大型火力发电厂300mw发电机组漏氢量大氢气纯度低故障分析及对策

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1、全国火电大机组（300MW级）竞赛第36届年会论文集汽机本体及辅机大型火力发电厂300MW发电机组漏氢量大、氢气纯度低故障分析及对策王庆想　郭衍根（国电菏泽发电厂　山东菏泽274032）摘要：针对菏泽发电厂#3机组漏氢量大、氢气纯度低、差压阀及平衡阀工作不正常等一些故障问题，进行了全面分析，制定了切实可行的解决方案，并在现场对发电机转子轴颈磨损进行了电刷镀技术修复，总结了一套成熟的解决办法。关键词：发电机组漏氢量大；氢气纯度低；原因分析；对策1概述菏泽电厂两台300MW汽轮发电机组分别于2001年11月份和2002年7

2、月份投入运行，汽轮机型号为N300-16.7/537/537，发电机型号为QFSN-X-2，采用水氢氢冷却方式，发电机采用双流环式密封结构。因安装、调试及设备问题，运行过程中出现了漏氢量大、氢气纯度低、差压阀及平衡阀工作不正常等一些故障。我们通过逐步探索研究找出了故障原因，制定了措施对策，解决了困扰多年的疑难问题。2故障分析及对策2.1发电机氢气纯度下降故障分析：密封油系统采用双流环式密封瓦，密封油分空侧和氢侧两个油路，空侧密封油路由交流空侧油泵，从空侧油箱取油进入密封瓦空侧，再沿轴和密封瓦之间间隙流向轴承侧，并汇同轴

3、承油一并进入空侧油箱，氢侧密封油路由氢侧油泵将氢侧油箱中的油经励端、汽端平衡阀到密封瓦氢侧。在氢侧油泵旁装有旁路管道，通过氢侧油调压阀对氢侧油进行粗调。氢侧油路油压则通过励端和汽端平衡阀进行细调，并使之自动跟踪空侧油压而基本持平，回油则经消泡箱后回到氢侧密封油箱。但在实际运行中因平衡阀、差压阀设计问题或运行中配合间隙磨损变化及油中杂质造成平衡阀、差压阀动作不灵活、卡涩、跟踪滞后，发电机轴径磨损变细、密封瓦间隙超标造成平衡阀、差压阀调节跟踪困难，当密封瓦两个油路的供油油压在密封瓦密封处不匹配时将导致空、氢侧相互窜油。若氢

4、侧油压高向空侧窜油，则氢侧回油箱油位下降，自动补油阀打开，空侧向氢侧回油箱补油。空侧密封油箱中含有较多的水分和空气，油通过密封瓦与氢气接触时，油中分离出的气、汽进入发电机，造成氢纯度下降和湿度上升。若空侧油窜向氢侧，则产生类似结果。2.2　平衡阀工作失常409全国火电大机组（300MW级）竞赛第36届年会论文集汽机本体及辅机故障分析及对策:平衡阀分汽端和励端二只，其信号分别取之于各自密封瓦处的空、氢侧油压，通过空、氢侧油压的变化自动调节平衡阀开度的大小，从而使空、氢侧在密封瓦处的油压差始终保持在正负5厘米水柱。#3机汽

5、端平衡阀在运行时，平衡阀输出氢侧密封油压不能自动调整跟踪汽端空侧密封油压，造成汽端空侧密封油和氢侧密封油微差压变化较大，对发电机内部氢气纯度造成一定的影响，为确保机组稳定经济运行，利用#3机组C级检修机会进行更换汽端平衡阀。汽端平衡阀能对氢侧密封油压能进行粗调和微调，保证在运行时汽端氢侧密封油压能自动调整跟踪汽端空侧密封油压，调整精度使氢侧密封油与空侧密封油差压维持在正负5厘米水柱。#3机组密封油系统汽端平衡阀由于运行过程中的磨损，造成平衡阀活塞杆与壳体配合间隙增大至0.55mm，造成内漏使平衡阀工作失常，为彻底解决此

6、问题，决定在平衡阀活塞杆与壳体配合处加装衬套，以提高其可靠性能。对策:对平衡阀活塞杆处加装衬套;加装衬套材质为青铜合金，衬套与壳体配合严密有良好的同心度和粗糙度，同心度偏差≯0.01mm，过盈量0~0.010mm。平衡阀活塞杆与衬套配合间隙为阀杆直径的6~9‰mm，其自由状态下活动灵活，无卡涩受阻现象。平衡阀更换完毕后，进行充油调试，调试标准平衡阀自动跟踪良好，开机后达到±5mm水柱。2.3汽轮发电机漏氢量大2.3.1密封瓦磨损故障分析：运行中机组的异常震动及密封油温的控制不合理造成汽端和励端密封瓦及轴颈磨损，造成密封

7、瓦与轴的配合间隙超标而泄漏。＃3机组自投产以来，氢气系统泄漏一直是影响机组安全和经济运行的一大隐患。判断为密封瓦间隙超标引起分析认为氢气泄漏。在2005年3月的＃3机C级检修中对汽端和励端密封瓦进行了解体检查，发现两端的密封瓦都有严重磨损，密封瓦径向间隙超标。修前密封瓦径向间隙：汽端数据：氢侧环0.40mm，空侧环0.42mm，；励端数据：氢侧环0.37mm，空侧环0.45mm.运行中机组的异常震动及密封油温的控制不合理造成汽端和励端密封瓦及轴颈磨损，造成密封瓦与轴的配合间隙超标而泄漏。2.3.2　发电机转子轴颈磨损2

8、003年6月份，＃3机氢气系统漏氢量增加并超标，最大漏氢量高达32m3/天。平均漏氢量27m3/天，氢压下降较快，严重影响了机组的安全稳定运行，经过多次研究、排查后，判断为密封瓦间隙超标及轴颈磨损拉伤引起的氢气泄漏　，而发电机转子轴颈磨损是造成发电机氢气纯度下降快和氢气泄漏大的根本原因。在2005年3月的＃3机C级检修中对汽端和励