300MW機組密封油系統(tǒng)試驗安全性探討

1、 300MW機組密封油系統(tǒng)試驗安全性探討 引進優(yōu)化型300MW氫冷發(fā)電機空側(cè)密封油設(shè)計有多路油源。機組正常運行中，空、氫側(cè)交流密封油泵運行，空側(cè)直流油泵備用。另外，空側(cè)還有來自汽輪機主油泵出口及射油器出口的高、低壓備用密封油源，其中高壓油源是第一備用油源，它又有高壓備用密封油泵作備用。為確保高壓備用密封油源的良好備用，在發(fā)電機運行中必需定期對其進行投入試驗，對高壓備用密封油泵、空側(cè)直流油泵則做定期試轉(zhuǎn)。由于試驗系統(tǒng)設(shè)計缺陷，高壓備用密封油源投入試驗危急性較大。 1發(fā)電機密封油源試驗方法及暴露問題分析 1.1高壓備用密封油源備用差壓閥投入試驗 (1)方法一：停止空側(cè)交流油泵，空側(cè)密封油壓與發(fā)電機

2、內(nèi)氣體間差壓(簡稱油氫差壓)很快降至0.056MPa以下。此時，備用差壓閥應(yīng)馬上自動投入，且能維持此差壓值。正常后，重新啟動空側(cè)交流油泵，上述差壓恢復(fù)至正常值0.084MPa，備用差壓閥自動退出。本方法多在機組未啟動，且發(fā)電機低風(fēng)壓條件下使用。 從上述試驗過程可見，若備用差壓閥不能正常投入，且空側(cè)直流油泵也未正常聯(lián)動或聯(lián)動后工作不正常，就可能造成發(fā)電機氫氣泄漏事故，威逼機組的安全穩(wěn)定運行。 (2)方法二：保持空側(cè)交流密封油泵運行，漸漸關(guān)小其出口門V2，監(jiān)視油氫差壓降至0.056MPa左右時，備用差壓閥應(yīng)自動投入，且維持此差壓。正常后，重新開啟V2，油氫差壓恢復(fù)至0.084MPa，備用差壓閥自動

3、退出。機組運行中多采用這種試驗方法。 主差壓閥安裝于空側(cè)交、直流密封油泵出口與入口管道之間，是一個靠油壓差自動掌握空側(cè)密封油泵再循環(huán)流量的壓力調(diào)整閥。其空、氫側(cè)差壓調(diào)整信號分別取自空側(cè)油泵出口供油母管和發(fā)電機勵端消泡箱。當(dāng)發(fā)電機氫壓升高(或降低)時，主差壓閥關(guān)小(或開大)，發(fā)電機空側(cè)油壓隨之升高(或降低)。在做高壓備用密封油源投入試驗關(guān)小V2時，由于發(fā)電機空側(cè)油壓降低，主差壓閥空、氫側(cè)掌握油壓差增大，主差壓閥也自動關(guān)小，以維持額定的油氫差壓。當(dāng)V2關(guān)至某一開度時，主差壓閥已全關(guān)，連續(xù)關(guān)小V2，油氫差壓才開頭下降。由此必定會導(dǎo)致空側(cè)油泵憋壓，安全閥動作，尤其在低風(fēng)壓狀況下，油泵會因此而發(fā)生猛烈振

4、動。 1.2關(guān)于掌握參數(shù)和取樣 1.2.1掌握參數(shù) 空側(cè)直流密封油泵有特地的試驗差壓開關(guān)。通過關(guān)閉其空側(cè)取樣門V33，緩慢開啟其空側(cè)放油門V34，當(dāng)P2下降0.049MPa(空側(cè)試驗油壓降低到比發(fā)電機內(nèi)氣體壓力高0.035MPa)時，試驗差壓開關(guān)閉合，空側(cè)直流密封油泵聯(lián)動，并在發(fā)電機工況監(jiān)視柜發(fā)出“密封油壓力低”及“空側(cè)密封油備用泵運行”聲光報警信號。就平凡壓力表來講，壓力下降0.049MPa不能精確讀數(shù)，因此試驗結(jié)果也很不精確。對發(fā)電機來講，要求密封油壓跟隨氫壓而變化，且必需高于氫壓0.084MPa。因此，油氫差壓是氫冷發(fā)電機密封油系統(tǒng)最直觀的掌握參數(shù)，涉及到密封油源的聯(lián)動試驗，采用差壓監(jiān)視

5、會更便利。 1.2.2取樣 (1)300MW機組密封油系統(tǒng)只安裝有1只電流式油氫差壓表δP1，它與主差壓閥氫側(cè)取樣均來自勵端消泡箱，即發(fā)電機運行監(jiān)視的油氫差壓是以勵端消泡箱為基準的。實際上由于機端和勵端消泡箱液位和系統(tǒng)的不同，其所傳遞的“氫壓”信號會有所差別，即不同的消泡箱進行氫側(cè)取樣，油氫差壓可能不同。 (2)據(jù)有關(guān)分析，發(fā)電機進油與取樣系統(tǒng)有一定關(guān)系。由于差壓閥的氫側(cè)壓力信號取自消泡箱底部，即使油氫差壓不變，當(dāng)消泡箱液位升高時，氫側(cè)取樣油壓也升高，主差壓閥相應(yīng)關(guān)小，空側(cè)密封油壓升高。因此，要保證發(fā)電機密封油系統(tǒng)工作正常，既要看油氫差壓，也要看密封油壓。 2幾點設(shè)想 2.

6、1增加獨立的密封油備用差壓閥投入試驗系統(tǒng) 自主差壓閥氫側(cè)掌握油取樣門V36后接一試驗放油門V38。試驗時,關(guān)閉V36，緩慢開啟V38，使主差壓閥氫側(cè)掌握油壓降低，主差壓閥開大，發(fā)電機空側(cè)油壓也降低。但實際上發(fā)電機氫壓并沒有下降，因此發(fā)電機油氫差壓減小，當(dāng)該差壓減小到0.056MPa左右時，備用差壓閥應(yīng)自動投入，且維持此差壓，正常后關(guān)閉V38，開啟V36。 從密封油系統(tǒng)的投入狀況來看，發(fā)電機即使在大氣壓狀態(tài)下，主差壓閥仍可以將油、氫差壓掌握在0.084MPa，因此，在發(fā)電機低風(fēng)壓下，仍可以通過上述試驗系統(tǒng)降低其油、氫差壓，進行備用差壓閥投入試驗。有的300MW機組空側(cè)油泵出口設(shè)計有手動旁路可作為

7、主差壓閥的輔助調(diào)整閥。試驗放油系統(tǒng)的設(shè)計還有利于密封油取樣系統(tǒng)排解氣體，提高調(diào)整品質(zhì)。 2.2儀表測量系統(tǒng)的完善 依據(jù)上述分析，在空側(cè)直流油泵聯(lián)動試驗系統(tǒng)可再增加一只油氫差壓表δP2，作為發(fā)電機油氫差壓的對照監(jiān)視儀表，同時也可作為空側(cè)直流油泵聯(lián)動試驗差壓表使用；氫側(cè)信號改為從機端消泡箱取樣。從發(fā)電機密封油系統(tǒng)設(shè)計可以看出：假如氫側(cè)信號取自氫側(cè)密封油箱回氫管(詳見圖1)，它將不再受消泡箱液位的影響，因而可以得到比較真實的油氫差壓值，有利于密封油系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整。取樣管設(shè)計應(yīng)保留一段可充油垂直管段，圖1中V40為氫側(cè)取樣系統(tǒng)充油門。 2.3空側(cè)交流密封油泵試驗及其連鎖回路的完善

8、2005年1月，6號發(fā)電機因氫氣純度問題，嘗試投入高壓備用密封油源作為空側(cè)工作油源，空側(cè)交流油泵停運只作手動備用。切換后，發(fā)電機油氫差壓由0.084MPa降至0.066MPa，潤滑油壓由0.102MPa降至0.099MPa，高壓備用密封油源減壓閥后壓力由0.85MPa降至0.75MPa；后又將備用差壓閥整定值提高到0.070MPa。這種方式一直運行正常。因此，應(yīng)當(dāng)考慮高壓備用密封油源作為空側(cè)工作油源后，空側(cè)交流油泵聯(lián)動備用的問題，即需要增加空側(cè)交流油泵聯(lián)動試驗系統(tǒng)。如圖1，可與空側(cè)直流油泵聯(lián)動差壓開關(guān)再并聯(lián)一個差壓開關(guān)，與其電氣連鎖回路(需增加)共同實現(xiàn)空側(cè)交流油泵聯(lián)動功能。 2.4改造后密封

9、油系統(tǒng)試驗方案 (1)在空、氫側(cè)交流油泵運行方式下，主差壓閥氫側(cè)取樣泄油，油氫差壓降至0.056MPa，備用差壓閥投入，正常后停止空側(cè)交流油泵，恢復(fù)主差壓閥氫側(cè)取樣。 (2)空側(cè)交、直流油泵聯(lián)動試驗。差壓開關(guān)空側(cè)取樣泄油或者備用差壓閥氫側(cè)取樣泄油，油氫差壓降至(建議整定值)0.045MPa，空側(cè)交流油泵聯(lián)動；油氫差壓連續(xù)降至0.035MPa，空側(cè)直流油泵聯(lián)動；?？諅?cè)直流油泵，投連鎖。試驗結(jié)束。 3結(jié)論及建議 3.1結(jié)論 由于發(fā)電機密封油源試驗的特別性，要驗證高壓備用密封油源的投入，必需使工作油源完全退出，因而在主差壓閥和備用差壓閥的相互切換過程中，必需保證運行發(fā)電機內(nèi)冷卻氣體的牢靠密封和密封瓦

10、的連續(xù)供油。為此，必需從試驗系統(tǒng)上加以完善，以提高該項試驗的牢靠性。采用轉(zhuǎn)變主差壓閥掌握油壓，使主差壓閥開啟，可精確地掌握系統(tǒng)油壓，完成高壓備用密封油源的投入試驗，防止油泵憋壓損壞。 3.2建議 (1)建議機組啟動過程中，發(fā)電機密封油源使用高壓備用密封油，以改善高壓備用密封油泵的工作條件和節(jié)能降耗。設(shè)計空側(cè)交流油泵供應(yīng)發(fā)電機空側(cè)密封工作油源的機組，在倒為高壓備用密封油源作為空側(cè)工作油源后，其空側(cè)交流油泵連鎖回路也應(yīng)進行完善。 (2)鑒于氫側(cè)密封油箱排油系統(tǒng)的單一性，及簡單發(fā)生操作意外故障，建議增加氫側(cè)密封油泵壓力排油系統(tǒng)。即在氫側(cè)密封油泵出口與空側(cè)密封油泵入口之間設(shè)計一排油管，用于發(fā)電機低風(fēng)壓及浮子自動排油閥故障時氫側(cè)密封油箱排油。為了防止氫側(cè)密封油泵出口壓力油沿氫側(cè)密封油箱排油管返回油箱，可考慮在氫側(cè)密封油箱排油管上安裝逆止閥。 (3)在消退密封油系統(tǒng)內(nèi)漏缺陷的同時，應(yīng)當(dāng)設(shè)計更合理的高、低壓備用密封油之間的低速油循環(huán)系統(tǒng)，以消退備用密封油循環(huán)死區(qū)，并最大限度地保證機組的潤滑油壓，提高油系統(tǒng)的運行效率。此問題可通過在低壓備用密封油逆