【摘要】汽輪發(fā)電機(jī)漏氫量(率)的大小作為汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的主要技術(shù)指標(biāo)之一,運(yùn)行好壞直接影響到機(jī)組的安全可靠。所以對(duì)發(fā)電機(jī)組漏氫量(率)的控制非常重要。但由于影響發(fā)電機(jī)漏氫的因素很多,牽涉到制造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行等各個(gè)方面,電廠漏氫量(率)的控制一直不太理想。本文主要結(jié)合本人的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),重點(diǎn)介紹邯峰電廠一期工程2×660MW氫內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)組安裝階段控制其漏氫量(率)的措施和具體的實(shí)施情況,以及實(shí)際效果。
1.概況
1.1簡(jiǎn)介
邯峰發(fā)電廠一期工程2×660MW機(jī)組,發(fā)電機(jī)部分為德國(guó)SIEMENS公司提供,定子外型尺寸為長(zhǎng)×寬×高=11.8×4.45×4.15m,起重量為316T。發(fā)電機(jī)由雙極、帶靜子繞組直接水冷卻系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子繞組直接氫冷的汽輪發(fā)電機(jī),一個(gè)帶雙通道數(shù)字調(diào)壓器的靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)及必需的補(bǔ)給系統(tǒng)(包括油密封系統(tǒng)、氫系統(tǒng)、一次水系統(tǒng))組成。氫氣由安裝在大軸汽端的軸向風(fēng)扇驅(qū)動(dòng),在發(fā)電機(jī)座內(nèi)作閉式循環(huán)。氫冷器豎直安裝在發(fā)電機(jī)座。 經(jīng)處理用來(lái)冷卻靜子繞組的水由水泵驅(qū)動(dòng),在密閉的環(huán)路中循環(huán)。出線箱采用密封膠+氣密焊密封,端蓋采用注膠密封。軸封安裝在軸承區(qū)內(nèi),以防氫氣泄漏,軸封為壓力油在軸半徑方向形成一密封面。轉(zhuǎn)子由兩個(gè)強(qiáng)迫潤(rùn)滑的軸承支撐,軸承殼的支撐固定在端部軸承室的絕緣基礎(chǔ)上,以防止軸電流。發(fā)電機(jī)配置的靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng),電源來(lái)自機(jī)端,靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)由一個(gè)數(shù)字式雙通道電壓調(diào)整器和兩個(gè)冗余功率元件構(gòu)成。電流由勵(lì)磁單元經(jīng)碳刷架和滑環(huán)進(jìn)入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子,并經(jīng)軸內(nèi)兩個(gè)絕緣的半月牙形導(dǎo)體送入轉(zhuǎn)子線圈。氫氣系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)定子外殼、端蓋、氫氣冷卻器、密封瓦以及氫氣管路構(gòu)成全封閉氣密結(jié)構(gòu)。
1.2發(fā)電機(jī)漏氫方式
1.2.1漏到大氣中,也就是常說(shuō)的“外漏”。
可以通過(guò)肥皂液、鹵素檢漏儀等多種檢漏設(shè)備找到漏點(diǎn)加以消除。如發(fā)電機(jī)端蓋、出線罩、發(fā)電機(jī)機(jī)座、氫氣管路系統(tǒng)、測(cè)溫元件接線柱板等處的漏氫。
1.2.2漏到發(fā)電機(jī)油水系統(tǒng)中和封母外殼內(nèi)。
比如氫氣通過(guò)密封瓦漏入密封油系統(tǒng)、通過(guò)定子線圈漏入內(nèi)冷水系統(tǒng)中等等。由于漏點(diǎn)具體位置不明,檢查處理較為復(fù)雜,且處理時(shí)間較長(zhǎng),目前也沒(méi)有很好的辦法去解決。因此只能通過(guò)提高安裝精度盡量避免此種現(xiàn)象的發(fā)生。
2. 影響發(fā)電機(jī)漏氫的主要因素及處理措施
安裝階段影響發(fā)電機(jī)漏氫的因素有很多,歸納起來(lái)大至包括發(fā)電機(jī)外端蓋安裝、冷卻母管的安裝、氫氣冷卻器安裝、發(fā)電機(jī)出線罩安裝、發(fā)電機(jī)軸密封裝配、發(fā)電機(jī)氣體管道安裝、密封油系統(tǒng)安裝、發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓試驗(yàn)等8種,現(xiàn)分別介紹針對(duì)影響發(fā)電機(jī)漏氫的這幾大因素現(xiàn)場(chǎng)采取的相關(guān)措施以供參考。
2.1發(fā)電機(jī)外端蓋安裝
2.1.1在穿轉(zhuǎn)子之前先進(jìn)行外端蓋試裝。主要檢查水平、垂直中分面的間隙,在把緊1/3螺栓狀態(tài)下,用0.05mm塞尺檢查不入。
2.1.2在把合外端蓋前,預(yù)填密封填料于接合面密封槽內(nèi),然后均勻把緊螺栓至規(guī)定力矩。再用注膠槍注入密封膠于密封槽內(nèi)(注膠方法:從水平結(jié)合面注膠孔開始緩慢注入,在相鄰孔流出即可。依次注入,直到全部注滿為止)。
2.2冷卻母管的安裝
2.2.1安裝前清理接合面,確保發(fā)電機(jī)定子和冷卻母管法蘭接合面無(wú)損壞,O型橡膠圈無(wú)斷裂。
2.2.2橡膠圈連接形式為壓迫粘結(jié)接口,使用膠帶先臨時(shí)固定橡膠圈,以防滑出。然后在槽的底部注入密封劑SICOMET-50,固定O型橡膠環(huán)后拆下膠帶,通過(guò)千斤頂調(diào)整高度,把銷插入安裝孔內(nèi),旋入螺栓(大約每6個(gè)螺孔旋入一個(gè)螺栓),以交叉方式均勻緊固螺栓,直至達(dá)到規(guī)定的最大力矩2000Nm。
2.2.3進(jìn)行氣密焊接。焊接時(shí)從中間向兩邊施焊,這樣可以最大限度減少應(yīng)力變形。
2.2.4焊接結(jié)束后用干燥、潔凈壓縮空氣對(duì)冷卻母管進(jìn)行吹掃,去除雜物。最終通過(guò)冷卻母管泄漏試驗(yàn)(試驗(yàn)壓力為1.1倍額定壓力,持續(xù)時(shí)間1小時(shí))檢查泄漏情況直至合格方可進(jìn)行下一步的安裝工作。
2.3氫氣冷卻器安裝
2.3.1根據(jù)匹配標(biāo)志進(jìn)行冷卻器安裝。在安裝前檢查并清理冷卻器筒體,法蘭面和螺紋,使用壓縮空氣吹掃冷卻器,確保干凈無(wú)雜物。
2.3.2氫氣冷卻器分節(jié)垂直安裝在汽側(cè)定子端蓋內(nèi),各節(jié)上端用螺栓固定,下端自由移動(dòng)。安裝時(shí)將冷卻器垂直吊入冷卻母管,冷卻器與冷卻器罩之間通過(guò)密封槽內(nèi)的密封膠條進(jìn)行密封,以交叉方式均勻緊固螺栓,直至達(dá)到規(guī)定的最大力矩。
2.4發(fā)電機(jī)出線罩安裝
2.4.1發(fā)電機(jī)定子就位前,將出線箱翻轉(zhuǎn)至安裝位置并放入基礎(chǔ)中,仔細(xì)清理水平接合面至光潔無(wú)毛刺。
2.4.2在密封槽內(nèi)填充密封膠SICOMET-50,嵌入橡膠圈,依據(jù)SIEMENS提供的標(biāo)準(zhǔn)KUN678.16制作并粘結(jié),橡膠圈粘口接合面用油潤(rùn)滑,然后交叉緊固螺栓,達(dá)到規(guī)定最大力矩700N.m。
2.4.3在校核無(wú)誤后進(jìn)行氣密焊接(試驗(yàn)壓力1.1倍額定壓力, 持續(xù)時(shí)間1小時(shí))。用肥皂水檢查至不泄漏為止。焊接和試驗(yàn)完畢后,清掃焊縫區(qū)域,按比例涂防銹劑和硬化劑(5:1)。
2.5發(fā)電機(jī)軸密封裝配
軸密封裝置是氫密封系統(tǒng)中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),本臺(tái)機(jī)組采用單流環(huán)式油密封,油壓與氫壓控制在0.084±0.01MPa之內(nèi),密封瓦可以在軸頸上隨意徑向浮動(dòng),并通過(guò)銷鍵定位于密封座內(nèi)。為了確保安裝精度,在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝中,我們作到了以下幾點(diǎn):
2.5.1通過(guò)研刮確保密封瓦座水平接合面接觸嚴(yán)密,每平方厘米接觸點(diǎn)的面積達(dá)到80%,且均勻分布。
2.5.2在把緊水平接合面螺栓的情況下,仔細(xì)檢查密封瓦座內(nèi)與密封瓦配合的環(huán)形垂直面以及密封瓦座與端蓋的垂直接合面確保垂直無(wú)錯(cuò)口。 水平接合面用0.03mm塞尺檢查不入。對(duì)座內(nèi)沿軸向兩側(cè)面做涂色檢查確保兩側(cè)面均勻接觸。
2.5.3仔細(xì)清理密封瓦座各垂直配合面,確保各油室暢通,光潔、 無(wú)鐵銹、銹皮等雜物。
2.5.4仔細(xì)檢查密封瓦座各把合螺孔的絲孔無(wú)損壞,經(jīng)試裝確認(rèn)能夠把緊密封座。
2.5.5在把合好密封瓦后,檢查密封瓦的上、下兩半的垂直面在同一平面內(nèi)且無(wú)錯(cuò)口。在平板上檢查無(wú)間隙。
2.5.6仔細(xì)檢查密封瓦兩側(cè)垂直面光潔,表面無(wú)凹坑和裂紋,兩垂直面的不平行度符合圖紙要求。
2.5.7巴氏合金無(wú)夾渣、氣孔,表面無(wú)凹坑和裂紋,經(jīng)檢查無(wú)脫胎現(xiàn)象。密封瓦油孔和環(huán)形油室內(nèi)光潔,無(wú)鐵屑、銹皮等雜物。
2.5.8密封瓦與軸頸的間隙滿足圖紙及設(shè)計(jì)要求。
2.5.9組裝密封瓦時(shí),按照設(shè)備上汽、勵(lì)側(cè)標(biāo)志進(jìn)行安裝。在把合密封瓦座與端蓋垂直接合面的過(guò)程中,通過(guò)不斷撥動(dòng)密封瓦,保證在所有螺栓把緊后,密封瓦在座內(nèi)無(wú)卡澀。油密封裝置裝完后,各接合面螺栓全部鎖緊。
2.5.10油密封裝置的油腔徹底清理,各油壓取樣管接頭在把緊后檢查均無(wú)堵塞和滲漏現(xiàn)象。
2.6發(fā)電機(jī)氣體管道安裝
2.6.1氣體管道法蘭密封墊均由外方提供。焊接法蘭時(shí)我們先將法蘭螺栓緊固,然后進(jìn)行焊接。這樣可以避免焊接變形使法蘭出現(xiàn)張口而密封不嚴(yán)。
2.6.2氣體管道采用全氬弧焊接。安裝完畢后單獨(dú)做外部管路氣密性試驗(yàn),確保嚴(yán)密不漏。
2.7密封油系統(tǒng)安裝
密封油系統(tǒng)向密封瓦提供密封油,油壓必須隨時(shí)跟蹤發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體壓力的變化(壓差為0.084±0.01MPa),且密封瓦的油壓必須時(shí)刻保持平衡(壓差小于1Kpa)。所以,密封油系統(tǒng)運(yùn)行正常與否直接關(guān)系到發(fā)電機(jī)密封瓦是否能有效密封。在現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中,我們作到了以下幾點(diǎn),這樣就使密封油系統(tǒng)的安裝精度得到了保證。
2.7.1密封油系統(tǒng)的管道在現(xiàn)場(chǎng)安裝前對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行徹底清洗,經(jīng)過(guò)堿洗、靜泡、酸洗、水洗、鈍化、壓縮空氣吹干,并將管口密封保管,確保干凈無(wú)雜物。
2.7.2嚴(yán)格保證密封油系統(tǒng)的清潔度。通過(guò)大流量及高精度濾油車進(jìn)行充分過(guò)濾,使油質(zhì)最終達(dá)到MOOG三級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn),防止了由于油質(zhì)本身造成的污染。
2.7.3對(duì)油質(zhì)的狀況進(jìn)行同步跟蹤。在密封油循環(huán)階段,也安排施工人員對(duì)密封瓦進(jìn)行翻瓦清理,再次檢查油質(zhì)情況。
2.8發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓試驗(yàn)
發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓試驗(yàn)是發(fā)電機(jī)本體及輔助系統(tǒng)安裝完后的一次質(zhì)量大檢驗(yàn),是保證發(fā)電機(jī)漏氫率(量)達(dá)到預(yù)定目標(biāo)的最后一道工序,所有造成系統(tǒng)泄漏的現(xiàn)象均必須在此階段消除。
2.8.1試驗(yàn)用氣要求為經(jīng)過(guò)凈化處理,除去油霧、水霧及雜物,保證干燥(相對(duì)濕度小于50%)、清潔的壓縮空氣。試驗(yàn)時(shí)采用0.25級(jí)精密壓力表,使用氣壓表測(cè)量大氣壓力。
2.8.2為縮小檢漏范圍,整套風(fēng)壓試驗(yàn)前先對(duì)發(fā)電機(jī)氣體管道系統(tǒng)單獨(dú)進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力0.6MPa,歷時(shí)6小時(shí),壓力無(wú)變化(進(jìn)行溫度修正后)且無(wú)任何滲漏。
2.8.3發(fā)電機(jī)檢漏方法
使用肥皂液對(duì)容易引起泄漏的部位如管道結(jié)合部位、發(fā)電機(jī)定子絲堵連接處、螺栓連接處、閥門連接處等進(jìn)行仔細(xì)檢漏,直至符合要求。
2.8.4整套風(fēng)壓試驗(yàn)盡量模擬運(yùn)行狀態(tài),密封油系統(tǒng)油質(zhì)達(dá)到要求,系統(tǒng)調(diào)試完畢,能按正常運(yùn)行要求向密封瓦供油(密封油壓比機(jī)內(nèi)空氣壓力大0.084±0.01Mpa);發(fā)電機(jī)外部冷卻水系統(tǒng)投入,并控制冷卻水溫基本穩(wěn)定,使試驗(yàn)時(shí)發(fā)電機(jī)內(nèi)的氣溫基本維持穩(wěn)定;氫氣冷卻器水側(cè)投入,維持一定的壓力以減少冷卻管束脹口處內(nèi)、外壓差。
2.8.5試驗(yàn)時(shí)間不少于24小時(shí),試驗(yàn)進(jìn)行12小時(shí)后,即可進(jìn)行計(jì)算,并畫成△V=f(△t)曲線;如果漏氣量連續(xù)三點(diǎn)相互間誤差不超過(guò)15%,可以認(rèn)為漏氣量已穩(wěn)定,并可結(jié)束試驗(yàn),否則延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間。
2.8.6發(fā)電機(jī)內(nèi)氣體溫度、密封油箱油位要保證維持相對(duì)穩(wěn)定,進(jìn)行壓力和溫度讀數(shù)時(shí),確保讀數(shù)準(zhǔn)確,并嚴(yán)防誤操作,以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3. 實(shí)施情況及效果
3.1實(shí)施情況
3.1.1在項(xiàng)目開工前,成立了以公司副經(jīng)理為首的,由專工、技術(shù)員、質(zhì)檢員、班長(zhǎng)、作業(yè)人員為成員的控制發(fā)電機(jī)漏氫創(chuàng)精品小組,并堅(jiān)持每周開展活動(dòng),及時(shí)處理施工中出現(xiàn)的問(wèn)題。
3.1.2在項(xiàng)目開工前,先后編制了《發(fā)電機(jī)漏氫量(率)控制創(chuàng)精品措施》、《發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓試驗(yàn)》等技術(shù)措施,并組織了詳細(xì)的技術(shù)交底,使作業(yè)人員做到了事先心中有數(shù)。
3.1.3加強(qiáng)了質(zhì)量監(jiān)督和過(guò)程控制。對(duì)影響發(fā)電機(jī)漏氫的每道工序均明確責(zé)任人和各級(jí)驗(yàn)收人,使每項(xiàng)作業(yè)均能夠嚴(yán)格按照技術(shù)措施和規(guī)范的要求進(jìn)行,這就為有效控制發(fā)電機(jī)漏氫打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.1.4與外方專家團(tuán)結(jié)合作,強(qiáng)化了施工工藝,在每一道工序都嚴(yán)格執(zhí)行過(guò)程控制管理。嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。
3.1.5制訂了嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲措施,加強(qiáng)了作業(yè)人員和各級(jí)管理人員的責(zé)任心。
3.2運(yùn)行效果
3.2.1發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓試驗(yàn):168時(shí)#1機(jī)發(fā)電機(jī)整套風(fēng)壓時(shí),折算為漏氫氣量為9.85Nm