一起密封油高备泵频繁自启异常事件的原因分析论文_张义昌

一起密封油高备泵频繁自启异常事件的原因分析论文_张义昌

(江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司 江苏启东 226246)

摘要:通过对某电厂2号机发生的一起密封油高备泵频繁自启异常事件进行层层分析排查,并结合实践验证,最终找到问题根源,通过采取对应整改措施,取得实效,消除了机组的一道安全隐患。

关键词:密封油高备泵;自启;差压阀

1引言

某电厂一期为4*660MW超超临界火力发电机组,发电机是由哈尔滨电机厂制造的QFSN-660-2型三相交流隐极式同步汽轮发电机,采用水、氢、氢冷却方式。发电机内额定氢气压力为0.5Mpa,采用双流环式油密封,分为空侧和氢侧两路,正常运行中,密封油压维持高于氢气压力74-94Kpa之间。

密封油高备泵的作用,一个是为汽轮机启动挂闸提供保安油源,建立保安油压,通过薄膜阀,阻断危机保安器EH油泄油通道;另一是为发电机空侧密封油提供一路备用油源,通过密封油备用差压阀实现油氢差压调节。机组正常运行中,密封油高备泵处于停运备用状态,并投入自动启动联锁。

2问题提出

2号机组在正常运行中,频繁出现密封油高备泵异常自动联启,不仅对油管路形成了反复冲击,严重威胁汽轮机主油泵的供油稳定性,而且密封油高备泵电机频繁启动,有烧损绕组的风险,对机组形成了安全隐患。

3 原因分析

查热控联锁逻辑,密封油高备泵自动联启共有5个条件,如下:

a、汽轮机跳闸;

b、汽轮机交流润滑油泵1号试验压力低开关动作;

c、汽轮机交流润滑油泵2号试验压力低开关动作;

d、发电机密封油和氢气差压低<0.056MPa;

e、发电机备用密封油压低<0.6MPa。

3.1原因排查

(1)密封油高备泵异常自启期间,2号汽轮机一直处于运行状态,即可排除上述条件a的可能;

(2)若是由于条件b或c信号指令发出联启密封油高备泵,则同时联启交流润滑油泵,但交流润滑油泵未联启,而又通过试验启动交流润滑油泵,验证了信号通道正常,可排除条件b和c的可能;

(3)查看密封油油氢差压变化历史趋势,发现密封油高备泵异常联启期间均在80Kpa以上,远高于条件d的定值,可排除条件d的可能;

(4)查看备用密封油源压力低信号变化历史趋势图,发现每次高备泵异常联启时,都同时伴有备用密封油源压力低信号瞬间发出,所以,基本可以断定,密封油高备泵联启原因就是条件e“发电机备用密封油压低<0.6MPa”指令发出所致。

3.2备用密封油源压力低原因分析

(1)热控测点故障,导致信号误发。经校验压力开关,确认正常,且异常期间备用密封油压力表大幅摆动,最低值小于0.6Mpa(正常为1.2Mpa),达到了压力开关动作条件,可以排除热控测点故障原因。

(2)备用密封油源系统窝空气,空气为密封油真空滤油机带入,导致油压大幅波动。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过长期观察,在密封油滤油机停运期间,密封油高备泵仍然出现联启两次,而且对备用密封油差压阀油侧进行了多次手动排空气处理,但效果不明显。

(3)备用密封油源系统泄漏,导致压力降低。从现场检查看,无漏油痕迹,可排除外漏可能;若为系统内漏,备用差压阀或旁路门内漏,则油压应持续偏低,备用油源压力低信号持续发出,与实际情况不符;对于检验“汽机主油泵油源逆止门不严”和“润滑油母管逆止门不严”两个因数,则通过了关闭对应供油管路手动隔绝门,发现异常依然存在,此两个因素也被果断排除。

(4)备用油源差压阀频繁动作开启。由于机组运行中,密封油备用油源来自主油泵出口,经系统节流后维持在1.1Mpa左右,高于交流密封油出口母管正常压力0.7Mpa,若备用差压阀动作开启,则开启瞬间会导致大量备用油通过差压阀进入密封油系统,引起备用差压阀前压力瞬间降低,当低于0.6Mpa时,压力开关动作,联启密封油高备泵;就地检查发现,在备用油源压力表摆动期间,伴随有明显的备用差压阀振动现象,应该为管路瞬间通油冲击引起。所以,可以初步确定高备泵联启原因为备用差压阀动作开启所致。

3.3备用差压阀开启原因分析

(1)差压阀内部结构故障,有待于差压阀解体检查确认。(2)实际油氢差压低,达到差压阀动作值56Kpa;分析历史趋势发现,在整个异常期间,油氢差压一直维持在80Kpa以上,远高于动作值56Kpa。(3)差压阀定值设定不合理,过于偏高(一年前,由于主差压阀故障,2号机采用过由高备泵通过备用差压阀单独向发电机提供密封油的运行方式,存在调整备用差压阀定值的可能),或者由于阀门调节弹簧压紧螺栓松动错位,导致设定值偏移。

通过观察分析发现,密封油高备泵自启异常均发生在密封油母管压力较高、油氢差压较低的时间段。当时主差压阀为了维持正常油氢差压84Kpa而逐渐自动关闭,直至全关,仍然无法维持住密封油压(最低达到80Kpa)时,正好达到了备用差压阀动作定值,而频繁开启参与调节。异常发生时,通过就地检查发现备用差压阀振动剧烈,而且主差压阀也在伴随振动,那正是因为两个差压阀均处在开、关切换来回动作,引起油流冲击所致,这也从侧面应证了判断的正确性,找到了问题的原因。

4采取措施

由于调整备用差压阀定值需要在主差压阀退出运行的工况下方能校对准确,在备用差压阀单独供油工况下,对于运行机组极其不利,稍控制不当,就可能导致发电机大量漏氢或密封瓦断油烧瓦事故。所以,在机组安排停运检修之前,先采取了以下缓解措施,取得一定效果,使密封油高备泵自启周期明显变长。

(1)将空侧密封油冷却水调门改为手动调节,减小密封油温变化幅度;

(2)关小密封油主差压阀油信号隔绝手动门,开启两圈即可,明显减小了主差压阀的振动幅度;

(3)投运密封油滤油机前,进行系统注油排空气,适当减小进、回油手动门,减小滤油机循环流量;

(4)全关密封油主差压阀旁路手动门,最大限度提高主差压阀调节范围;

(5)控制发电机氢气压力和补氢速率,在保证发电机安全的前提下尽量维持低氢压运行。

(6)利用2号机停运检修机会,对密封油备用差压阀定值进行了测试,发现较设计值56Kpa明显偏高,接着重新进行了整定,从而彻底消除了密封油高备泵频繁自启的异常。

5结束语

密封油备用差压阀设定值偏高是导致这起密封油高备泵异常频繁自启的根本原因,而备用差压阀定值偏高的原因可能是人为调整不当引起,也可能是调节弹簧固定螺栓松动所致。当备用差压阀定值校准以后,应在其固定螺栓的对应位置做好明显的标示,以便定期进行检查螺栓是否松动,也利于在必要时进行参照调节。

参考文献

[1]哈尔滨电机厂有限责任公司《密封油控制系统安装使用说明书》0EA.466.371.

论文作者:张义昌

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/9

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