徐州华润#4机密封油油压异常分析和处理论文_苗儒臣

(徐州华润电力有限公司 江苏徐州 221000)

摘要:密封油压异常会引起发电机进油、漏氢量偏大等异常现象,甚至需要紧急停机处理。

关键词:油氢差压 差压阀 平衡阀 平衡差压

1、引言

徐州华润电力有限公司为4台320MW机组,三大主机之一发电机为上海汽轮发电机厂生产,水、氢、氢冷却,氢气密封用双流环密封油系统密封。空侧密封油由差压阀跟踪发电机内氢压,维持0.084MPa差压密封;氢侧密封油由平衡阀平衡空侧密封油,维持平衡油压差±490Pa之间,以保证密封瓦空、氢侧点的油交换量降至最少。

2、#4发电机补氢时密封油油压变化不正常经过:

2019年2月7日夜班,#4发电机补氢,氢压从0.159MPa补至0.26MPa。

下图为补氢时空侧密封油油压、氢侧油压、汽端平衡差压、励端平衡差压趋势图

第一条线:绿色,为空侧密封油压。

第二条线:青色,为氢侧密封油平衡阀前油压。

第三条线:黄色,为励端平衡差压。

第四条线:红色,为汽端平衡差压。

#4发电机补氢时空侧密封油压随着氢压上升而上升,氢侧密封油平衡阀前油压随着空侧密封油压上升而上升,中间下降为就地调整氢侧密封油所致。

密封油泵均是螺杆式恒流泵,随着门开大,流量增加,油泵出口油压下降。而实际上氢侧密封油平衡阀后油压,随着空侧密封油压上升而开大平衡阀上升,开大平衡阀后氢侧密封油平衡阀前油压会下降,就地一般需要关小氢侧密封油泵再循环门,提高氢侧密封油平衡阀前油压。此次实际油压变化与理论变化趋势相反。

近期补排氢时均是同样情况,此次现象不属于个例。

3、 #4发电机补氢时密封油油压变化不正常分析和处理:

如上图所示,氢压从0.159MPa补至0.26MPa,氢压升了0.1MPa。空侧密封油油压从0.33 MPa升至0.43 MPa,升了0.1MPa,说明差压阀调整正常。空侧密封油油压升了0.1MPa,平衡阀后油压也要升高0.1MPa即100KPa。由于升压前氢侧密封油油压为0.55MPa偏大,平衡阀节流偏大未进行及时调整。升压时发现后降低氢侧油压,减少节流,氢侧密封油油压由0.61MPa降到0.48MPa。但氢侧密封油油压由0.55 MPa升至0.61 MPa和由0.48 MPa升至0.52 MPa,总共升了(0.61-0.55)+(0.52-0.48)=0.06+0.04=0.1MPa。

氢侧密封油压变送器接在平衡阀前,平衡阀前油压大约升100 KPa,若是平衡阀后油压那就无误了。平衡阀前油压是什么原因不降反升哪?

1)平衡阀

平衡阀是双流环式密封油系统中的关键性自调元件,比差压阀要求精度更高,调节性更灵敏。

平衡阀动作原理:平衡阀主油路上的进出管法兰是安装在氢侧油路上的,利用空、氢侧的油压差推动活塞,并带动阀芯,平衡阀阀芯的上下移动,对氢侧油流起调整作用,改变氢侧油压来保证空、氢侧油流的油压趋于一致。来自密封环支座的氢侧密封油进入平衡阀活塞的上部,来自密封环支座的空侧密封油进入平衡阀活塞下部空间。当氢侧油压高于空侧油压时,活塞下移,带动阀芯下移,使通道变小,流量变小,从而降低了氢侧油压,当氢侧油压低于空侧油压时,与之相反。

2)平衡阀前油压升高可以直接判定为平衡阀关小引起阀前油压升高。但实际应该开大阀门,所以平衡阀开关反方向调节了,装反了。

一般氢侧和空侧油压信号管在平衡阀上接反:

a、当发电机升压时,空侧密封油压升高,对于平衡阀来说是氢侧油压升高而空侧油压未变化,关小平衡阀减少氢侧油压,此时正好氢侧密封油平衡阀前油压就升高了。但关小后使得氢侧油压更低了,对平衡阀来说是空侧油压下降了、氢侧油压上升了,还需要关闭平衡阀就起不到自平衡的作用了,直到平衡阀关闭为止。

b、当发电机降压时,正好相反,平衡阀需要开大,平衡阀起不到自平衡的作用,直到平衡阀关闭全开。

a、b两种相反情况都无自平衡能力,平衡阀就两个位置全开和全关。不论a、b哪种情况,但当时氢侧平衡阀前油压偏高较多,平衡阀位置应该相同全开位。平衡差压变送器和就地平衡差压表非常大100KPa以上,满量程。从两平衡差压来看,在-1KPa左右波动,没有特别大,就地检查平衡阀信号管也没有装反。

3)从升压时两平衡压力来看,始终在-1KPa左右波动,但比起100KPa,也就是1%,不值一提,可认为阀后油压即氢侧油压信号管油压是同步上升的。但平衡阀前油压不降反升只有空侧油串油至氢侧这种情况。由于近期#4发电机经常纯度不合格,增加了补排氢量,也证实了串油问题。

可以认为氢侧油经油压信号管或者经过密封瓦串油至空侧,致使平衡阀前油压也是升高。

4)平衡压力表旁路门就地检查为关闭,在就地降低氢侧密封油压时,励端平衡压力波动方向正常、偏大,说明励端密封瓦串油大引起波动大;但汽端平衡压力基本无波动,说明汽端平衡差压变送器故障和汽端平衡阀串油引起波动小。平衡差压变送器信号管φ6mm很细,即使串油也不能引起平衡阀前升压这么大。

综上所述:#4机密封油升压过程中不正常现象,可以判断为汽端平衡阀故障或者励端密封瓦故障。

5)停机后经清理、检查平衡阀滤芯、活塞、弹簧及阀体内部。检查按平衡阀质量标准进行:活塞与油缸间隙为0.10-0.16mm、活塞弯曲度≤0.03mm;复装后的阀门行程为8mm;复装调整好后应能在运行中始终空、氢侧油压差在±490Pa之间;各接头、法兰垫子更换无渗漏;复装时,阀体按水平方向安装,不得倾斜。汽端平衡阀经检查基本正常。

6)揭开密封瓦,按密封瓦及密封瓦支座检修的质量标准检查:密封瓦内圆圆度≤0.05mm;密封瓦内径与轴间隙:0.229mm-0.279mm;密封瓦与密封瓦支座槽间的轴向间隙:0.306-0.385mm;密封瓦上、下半接合面及密封瓦沟槽的不平度要求≤0.025mm;密封瓦沟槽的宽度要求,配合密封瓦保证两者轴向间隙0.306-0.385mm;密封瓦支座密封齿直径尺寸要求,与轴上部间隙1.295~1.346㎜, 与轴下部间隙0.102~0.152㎜, 与轴左右间隙0.699~0.749㎜(单侧)。经检查发现励端密封瓦间隙过大氢侧油串至空侧,致使氢侧密封油油压不正常现象。

4 防范措施:

1)加强检修质量监督。

2)加强对密封油压监视和分析。

3)加强就地氢侧油压调整跟踪油压,特别是密封油油压偏大时,发电机极易进油。加强发电机检漏仪和消泡箱的油位检查,以防发电机内进油。

4)利用停机机会,做好维修保养和密封油试验,发现问题及时处理。

5 结束语

运行工作是一个技术性工作,在密封油压参数变化时应及时发现、分析和处理,以防故障引起密封瓦断油、发电机进油和机组紧急停机。未来电力行业应用在线自动监控系统,由电脑完成监视、分析和报警,可以大大减少运行人员的监视、分析工作,减少设备故障损坏程度,节约人力和设备成本。

参考文献:

[1] 《发电设备检修导则》,DL/T838.

[2] 《徐州华润320MW汽机检修规程》,陈飞等编著,2012.

[3] 《上海汽轮发电机使用说明书》,1998.

[4] 《徐州华润电力有限公司运行规程电气部分》, 2005.

[5] 《徐州华润电力有限公司运行规程汽机部分》, 2005.

作者简介:

苗儒臣, (1977 -11) ,男,工程师,主要从事火电厂集控运行工作。

论文作者:苗儒臣

论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期

论文发表时间:2019/6/21

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