1030MW機(jī)組單流環(huán)密封油系統(tǒng)管道振動(dòng)原因分析及處理

趙英兵+崔敬偉+袁付中+馮國(guó)強(qiáng)

摘 要：國(guó)家電投河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司#1、#2發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)采用單流環(huán)密封瓦結(jié)構(gòu)。從2015年2～11月密封油系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)振動(dòng)以來(lái)，#1、#2發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)共計(jì)出現(xiàn)振動(dòng)40次，平均每月出現(xiàn)故障4次。公司2臺(tái)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)在故障時(shí)伴隨著密封油系統(tǒng)管道振動(dòng)、備用油泵聯(lián)啟等異常問(wèn)題做出全面分析，采取相對(duì)應(yīng)的技術(shù)改造予以解決。

關(guān)鍵詞：密封油系統(tǒng)管道 振動(dòng) 浮球 濾網(wǎng) 處理

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）11（b）-0085-02

國(guó)家電投河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司#1、#2發(fā)電機(jī)為哈爾濱發(fā)電機(jī)有限公司生產(chǎn)的QFSN-1030三項(xiàng)同步發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)采用單流環(huán)密封瓦結(jié)構(gòu)。2臺(tái)發(fā)電機(jī)分別于2010年10月和2010年12月相繼投入運(yùn)行。2015年初以來(lái)公司2臺(tái)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)在運(yùn)行中多次出現(xiàn)密封油系統(tǒng)管道振動(dòng)、備用油泵聯(lián)啟等異常問(wèn)題，嚴(yán)重影響密封油系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全。

1 密封油系統(tǒng)異常情況原因分析及處理

1.1 密封油系統(tǒng)運(yùn)行狀況

從2015年2～11月密封油系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)振動(dòng)以來(lái)，#1、#2發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)共計(jì)出現(xiàn)振動(dòng)40次，平均每月出現(xiàn)故障4次。

其中2015年10月30日，#1發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)癱瘓，機(jī)組面臨漏氫、停機(jī)危險(xiǎn)。密封油箱內(nèi)大量氣泡，造成油箱虛假油位，主密封油泵出力下降，泵內(nèi)吸入空氣，造成油泵汽蝕，泵振動(dòng)增大，噪聲增大，聯(lián)啟事故油泵，密封油系統(tǒng)管道振動(dòng)劇烈，系統(tǒng)面臨崩潰邊緣。系統(tǒng)振動(dòng)劇烈，單臺(tái)事故油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，隨時(shí)有停運(yùn)的可能，機(jī)組面臨機(jī)組漏氫、減負(fù)荷、停機(jī)危險(xiǎn)。針對(duì)這種情況，迅速進(jìn)行系統(tǒng)隔離，由潤(rùn)滑油直接對(duì)事故油泵進(jìn)行供油，隔離密封油真空油箱，排凈油箱內(nèi)存油，人員進(jìn)入真空油箱內(nèi)對(duì)油箱內(nèi)的所有泵的入口濾網(wǎng)進(jìn)行清掃，并在浮球上面加上事先已經(jīng)計(jì)算好的配重，密封油系統(tǒng)恢復(fù)正常，及時(shí)消除了因密封油系統(tǒng)癱瘓，避免了機(jī)組漏氫、停機(jī)的危險(xiǎn)。

密封油系統(tǒng)管道振動(dòng)時(shí)運(yùn)行密封油泵電流及出口壓力波動(dòng)較大，潤(rùn)滑油致密封油補(bǔ)油管噪聲大，密封油出口母管振動(dòng)大，并伴隨著劇烈振動(dòng)，減小潤(rùn)滑油補(bǔ)油閥開(kāi)度，并加開(kāi)浮子油箱回油開(kāi)度，降低真空油箱油位，振動(dòng)減小，出口油壓趨于穩(wěn)定，但密封油真空油箱油位降低后，發(fā)電機(jī)氫氣純度逐步降低至95%以下，需要每24 h定期對(duì)發(fā)電機(jī)排污閥進(jìn)行排污并補(bǔ)氫，以保持發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度合格，保證機(jī)組正常安全運(yùn)行。圖1為#1發(fā)電機(jī)組密封油泵電流曲線圖，圖中圓圈區(qū)域?yàn)槊芊庥拖到y(tǒng)振動(dòng)時(shí)電流波動(dòng)曲線。

1.2 原因排查

根據(jù)上述密封油運(yùn)行狀況，判斷造成2臺(tái)機(jī)組密封油系統(tǒng)管道振動(dòng)的原因是由于密封油系統(tǒng)安裝時(shí)真空油箱內(nèi)油面不穩(wěn)定。造成密封油真空油箱油位低的原因可能如下：

（1）安裝時(shí)密封油真空油箱浮子質(zhì)量輕。

浮球閥的原理：真空油箱的油位由箱內(nèi)裝配的浮球閥進(jìn)行自動(dòng)控制，浮球閥的浮球隨油位的高低而升降，從而調(diào)節(jié)浮球閥的開(kāi)度，這樣使真空油箱的油位得到控制。

通過(guò)機(jī)組停運(yùn)時(shí)期對(duì)浮球稱重，得知浮球質(zhì)量較輕，在油箱內(nèi)含有泡沫時(shí)不能穩(wěn)定的體現(xiàn)油位，造成虛假油位。浮球閥在真空油箱中進(jìn)行上下浮動(dòng)，使得閥門不停地開(kāi)關(guān)，是造成補(bǔ)油管道振動(dòng)大的主要原因。

（2）機(jī)組停運(yùn)后沒(méi)有及時(shí)清理濾網(wǎng)。

經(jīng)過(guò)查看機(jī)組停機(jī)檢修項(xiàng)目，得知在停機(jī)檢修期間未對(duì)密封油真空油箱內(nèi)的密封油泵及密封油再循環(huán)泵濾網(wǎng)進(jìn)行清掃，由于濾網(wǎng)堵塞，造成油泵入口汽蝕余量降低，容易產(chǎn)生汽蝕，切換至備用油泵運(yùn)行也無(wú)法改善汽蝕現(xiàn)象，最終造成密封油管道出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。

（3）主密封油泵、事故油泵、再循環(huán)泵振動(dòng)大。

對(duì)#1發(fā)電機(jī)密封油主油泵、事故油泵、密封油再循環(huán)泵進(jìn)行振動(dòng)值測(cè)量：在密封油系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)，它們的振動(dòng)值分別為0.03 mm、0.06 mm、0.08 mm，均超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)油泵進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)解體檢查，得知油泵中心在正常范圍內(nèi)、軸承完好、對(duì)輪墊圈完好。但油泵在真空油箱油位正常時(shí)，振動(dòng)值均<0.03 mm，在正常范圍內(nèi)。

（4）機(jī)組停運(yùn)后，密封油系統(tǒng)進(jìn)油溫度低。

機(jī)組停運(yùn)后，測(cè)量得知密封油系統(tǒng)進(jìn)油溫度在25 ℃以下。當(dāng)油箱內(nèi)油溫低于25 ℃時(shí)，密封油粘度增大，密封油泵進(jìn)油量減少，密封油泵汽蝕余量降低，造成主密封油泵開(kāi)始振動(dòng)，供油裝置管道出現(xiàn)振動(dòng)、嘯叫，DCS顯示油泵電流出現(xiàn)1～2 A的擺動(dòng)，并呈下降趨勢(shì)。但當(dāng)采取措施使?jié)櫥蜏厣咧?5 ℃后，主密封油泵振動(dòng)消失，電流維持在正常20～21 A，此時(shí)油泵出口壓力穩(wěn)定在0.9 MPa（合理值范圍內(nèi)）。

2 處理措施

（1）對(duì)密封油真空油箱浮球進(jìn)行浮力計(jì)算、配重。

利用機(jī)組停運(yùn)期間對(duì)密封油真空油箱浮子進(jìn)行拆除，進(jìn)行浮力計(jì)算，在固定浮子的螺桿上加1.85 kg的配重，提高浮球的穩(wěn)定性，又不至于真空油箱油位過(guò)高。另外，在浮子周圍圍起來(lái)一個(gè)穩(wěn)定油面區(qū)域，使浮子能夠穩(wěn)定的控制油位，不會(huì)出現(xiàn)上下浮動(dòng)。

附：

m=m球+m配重

R球=115 mm，G排=1/3V球

L1=150 mm，m球=0.35 kg

m配重=1.85 kg

（2）機(jī)組停運(yùn)后及時(shí)清理泵入口濾網(wǎng)。

在機(jī)組停機(jī)時(shí)間允許的前提下（停機(jī)時(shí)間在10 d以上），對(duì)機(jī)組退氫、密封油系統(tǒng)進(jìn)行退油，然后對(duì)密封油泵、密封油循環(huán)泵、真空油箱補(bǔ)油濾網(wǎng)進(jìn)行清理。

（3）機(jī)組停運(yùn)后，保持密封油進(jìn)油溫度在25 ℃以上并更換濾網(wǎng)。

①機(jī)組停運(yùn)后，與運(yùn)行保持緊密聯(lián)系，減少主機(jī)冷油器冷卻水量，確保真空油箱內(nèi)的油溫保持在25 ℃以上。

②將密封油濾網(wǎng)由50目改為20目，減小濾網(wǎng)目數(shù)，增加油泵在停機(jī)后進(jìn)油量，在機(jī)組停運(yùn)后，即使油溫降至20 ℃的情況下也能保證油泵進(jìn)油量，保證油泵不發(fā)生振動(dòng)。

（4）經(jīng)過(guò)上述措施執(zhí)行后之后，未再發(fā)生密封油管道系統(tǒng)振動(dòng)、密封主油泵、密封油再循環(huán)泵電流及出口油壓大幅波動(dòng)、噪聲大及真空油箱充滿氣泡現(xiàn)象，徹底解決了密封油系統(tǒng)管道振動(dòng)問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

單流環(huán)密封油系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)頻繁振動(dòng)、油泵電流及油泵出口油壓大幅波動(dòng)對(duì)發(fā)電機(jī)影響很大，給機(jī)組的正常運(yùn)行帶來(lái)很大的安全隱患，若運(yùn)行中因?yàn)楣艿勒駝?dòng)造成密封油系統(tǒng)停運(yùn)，會(huì)造成發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣外漏嚴(yán)重，遇到發(fā)電機(jī)兩側(cè)接地碳刷產(chǎn)生的火花，就會(huì)引起爆炸，造成設(shè)備損壞和人員的傷亡。

參考文獻(xiàn)

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