)Q定的，最常見的有雙流環(huán)式密封油系統(tǒng)和單流環(huán)式密封油系統(tǒng)，本機(jī)組采用的是單流環(huán)式密封油系統(tǒng)。本機(jī)組的密封油系統(tǒng)運(yùn)行方式包括:正常運(yùn)行回路、事故運(yùn)行回路、緊急密封油回路(即第三密封油源)。密封油系統(tǒng)配置有二臺交流密封油泵和一臺直流密封油泵，正常運(yùn)行時，一臺交流密封油泵運(yùn)行，另一臺作備用，直流密封油泵作事故備用。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，汽輪機(jī)潤滑油進(jìn)入密封油真空箱，經(jīng)主密封油泵升壓后由差壓調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)至合適的壓力，經(jīng)濾網(wǎng)過濾后進(jìn)入發(fā)電機(jī)的密封瓦，其中空氣側(cè)的回油進(jìn)入空氣析出槽，氫氣側(cè)的回油進(jìn)入氫側(cè)排泄擴(kuò)大箱后再向下流入浮子油箱，而后依靠壓差流入空氣析出槽。由于采用汽輪機(jī)潤滑油這一高壓油源，空氣析出槽內(nèi)的油無法流入密封油真空油箱，只能流入汽輪機(jī)潤滑油套裝油管，回到主機(jī)潤滑油箱，開始下一個油循環(huán)。本機(jī)組密封油循環(huán)系統(tǒng)如圖1所示:

圖1 惠來電廠1#機(jī)組密封油系統(tǒng)

本機(jī)組密封油系統(tǒng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣的額定壓力為0.414MPa，密封油油壓為0.056 ±0.02MPa，當(dāng)差壓值降至0.036MPa時為下限報(bào)警信號值。

2 啟機(jī)過程中發(fā)電機(jī)進(jìn)油原因分析

現(xiàn)假設(shè)密封油空氣析出箱至真空油箱逆止閥出現(xiàn)故障。密封油浮子油箱在投入運(yùn)行時，整個浮子油箱內(nèi)的壓力和密封油排泄擴(kuò)大箱內(nèi)的氫壓相等(0.3MPa)，當(dāng)汽輪機(jī)定速3000r/min，潤滑油輔助油泵和主油泵一起做功時，主機(jī)潤滑油母管壓力為0.24MPa，此時密封油浮子油箱內(nèi)的壓力和主機(jī)潤滑油母管壓力之差僅有0.06MPa。

按照相關(guān)規(guī)定，當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓為0.05MPa時，為了維持油氫壓差，密封油壓力和流量也小，理論上浮子油箱內(nèi)的密封油可以克服浮子油箱和空氣析出箱的高度差(5m左右)流回至空氣析出箱。但當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓升至0.3MPa時，為了維持油氫壓差，密封油壓力和流量也隨之增大，而此時密封油浮子油箱內(nèi)的壓力和主機(jī)潤滑油母管壓力之差僅有0.06MPa，密封油排泄擴(kuò)大箱進(jìn)油大于浮子油箱排油，從而導(dǎo)致密封油排泄擴(kuò)大箱油位緩慢上升，進(jìn)而導(dǎo)致油氫壓差閥氫側(cè)引壓管的壓力逐漸升高。根據(jù)油氫壓差閥的原理，為了保持之前設(shè)定好的油氫壓差值，油氫壓差閥肯定會開大，以提高供油壓力和流量，繼而開始惡性循環(huán)，密封油排泄擴(kuò)大箱的油位越來越高。當(dāng)排泄擴(kuò)大箱內(nèi)油位上升至一定高度時，封住了浮子油箱至排泄擴(kuò)大箱的回氣管，致使排泄擴(kuò)大箱至浮子油箱回油管道形成氣堵，繼而導(dǎo)致排泄擴(kuò)大箱流到浮子油箱回油量減小。隨著排泄擴(kuò)大箱的油位進(jìn)一步升高，造成密封油兩側(cè)回油不暢，直至發(fā)電機(jī)兩側(cè)油位開始升高，最后導(dǎo)致發(fā)電機(jī)進(jìn)油。

根據(jù)規(guī)定，當(dāng)主機(jī)定速3000 r/min后，主油泵可以向整個潤滑油系統(tǒng)供油，停運(yùn)潤滑油輔助油泵后，潤滑油母管壓力從0.24MPa降至0.16MPa。而隨著發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后機(jī)組負(fù)荷的升高，運(yùn)行人員將發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣壓力升高至0.414MPa。此狀態(tài)下，密封油浮子油箱內(nèi)的壓力和主機(jī)潤滑油壓力之差有0.254MPa，此時，即使密封油空氣析出箱至真空油箱逆止閥故障，浮子油箱內(nèi)的油也能順利流到空氣析出箱。

以上分析論證了為何只有在機(jī)組啟動過程中發(fā)電機(jī)大量進(jìn)油，而在機(jī)組正常運(yùn)行后發(fā)電機(jī)進(jìn)油現(xiàn)象就完全消失的原因。

3 試驗(yàn)論證發(fā)電機(jī)大量進(jìn)油原因

暫時關(guān)閉密封油空氣析出箱至真空油箱逆止閥前的截止閥，10分鐘后主機(jī)潤滑油箱油位開始逐步穩(wěn)定在1255mm，35分鐘后發(fā)電機(jī)勵端、汽端及排泄擴(kuò)大箱油水檢漏計(jì)基本無油水排出。在保證以上條件不變的前提下，重新打開密封油空氣析出箱至真空油箱逆止閥前的截止閥，啟動主機(jī)潤滑油輔助油泵，保持主機(jī)潤滑油母管壓力為0.24MPa，45分鐘后主機(jī)潤滑油箱油位開始緩慢下降，發(fā)電機(jī)勵端、汽端及排泄擴(kuò)大箱油水檢漏計(jì)開始間斷排出油水。

4 處理結(jié)果

由于密封油空氣析出箱至真空油箱逆止閥運(yùn)行中無法隔離處理，因此決定打閘停機(jī)，停運(yùn)主機(jī)潤滑油系統(tǒng)和密封油系統(tǒng)。檢修人員拆開密封油空氣析出箱至真空油箱逆止閥，發(fā)現(xiàn)此閥確已故障。檢修人員更換新的逆止閥后打開密封油空氣析出箱至真空油箱逆止閥前的截止閥，機(jī)組重新啟動直至帶額定負(fù)荷，主機(jī)潤滑油箱油位穩(wěn)定，發(fā)電機(jī)勵端、汽端及排泄擴(kuò)大箱油水檢漏計(jì)基本無油水排出。

5 結(jié)論

發(fā)電機(jī)運(yùn)行中進(jìn)油將危及發(fā)電機(jī)的安全，因此防止發(fā)電機(jī)進(jìn)油應(yīng)引起各級人員的足夠重視。本文通過對啟機(jī)過程中遇到的各種現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析及相關(guān)試驗(yàn)，充分論證了在啟機(jī)過程中多次出現(xiàn)發(fā)電機(jī)進(jìn)油的原因是因?yàn)槊芊庥涂諝馕龀鱿渲琳婵沼拖淠嬷归y故障，并提出了行之有效的處理措施。實(shí)施這些措施后，有效地阻止了發(fā)電機(jī)進(jìn)油，提高了發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的可靠性。

［1］ 王春燕，李軍.國產(chǎn)600MW發(fā)電機(jī)進(jìn)油原因分析及處理［J］.東北電力技術(shù)，2006，(10).

［2］ 趙巖峰.商建波.300MW汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)油原因及處理［J］.吉林電力，2006，(5).