某电厂发电机进油原因分析及防范措施
华夏国际电力发展有限公司2号汽轮发电机(QFSN-300-2)于1996年12月投入商业运行,采用水氢氢冷却方式。2005年6月份该机组正在进行B级检修。
1 事件经过
2005-06-06晚班,按照检修人员要求,运行人员进行2号发电机气体密封性试验准备工作。21:00投入主机润滑油系统,21:20通过备用差压调节阀对密封油系统进行充油,维持油氢差压在73 kPa左右,21:39油氢差压在10 s内突升至206 kPa,并持续了10 min,21:49油氢差压在10 s内回复至
75 kPa。充油结束后,21:55启动空侧密封油泵和氢侧密封油泵运行,22:03就地检查发现氢侧油泵出口温度计接头漏油,运行人员及时停下空、氢侧密封油泵,隔绝备用差压调节阀及旁路阀。期间氢侧密封油箱油位均在正常可见范围,对发电机四角检漏计排污,有少量的油。
6月7日白班,11:07对密封油系统重新充油后,11:18启动空、氢侧密封油泵运行,期间氢侧密封油箱油位在140~160 mm之间。对发电机氢系统进行检查后,14:10开始对发电机充压缩空气,充气期间氢侧油箱油位保持在150 mm左右,班中对发电机四角检漏计排污4次,均有少量的油。
6月7日晚班,继续对发电机充压缩空气,至交班时气压达312 kPa,班中氢侧密封油箱油位保持在110~200 mm,多次对发电机四角检漏计排污,均有较多的油量,排油量约为10 kg。
6月8日早班,00:43发电机内气体充压至350 kPa,开始进行发电机气密性试验。在00:22油氢差压开始在60~115 kPa之间波动,05:19,经运行人员对主差压调节阀空侧密封油信号阀全关再微开后油氢差压波动消失,油氢差压回到80 kPa,波动时间持续了近5 h,期间多次对主差压调节阀进行调整,没有明显效果。氢侧油箱油位维持在280~300 mm,班中6次对发电机四角检漏计进行排污,排油量约为15 kg,检漏计液位高多次报警,排油后可复位。07:54油氢差压再次波动。
6月8日白班,08:30调整油氢差压正常。班中继续对各检漏计排油,排油量约为10 kg。10:00,2号发电机气体密封性试验结束,对发电机进行泄压,11:20油氢差压出现短暂波动后自行恢复。15:00停止氢、空侧密封油泵运行,检查备用差压调节阀跟踪正常后,对密封油系统进行隔绝,检修人员打开2号发电机下部人孔门及出线小室人孔门,大约排出70 kg油。
2 原因分析
通过对密封油系统投运的整个过程进行分析排查,排除密封油从氢侧油箱倒进消泡箱,最后进入发电机的可能,只有2个异常情况可能导致发电机进油。
(1) 6月6日晚班,在对密封油系统进行充油过程中,原来由备用差压调节阀自动维持油氢差压在73 kPa左右,但却在10 s之内突升至206 kPa(备用差压调节阀自行全开),持续时间达10 min,后又恢复正常,造成了空侧密封油由于差压过大窜过氢侧密封环进入发电机。而造成备用差压调节阀自行全开有下列3个原因:① 人为误关空侧密封油信号阀;② 空侧密封油信号管有异物堵塞;③ 空侧密封油信号管存在气阻。经了解当班运行人员,由于此前油氢差压跟踪正常,并未对此信号阀进行调整,可以排除①的可能;6月8日在停止密封油系统运行后,对此信号管及阀门进行检查,并未发现异物;故最大的可能是信号管存在短暂的气阻,因在B级检修中,曾对整个密封油系统进行放油,以致系统刚投运,局部存在着空气的积集,造成备用差压调节阀的空侧密封油压信号短暂出现失压(即给出假差压信号),备用差压调节阀因此全开,油氢差压突升至206 kPa。
(2) 6月8日早班00:22,油氢差压出现了5 h长时间波动,波动值在60~115 kPa之间,因波动时持续出现高差压,亦可能导致2号发电机进油。结合8日07:54出现的油氢差压波动曲线,分析油氢差压波动的规律,在每次波动发生初始,油氢差压均会由80 kPa突降至60 kPa左右,再突升至115 kPa,而后就发生持续的波动,除非人为进行调整干预。发生上述现象的原因系氢侧密封油箱补排装置可能发生短时的卡涩(可能是由于氢侧密封油箱油放干时间较长,阀杆油垢结块或是有轻微的锈迹),补油阀短时无法正常跟踪调节氢侧油箱油位,当补油阀因氢侧油箱油位下降较多时突然打开,空侧密封油压突降,造成油氢差压波动,而同时因发电机做气密性试验,机内压力大于正常的氢气压力,主差压调节阀开大,甚至全开,导致其自行收敛回复的功能大大降低,波动亦持续很长时间。
3 存在问题
(1) 当班人员在密封油投运过程中对主参数的监视跟踪不严、不及时,导致对油氢差压出现突变,未能及时进行相应处理。
(2) 当班人员对油氢差压参数波动未足够重视,发现波动后未及时有效进行调整,导致油氢差压参数波动持续较长时间。
(3) 部分运行人员责任心不强,特别是当班人员对发电机四角检漏计排污量出现异常增加未及时进行反馈。
(4) 检修中密封油系统放了油却未对各设备及阀门进行相应的检查,未对油信号管进行必要的放气或排污,导致在开机过程甚至机组正常运行中,密封油系统各参数不稳定大为增加。
4 防范措施
(1) 加强密封油投运过程以及气体置换充压过程中对油氢差压、氢侧密封油箱油位等重要参数的监视,对油氢差压的变化应通过曲线进行持续监视,以便及时发现参数的异常,进行隔离或其他相应的处理,避免发电机进油。
(2) 提高运行人员对密封油系统参数异常情况的处理水平、调节能力。
(3) 在密封油投运期间,以及气体置换充压过程中,每小时应对检漏计进行排污。
(4) 发现系统设备运行异常时,应及时向部门专业管理人员反馈。
(5) 检修时应对氢侧密封油箱油位开关、消泡箱液位开关、检漏计液位开关进行查校。
(6) 若非必要,检修时尽量不对密封油系统排油,以减少发生密封油系统的不稳定性。
(7) 检修时,密封油系统若已排油,系统重新充油时,应配合对主差压调节阀和备用差压调节阀的空侧密封油信号管进行排污和排气。
(8) 检修时,密封油系统若已排油,应对氢侧油箱油位补排装置进行例行检查。