300MW機組密封油系統(tǒng)試驗安全性探討

1、300MVWI組密封油系統(tǒng)試驗安全性探討引進優(yōu)化型300M健冷發(fā)電機空側密封油設計有多路油源。機組正常運行中，空、氫側交流密封油泵運行，空側直流油泵備用。另外，空側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)電機運行中必須定期對其進行投入試驗，對高壓備用密封油泵、空側直流油泵則做定期試轉。由于試驗系統(tǒng)設計缺陷，高壓備用密封油源投入試驗危險性較大。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：停止空側交流油泵，空側密封油壓與發(fā)電機內氣體間

2、差壓(簡稱油氫差壓)很快B至0.056MPa以下。此時，備用差壓閥應立即自動投入，且能維持此差壓值。正常后，重新啟動空側交流油泵，上述差壓恢復至正常值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，威脅機組的安全穩(wěn)定運行。(2)方法二：保持空側交流密封油泵運行，逐漸關小其出口門V2,監(jiān)視油氫差壓降至0.056MPa左右時，備用差壓閥應自動投入，且維持此差壓。正常后，重新開啟V2,油氫差壓恢復至0.084MPa,備用差壓閥自動退出。機組運

3、行中多采用這種試驗方法。主差壓閥安裝于空側交、直流密封油泵出口與入口管道之間，是一個靠油壓差自動控制空側密封油泵再循環(huán)流量的壓力調節(jié)閥。其空、氫側差壓調節(jié)信號分別取自空側油泵出口供油母管和發(fā)電機勵端消泡箱。當發(fā)電機氫壓升高（或降低）時，主差壓閥關?。ɑ蜷_大），發(fā)電機空側油壓隨之升高（或降低）。在做高壓備用密封油源投入試驗關小V2時，由于發(fā)電機空側油壓降低，主差壓閥空、氫側控制油壓差增大，主差壓閥也自動關小，以維持額定的油氫差壓。當V2關至某一開度時，主差壓閥已全關，繼續(xù)關小V2,油氫差壓才開始下降。由此必然會導致空側油泵憋壓，安全閥動作，尤其在低風壓情況下，油泵會因此而發(fā)生劇烈振動。1.2 關

4、于控制參數(shù)和取樣1.2.1 控制參數(shù)空側直流密封油泵有專門的試驗差壓開關。通過關閉其空側取樣門V33,緩慢開啟其空側放油門V34,當P2下降0.049MPa（空側試驗油壓降低到比發(fā)電機內氣體壓力高0.035MPa）時，試驗差壓開關閉合，空側直流密封油泵聯(lián)動，并在發(fā)電機工況監(jiān)視柜發(fā)出“密封油壓力低”及“空側密封油備用泵運行”聲光報警信號。就普通壓力表來講，壓力下降0.049MPa不能精確讀數(shù)，因此試驗結果也很不準確。對發(fā)電機來講，要求密封油壓跟隨氫壓而變化，且必須高于氫壓0.084MPa因此，油氫差壓是氫冷發(fā)電機密封油系統(tǒng)最直觀的控制參數(shù)，涉及到密封油源的聯(lián)動試驗，采用差壓監(jiān)視會更方便。1.2.

5、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SP1,它與主差壓閥氫側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取樣，油氫差壓可能不同。(2)據(jù)有關分析，發(fā)電機進油與取樣系統(tǒng)有一定關系。由于差壓閥的氫側壓力信號取自消泡箱底部，即使油氫差壓不變，當消泡箱液位升高時，氫側取樣油壓也升高，主差壓閥相應關小，空側密封油壓升高。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幾點設想2.1 增加獨立的密封油備用差壓閥投入試驗系統(tǒng)自主

6、差壓閥氫側控制油取樣門V36后接一試驗放油門V38。試驗時，關閉V36,緩慢開啟V38,使主差壓閥氫側控制油壓降低，主差壓閥開大，發(fā)電機空側油壓也降低。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，當該差壓減小到0.056MPa左右時，備用差壓閥應自動投入，且維持此差壓，正常后關閉V38,開啟V36。從密封油系統(tǒng)的投入情況來看，發(fā)電機即使在大氣壓狀態(tài)下，主差壓閥仍可以將油、氫差壓控制在0.084MPa,因此，在發(fā)電機低風壓下，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300M順組空側油泵出口設計有手動旁路可作為主差壓閥的輔助調節(jié)閥。試驗放油系統(tǒng)的設計還有利于密

7、封油取樣系統(tǒng)排除氣體，提高調節(jié)品質。2.2 儀表測量系統(tǒng)的完善根據(jù)上述分析，在空側直流油泵聯(lián)動試驗系統(tǒng)可再增加一只油氫差壓表SP2,作為發(fā)電機油氫差壓的對照監(jiān)視儀表，同時也可作為空側直流油泵聯(lián)動試驗差壓表使用；氫側信號改為從機端消泡箱取樣。從發(fā)電機密封油系統(tǒng)設計可以看出：如果氫側信號取自氫側密封油箱回氫管（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)的調整。取樣管設計應保留一段可充油垂直管段，圖1中V40為氫側取樣系統(tǒng)充油門。2.3 空側交流密封油泵試驗及其連鎖回路的完善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

8、工作油源，空側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，應當考慮高壓備用密封油源作為空側工作油源后，空側交流油泵聯(lián)動備用的問題，即需要增加空側交流油泵聯(lián)動試驗系統(tǒng)。如圖1,可與空側直流油泵聯(lián)動差壓開關再并聯(lián)一個差壓開關，與其電氣連鎖回路（需增加）共同實現(xiàn)空側交流油泵聯(lián)動功能。2.4 改造后密封油系統(tǒng)試驗方案（1）在空、氫側交流油泵運行方式下，主差壓閥氫側取樣泄油，油氫

9、差壓降至0.056MPa,備用差壓閥投入，正常后停止空側交流油泵，恢復主差壓閥氫側取樣。（2）空側交、直流油泵聯(lián)動試驗。差壓開關空側取樣泄油或者備用差壓閥氫側取樣泄油，油氫差壓降至（建議整定值）0.045MPa,空側交流油泵聯(lián)動；油氫差壓繼續(xù)降至0.035MPa,空側直流油泵聯(lián)動；停空側直流油泵，投連鎖。試驗結束。3結論及建議3.1結論由于發(fā)電機密封油源試驗的特殊性，要驗證高壓備用密封油源的投入，必須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，必須保證運行發(fā)電機內冷卻氣體的可靠密封和密封瓦的連續(xù)供油。為此，必須從試驗系統(tǒng)上加以完善，以提高該項試驗的可靠性。采用改變主差壓閥控

10、制油壓，使主差壓閥開啟，可準確地控制系統(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。設計空側交流油泵提供發(fā)電機空側密封工作油源的機組，在倒為高壓備用密封油源作為空側工作油源后，其空側交流油泵連鎖回路也應進行完善。(2)鑒于氫側密封油箱排油系統(tǒng)的單一性，及容易發(fā)生操作意外故障，建議增加氫側密封油泵壓力排油系統(tǒng)。即在氫側密封油泵出口與空側密封油泵入口之間設計一排油管，用于發(fā)電機低風壓及浮子自動排油閥故障時氫側密封油箱排油。為了防止氫側密封油泵出口壓力油沿氫側密封油箱排油管返回油箱，可考慮在氫側密封油箱排油管上安裝逆止閥。(3)在消除密封油系統(tǒng)內漏缺陷的同時，應當設計更合理的高、低壓備用密封油之間的低速油循環(huán)系統(tǒng)，以消除備用密封油循環(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