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300MW 发电机氢纯度下降异常原因分析

发电机双流环式密封瓦结构如图1 所示,空侧密封油来自发电机各轴承润滑油回油,氢侧密封油系统有1 个单独的油箱,其油箱补油来自空气侧,空、氢侧各有一路油源进入发电机双流环式密封瓦,其密封瓦有2 块环形密封瓦2 组成,运转时在转轴与密封瓦2 之间形成一层圆筒形油膜。图1 中空、氢侧各有1 股油进入2 个油室,即氢侧油室与空侧油室。氢侧油从垂直油道进入油膜间隙,从右侧10 出油;空侧油从斜向油道进入油膜间隙,并从左侧7 出油,2股油流各成独立的循环系统,2 股油流的油压由差压阀,平衡阀控制,当2 股油压平衡时,油流在密封瓦中间区段处就没有串流现象,同时油压大于氢压,从而防止了氢气从发电机漏出。


氢纯度下降异常原因分析


(1)密封油系统对氢纯度的影响


江西快3空、氢侧密封油是 2 个相对独立的油系统,空侧主差压阀控制油压高于机内氢压0.084 MPa,氢侧平衡阀控制空、氢侧平衡油压差+490Pa,从理论上讲,若运行中空、氢侧2个油路中的供油油压在密封瓦处恰好相等,空、氢侧油就不会在2 条配油槽之间的间隙中窜流。氢侧密封油箱油位正常(0mm),发电机内部无其他杂气产生,氢纯度将不会变化的,但实际上,机组运行中,由于发电机转子与密封瓦的间隙是不断变化的,故空、氢侧密封油压做不到绝对平衡,空、氢侧仍有少量的油相互窜流,尽管少量的油量相互窜流而被带进发电机内的空气会逐渐缓慢降低氢纯度,但在密封油系统运行出现异常情况下,会使氢纯度下降速度明显加快。


(2)补油对氢纯度的影响


江西快3根据亨利定律。该定律反映了气体的溶解和离析的规律,其公式:b=KPb/Po


式中:


b-单位体积溶液中溶解气体的量, mg/L;


K-该气体的溶解度系数, mg/L;


江西快3Po-物理大气压, kPa;


Pb-平衡压力, kPa。


  当氢侧密封油箱在正常油位 0mm 时,其油面的氢压力P 将大于油中溶解气体所对应平衡应力Pb,从而产生使气体质量迁移(溶解和离析)的不平衡压差△P=P-Pb时,△P>0,油中氢气体b 增加,反之油中b 减小,因此,当氢侧密封油箱油位下降,氢侧密封油箱补油阀动作时,空测密封油进入氢侧密封油箱,此时,将原有的平衡状态破坏,△P<0,油面内含有的大量空气和水分自油中离析出来,造成氢气体中空气和水分含量增加,氢纯度下降,特别是氢侧密封油箱补油阀频繁动作或关不严时,氢纯度下降速度明显增快。如对发电机密封油系统进行检查时,发现6 号发电机氢侧密封油箱油位在160mm时,浮球自动补油阀关不严,仍不断的补油,而8号发电机机氢侧密封油箱油位110~120mm 时,补油阀始终保持在开启位,造成6 号、8号发电机须隔2~3天不等进行“排补氢”1 次,甚至1天也要“排补氢”1次,每次排补氢量为45~63m3,氢纯度也仅能维持在96%合格内,含氧量在1%~1.2%之间,图2所示为6 号发电机“排补氢”时氢压、氢纯度变化曲线。


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