淮北發(fā)電廠3臺200 MW發(fā)電機(jī)系東方電機(jī)廠生產(chǎn)的QFQS-200-2型。分別于1981,1982,1993年并網(wǎng)發(fā)電。發(fā)電機(jī)冷卻方式:靜子線圈及引線采用水內(nèi)冷,轉(zhuǎn)子線圈、定子鐵芯采用氫氣冷卻。正常運(yùn)行時,氫壓為0.3 MPa、油壓高于氫壓0.05 MPa。
為了降低發(fā)電機(jī)氫氣濕度,大修中分別在發(fā)電機(jī)勵磁側(cè)和汽輪機(jī)側(cè)安裝了1套LQS-AF型冷凝式去濕機(jī),在3臺電解槽出口加裝了LQS-Ⅱ型制冷式氫氣去濕裝置。
發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣濕度在夏季高達(dá)20 g/m3,冬季也在8 g/m3以上,大大超出部頒要求(發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣濕度≤10 g/m3)。在安裝去濕裝置后氫氣濕度有很大的降低,起到了一定的去濕效果。
1 200MW機(jī)組氫氣濕度治理前狀況
從表1可以看出,淮北發(fā)電廠200 MW機(jī)組氫氣濕度在治理前的超標(biāo)是較為嚴(yán)重的。
2 氫氣濕度大的危害性
氫氣濕度大將直接影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行。氫氣濕度過高不僅能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)絕緣水平下降,造成發(fā)電機(jī)絕緣擊穿,同時會加速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)的腐蝕速度。有資料表明,自200~300 MW氫冷發(fā)電機(jī)投運(yùn)以來,就曾經(jīng)發(fā)生過數(shù)十臺定子線圈端部絕緣擊穿,多臺轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)出現(xiàn)裂紋等事故,而這些事故均與機(jī)內(nèi)氫氣濕度過高有較大關(guān)系。
3 導(dǎo)致氫氣濕度超標(biāo)的原因
3.1 氫源本身濕度(制氫、補(bǔ)氫管道濕度)大
目前, 制氫站制取氫氣的方法為水電解法。電解槽產(chǎn)生的氫氣依次經(jīng)過分離器、洗滌器、冷卻器,最后儲存在儲氫罐內(nèi)。從工藝流程看,氫氣經(jīng)過洗滌器后水蒸氣含量處于飽和狀態(tài),其含水量取決于溫度,隨著溫度的提高而增大,在流程中設(shè)置冷卻器就是為了通過降低氫氣的溫度而達(dá)到降低氫氣含水量的目的。在夏季由于水溫較高,使氫氣含水量超標(biāo)。
3.2 設(shè)備先天性缺陷及結(jié)構(gòu)不合理
淮北發(fā)電廠200 MW氫冷機(jī)組系東方電機(jī)廠生產(chǎn)的早期產(chǎn)品,存在著諸多先天缺陷及結(jié)構(gòu)上的不合理。如:密封材料易老化,造成嚴(yán)重漏氫。尤其是管道、閥門接頭處的密封老化,造成機(jī)組漏氫量的增大,如5,6號機(jī)組的漏氫量曾高達(dá)250 m3/日,需要大量的補(bǔ)氫,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣濕度激增。
3.3 汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)檢修及運(yùn)行調(diào)整不當(dāng)
由于檢修時軸封徑向間隙調(diào)整過大或運(yùn)行中發(fā)生軸封片與大軸磨擦等,使軸封徑向間隙增大,導(dǎo)致端部軸封向外跑汽,串入軸瓦中,造成油中積水。在機(jī)組運(yùn)行增加負(fù)荷時,軸封壓力升高,如不及時調(diào)整軸封供汽壓力,則隨著軸封腔室壓力的升高而向外跑汽也是導(dǎo)致油中積水的原因之一。由于主油箱的油是氫冷系統(tǒng)密封油的油源,主油箱含水量偏大,必然導(dǎo)致密封油含水量偏大,最終導(dǎo)致氫氣含水量上升。