抽水蓄能机组油槽甩油问题的分析与处理论文_蒲海明

抽水蓄能机组油槽甩油问题的分析与处理论文_蒲海明

(北京十三陵蓄能电厂 北京昌平 102200)

摘要:本文结合相关案例对抽水蓄能机组的油槽甩油问题进行讨论,了解油槽甩油问题的产生原因,并针对这些问题探讨相应的解决措施,希望可以有效改善抽水蓄能机组的工作状态。

关键词:抽水蓄能机组;油槽甩油问题;分析;处理

由于部分电站在启动方案编制及批报方面存在技术结构缺乏合理性的问题,随着抽水蓄都能工作量的增加,抽水蓄能机组的问题也越来越多,其中较为常见的问题就是油槽甩油问题。油槽甩油会降低定子的绝缘性,导致定子线圈接地从而产生光弧线造成火灾事故,会对机组的安全运行造成严重的影响,所以对抽水蓄能机组的油槽甩油问题进行有效的分析和处理,具有至关重要的作用。

1、案例分析

某抽水蓄能电站装有单机150MW的可逆式水泵水轮发电机机组2台,总机容量为300MW,该抽水蓄能电站主要用于当地电网填谷、调峰、调相、调频以及施工备用,从投入生产以来,2台机组中的推导组合轴承相继出现了油槽甩油的问题,导致下罩盖板、下机架、水车室脚踏板、推拉杆以及接力器均出现了积油问题,经过调查发现,由阿尔斯通公司出产的这种机组在推导组合轴承部分普遍存在甩油问题,例如,在三峡电厂当中应用的阿尔斯通公司生产的700MW水轮发电机组同样存在甩油问题,而甩油问题会造成定转子通风孔的堵塞,并对发电机的绝缘造成非常严重的污染,使整个电站运行过程存在着巨大的安全隐患。

1.1水泵水轮机结构

主轴的型式为外法兰型,导轴承为自润滑式的稀油润滑金属轴承,由巴士合金制成导轴承瓦,导轴承瓦为8块。

1.2发电机机构

案例电站的发电机采用半伞式结构,推力轴承主要由双子点弹性梁和双层分块瓦进行支撑,发电机包含推力瓦16块,设有顶起高压油的装置,由稀油润滑金属轴承组成导轴承,主要以自润滑的方式为主,导轴承瓦是由巴士合金材料制成,上导由8块瓦组成,而下导则由12块瓦组成,转子下方是发电机的主轴,连接在转子的中心体上,同样与转子中心体进行连接的还包括推力头和发电机顶轴,转子上方是发电机的顶轴,属于辅助类型的结构。

2、抽水蓄能机组油槽甩油问题的危害

如果机组长期处于甩油状态运行,会污染定子引线、线棒、阻尼环以及转子磁极,油污会严重腐蚀线棒等构件的绝缘层,加快绝缘层老化,特别是在线棒粘到尘埃当中蕴含的粉状铁磁物质以后,会造成更大的危害,磁极外表面以及定子通风槽等结构处的油污难以清理,使检修维护工作的困哪程度有所增加,而且清扫存在死角,会对发电机的运行产生一定的威胁,而油污会导致转子制动环被覆盖,会对机组停止运行的时间造成影响,从而影响机组散热,加大油污烟雾量,甚至会对设备的顶盖及健康机架造成影响,形成黑色的油污层,使电厂的形象受到损害,因此,对机组甩油问题进行有效的处理,具有非常重要的意义。

3、机组甩油原因分析

流体的流态有两种,分别是层流及紊流,而紊流时,流体当中的各层物质点进行相互的交换,横、纵轴的流速之间会产生相互的干扰,经过这种扰动以后,油中会混入空气,从而生成油沫。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着油沫的逐渐增多,增加到一定程度以后,就非常容易从机组间隙当中溢出,而轴承运转会产生的摩擦力,导致油温升高,出现油雾挥发的现象,从而增加了油雾的体积和温度,使得油面上部的空间越来越小,其中的压力越来越大,受到压力影响,盖板密封处会有油雾溢出;除此之外,部分合缝把合面存在密封质量问题或受到变形以及制造等因素的影响,导致把合面不严从而出现漏油的问题。

3.1挡油筒内甩油

根据案例电站机组的实际情况发现,新机组当中推力头和内挡油筒间存在2.5mm的间隙,比较容易产生油雾,推力头和内挡油筒间设有密封槽,共两段,下部的密封槽已经处于油位以下,在机组正常运行的过程中,其封油作用已经无法发挥,由于密封部位存在较大的缝隙,而推力头内圈和内挡油筒的状态同心不彻底,所以在机组运行时,其旋转运动也会使油槽当中的油被甩出,然后混入空气的循环当中。

3.2轴承盖板溢油

正常情况下,在对推力头和推导油槽中的密封盖毛毡进行设计时,两者之间会存在0.5mm的安装间隙,但根据实际运行情况来看,毛毡均存在不同程度的磨损,且布置存在不均匀的现象,这种状态运行,会逐渐放大密封间隙,加上油槽当中的油无法保持畅通运行状态,会产生油雾,随着机组的运行从间隙当中跑出,而空气循环中的油雾主要是通过下机架支臂进入的。

3.3温度计引线及观察孔渗油

在油槽中引出轴承传感器引线以及各测温元件时,会受到毛细现象的影响,产生一定的漏油问题。

3.4合缝不严漏油

在推力冷却器位置的油槽把合面存漏油问题,从而导致局部区域出现漏油的问题。

4、制定解决措施

针对挡油筒内甩油以及安装间隙形成油雾的问题,将接触式TN系列的密封油盆加设在内挡油筒及推导机架下,将转轴与密封盖的间隙消除,将油路阻断避免油的甩出,以接触式为主的防漏机构,是针对机组漏水、漏油问题为研制的,该密封结构接触转轴的部分具有良好的耐化学腐蚀、耐老化、耐高温、耐油及耐磨的特点,结构本身能够实现自润滑,能够做到零间隙,使转轴及密封盖的密闭性得到保证,

将原有下导密封盖处的呼吸器增加到8个,并对呼吸器的直径进行适当的增加,避免油槽上部压力加大造成漏油问题,通过加大机组呼吸功能,能够实现油槽内部的有效减压,避免油雾的产生,从而实现甩油问题的有效控制。

针对温度计和观察孔渗油问题,可以对耐油橡皮垫加以使用,并用密封剂在橡皮垫双面涂刷,起到防漏的作用。

使用接触式的封油盖替换原有的下导轴承的密封盖,在下导油槽的外侧设有抽屉式的冷却器,共12个,且配有12个密封端盖,针对漏油问题,使用倒U型呼吸管进行处理,在每个端盖上进行安装,实现了下导油槽内部和外部的气压得到均衡的处理,从而避免了油雾渗漏问题的出现。

5、效果检查

案例电站机通过上述优化措施进行处理以后,在实际运行过程中,未再出现甩油问题,机组体制运行,对推力轴承进行检查,下导轴承的外部比较清洁,不存在油雾飘散或油污问题,机组当中的推导组合轴承处于良好的工作状态。

结合试验改造机组的具体情况,对另一机组进行了改造处理,改造效果良好,使得抽水蓄能机组油槽甩油问题得到了有效的解决,确保了机组的安全运行,使电站效用发挥得到了保证。

结语:

综上所述,造成抽水蓄能机组油槽出现甩油问题的原因有很多种,包括推力头和内挡油筒的间隙因素、轴承盖板密封因素、各传感器引线因素以及合缝不严因素等,电站在进行油槽甩油问题处理时,一定要明确掌握这些问题因素,结合自身机组的实际运行情况,对处理措施进行合理的选择,确保处理措施的针对性和有效性,从而将油槽甩油问题解决,使电站的运行安全得到保证,确保电站的稳定发展。

参考文献:

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[5]李士军,张立新.水导轴承甩油问题的原因分析及处理方案[J].电站系统工程,2012,27(2)

论文作者:蒲海明

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/12

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