600MW发电机排氢过程中油氢差压突升的分析

摘要：文章通过实例对发电机排氢过程中油氢差压突升原因进行了分析，并提出改进措施，对同类机组解决类似问题具有借鉴意义。

关键词：600MW发电机；排氢；油氢差压突升

中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）03-0151-02

一、设备概况

国华台电公司2号机组采用的上海汽轮发电机有限公司生产的汽轮发电机，采用水—氢—氢冷却方式，即定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯氢冷。为此，机组配备了发电机氢、油、水系统。氢系统用于冷却发电机转子绕组及定子铁芯，定子冷却水系统用于冷却发电机定子绕组，而由于氢冷发电机的转子轴必须穿过发电机的端盖，因此需要密封油系统是防止外界空气进入发电机内部及阻止发电机内氢气漏出。这样可以保证气体置换过程中，发电机内不形成易爆的氢气、空气混合物；正常运行中，发电机内氢气具有一定的纯度和压力。

二、事件经过及处理过程

2010年1月29日，2号机停机以后，进行排氢工作。

8﹕30，开始进行排氢工作以后，发现油氢差压一直有缓慢增涨的趋势，但是在允许范围内。

11﹕14，发电机内氢压降至0.157 MPa，发现油氢差压突然由87.76 kPa快速上涨至93.44kPa，联系巡操调整主差压阀，巡操在就地顺时针旋转专用螺母（把操作手柄从最右向最左缓慢转动三次），观察油氢差压已经下降，继续进行排氢工作。

11﹕28，发电机内氢压降至0.104MPa，油氢差压再次由86.72kPa快速上涨至92kPa，联系巡操再次调整主差压阀，根据前一次操作经验，巡操在就地把操作手柄从最右向最左缓慢转动三次，然后观察，发现油氢差压仍然上涨至97kPaa，于是再次调整差压阀，把操作手柄从最右向最左缓慢转动数次，调整过程中盘上发现空侧直流密封油泵启动，油氢差压仍然继续上涨，最高至106.18kPa，于是立即停止排氢工作，就地确认备用差压阀工作，停止空侧直流密封油泵，油氢差压维持在105kPa左右，检查氢侧密封油箱油位正常，发电机检漏计无积油，联系设备部检修人员。

三、原因分析

上述的两次油氢差压突升，其中的原因，是由于两个不同的原因引起，因此经过同样的处理后（同样是调整主差压阀），得出的结果却完全不一样。下面进行详细的分析：

图1 油—氢差压突升过程曲线

（最上面一条为油—氢差压曲线）

图2 2号发电机密封油系统

第一次油氢差压突然上涨，其原因是排氢速度过快所造成的。从图1可以看出，在油氢差压突然上涨前，排氢速率有所加快（曲线斜率变大）。由于氢气压力变化速度快了，主差压阀的跟踪效果滞后（氢压变小，油压保持不变或者变化很小），因此油氢差压上涨。

至于第二次油氢差压突然上涨的原因，是备用差压阀存在内漏引起的。1月2日白班，运行人员在处理2号机空侧密封油泵出口压力表漏油缺陷时，曾经切换过空侧密封油油源，即将空侧密封油正常工作油源由交流密封油泵供给切换为由备差阀供给的备用油源。在缺陷处理完毕，空侧密封油恢复主路供油后，发现备用油管道温度一直较高，未见降低，说明管道仍有油流通过，备差阀没有完全关闭，在进行排氢工作前，该问题也一直存在。

从图2可以看出，备用差压阀串接于空侧高压和低压备用油路之中，其信号油压同样取自发电机内气压（通过油压形式传递）和密封油空侧出口压力，该阀门通过直接调节备用油主油路的流量，来保证备用密封油油压始终高于机内气体压力0.056MPa。当调门开度增大时，供油压力增大，油氢差压亦增大。反之，油氢差压降低。

由于备用差压阀存在内漏，空侧密封油管路上的油流量增大，供油压力增大，油氢差压增大。这种情况在发电机内氢气压力小的时候尤其明显。正常运行的时候，发电机内氢压维持在0.4MPa左右，而空侧密封油出口压力维持在0.63MPa左右，此时即使备用差压阀存在内漏，其流量及压力相对于空侧密封油管路上的较大的流量及压力来说，影响很小，可以忽略不计。但是当发电机内氢压降至一定程度，为了维持油氢差压，空侧密封油也跟随下降，此时备用差压阀内漏过去的密封油对油氢差压的影响会越来越大。到了一定程度的时候，就相当于备用差压阀运行，主差压阀退出，此时，再通过调整主差压阀来调节油氢差压是无法达到调节要求的。

那为什么在调整主差压阀来调节油氢差压的时候，空侧直流密封油泵会联启？原因是在排氢的过程中，发电机内氢压越来越低，空侧密封油压力也跟随下降，随着备用差压阀内漏过去的密封油对油氢差压的影响越来越大，主差压阀取得的空侧密封油压力信号增大，就会自动开大主差压阀，使得空侧交流密封油泵的出口压力降低，油泵的进出口差压变小，这时候再人为的调整主差压阀（开大差压阀），油泵的进出口差压将会变得更小，当油泵的进出口差压低于0.035MPa，空侧交流密封油泵停运信号发，空侧直流密封油泵启动。

四、整改措施

从本次事件中，总结了以下几点：

1．无论是排氢工作还是补氢工作，速度一定要控制好，不能一味的追求速度。一方面是防止发电机进油，另一方面，是为了使得调节装置的信号跟踪得上，不会发生参数的突变，第三，操作速度控制好了，即使发生意外事件时，仍然有时间来应对，因此强调速度一定要控制好。

2．对于存在缺陷的设备，在操作时要尤其关注。比如此次事件中存在内漏的备用差压阀，在操作初期，由于出于保证备用密封油源正常备用的考虑，没有隔离该备用差压阀，结果到排氢的后阶段，此隐患还是对工作造成了困扰，最后还是要隔离该备用差压阀。

3．操作之前，应先思考好该如何操作，为什么要这样操作。比如本次事件中的两次油氢差压突然升高，是因为不同的原因引起的，第一次油氢差压突然升高是由于排氢速度过快，信号跟踪不上而造成的，知道了是这个原因造成的，就知道该如何操作了。这种情况下，应该活动一下取样门，等待一段时间，观察油氢差压是否下降，如果不下降，再调整主差压阀的弹簧；而第二次油氢差压突然升高，是因为备用差压阀存在内漏，这时候，应该把主差压阀的定值提高，备用差压阀的定值降低，或者直接隔离备用差

压阀。

五、结语

在启停机的过程中，经常会发生密封油系统的异常事件，要做到在很短的时间内，判断出原因，难度是非常高的，因此我们要加强学习，提高自身的技能水平，还要结合以往的经验迅速作出准确的判断，作出正确的操作。

参考文献

[1] 王静明，等．600MW机组集控运行规程[M]．广东国华粤电台山发电有限公司，2008．

[2] 李安民，等．600MW机组集控培训教材[M]．广东国华粤电台山发电有限公司，2005．

[3] 魏玉滨，等．600MW机组集控系统图册[M]．广东国华粤电台山发电有限公司，2008．

作者简介：赵健财（1983-），男，广东人，广东国华粤电台山发电有限公司助理工程师，研究方向：火力发电厂集控

运行。

（责任编辑：叶小坚）