300MW汽輪機組空側密封油冷卻系統改造

摘 要：云浮發電廠#5、6機組空側密封油出油溫度長期超溫，文章通過對空側密封油冷卻系統存在問題進行分析，經過查閱資料對冷卻系統進行了改造，達到了增強冷卻效果和節約氫氣消耗的目的，使得機組安全性和經濟性都得到了提高。

關鍵詞：空側密封油；冷卻系統；溫度；補排氫

云浮電廠#5、6機為2x300MW機組，位于廣東云浮，地處亞熱帶，夏季白天平均溫度30℃以上。自2010年投產以來，#5、6發電機空側密封油冷油器出口油溫長期超溫運行，在夏天時最高溫度達到58.4℃，比設計值要求的38-49℃高出比較多。

1 改造前存在問題

由于運行和設計方面的問題，#5、6機密封油系統主要存在以下幾方面問題：

（1）經對系統全面檢查，空側密封油兩臺冷油器已經全部投入，冷卻水已經開至最大，均無法降低空側密封油溫度。

（2）密封油溫度較高時會造成密封瓦的溫度偏高，影響密封油的冷卻、潤滑效果。

（3）密封油溫度較高時，密封油吸入溶解的氣體就多，影響發電機內的氫氣純度。

2 改造方案的實施

據有關研究表明，隨著發電機密封油溫度的升高，油吸附氣體的能力逐漸增加，50℃以上的回油大約可吸收8%容積的氫氣和10%容積的空氣。所以密封油溫度高，發電機內氫氣的純度難以保證，為了保證發電機內氫氣的純度，運行值班員要頻繁的補排氫氣。因此為了減少氫氣消耗，增加機組運行的安全經濟性，云浮電廠對密封油系統進行了改造。

（1）利用檢修機會全面檢查密封油系統，檢查冷油器鋼管是否結垢，設法清除干凈，提高熱交換效率。但經過多次機組停運后對空側密封油冷卻器進行清理后，機組再次啟動，空側密封油冷卻器的出口油溫下降不明顯。

（2）對冷油器的熱交換面積進行評估，檢查是否足夠，是否有必要增大密封油冷油器的熱交換面積。經過查找資料，了解空側密封油冷卻器的熱交換容量是97kW，由于經過多次機組停運后清洗，密封油溫度沒有明顯下降，因此判斷為空側密封油冷卻器熱交換容量偏小，導致冷卻能力差，為了提高冷卻效果，經過專業討論，決定對#5、6機發電機的空側密封油冷油器進行改造。將空側密封油冷卻器熱交換容量改為120kW的冷油器。

3 改造前后效果對比

以7、8月份氣溫較高的兩個月來對比，改造前后補排氫次數和空側密封油最高溫度。

改造之前：在2013年#6機在7月份和8月份補排氫次數分別是10次和15次，空側密封油最高溫度是57.3℃和58.4℃。

改造之后：在2014年#6機在7月份和8月份補排氫次數分別是0次和1次，空側密封油最高溫度是44.9℃和45.3℃。

在2015年#6機在7月份和8月份補排氫次數分別是5次和3次，空側密封油最高溫度是44.3℃和48.7℃。

具體對比數據如下表1至表3。

表1 改造前#6發電機補氫次數和最高油溫

表2 改造后#6發電機補氫次數和最高油溫（2014年）

表3 改造后#6發電機補氫次數和最高油溫（2015年）

由以上數據可以看出，空側密封油冷卻器改造后，發電機補排氫次數每月約下降了10次，空側密封油溫溫度最高值下降了約12℃，能保證空側密封油溫度在設計值要求的38-49℃范圍內。

4 改造后的效果及效益

（1）改造后，發電機補排氫的次數在最熱的月份下降了10次左右。大幅減少運行值班員對發電機補排氫氣操作的風險，同時也降低氫氣的消耗量。2013年#6發電機補排次數為63次，2014年補排次數為11次，2014年比2013年減少補排氫次數為52次，按照每次補排氫氣量約20立方米來計算，52×20=1040立方米。按照化學制氫機額定每小時出力為5立方米，要制出1040立方米氫氣的時間是1040/5=208小時，制氫機的每小時功率是25kW，25×208=5200kW。按照這樣計算，C廠兩臺機一年因少補排而少啟動制氫機節約的電量約10000度kW。

（2）改造后，發電機空側密封油溫度在設計值要求的38-49℃范圍內，保證了發電機內氫氣純度，確保了發電機安全運行。

由此可見，冷卻系統的改造費用低，改造后的效果卻非常明顯，提高了機組運行的安全性和經濟性。

參考文獻

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