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发电机定子线棒温差异常增大的处理

2012-03-29王春义李念臣

电力安全技术 2012年1期
关键词:线棒水流量温差

王 伟,王春义,李念臣

(1.华能济宁运河发电有限公司,山东 济宁 272003;2.山东电力研究院,山东 济南 250002)

华能济宁运河发电有限公司5号机为上海电机厂生产的QFSN-330-2型汽轮发电机,于2006年9月正式投产。自2007年8月份开始,5号发电机10号线棒温度与其他线棒温度相比温差逐渐升高。2007-08-13,线圈温差达到报警值10 ℃,其中定子10号槽线圈、10号出水管温度最高,定子28号槽线圈、28号出水管温度稍高。

1 处理过程

经检查发现,5号发电机定子10号槽上层线圈、28号槽上层线圈存在堵塞。因此决定对5号发电机停机并反冲洗。2007-08-17,5号发电机停机,对发电机内冷水系统进行了整体正反冲洗,冲洗压力为0.3 MPa,每2 h正反交替一次,共进行了12 h。8月19日,5号发电机运行后,因冲洗效果不明显。发电机限负荷运行。

2007-10-23T08:00,5号发电机停机,拆除5号发电机定子10号和28号槽上层线圈进出水绝缘引水管与总进出水管处的接头,用高压氮气配合除盐水对10号和28号槽上层线圈水路进行了反复吹扫、冲洗。吹扫前,10号和28号槽上层线圈水路水流量在0.1 MPa压力下分别为3 300 ml/min和3 950 ml/min。至23:00,未吹出明显异物。10月24日上午,提高氮气压力至0.8 MPa,配合除盐水继续进行反复吹扫、冲洗,从10号槽上层线圈吹出类似胶皮的螺旋状异物2块,28号槽上层线圈未吹出明显异物。

吹出异物后,5号发电机定子10号、28号槽上层线圈水路水流量在0.1 MPa压力下分别为4 100 ml/min和4 650 ml/min,经上海电机厂人员鉴定,认为水流量合格(出厂试验时线圈水路水流量达3 600 ml/min即为合格)。

2007-10-31,10号槽线圈与其他线圈温差为2.4 ℃,合格。2007-11-11T17:20,10号槽线圈与其他线圈温差再次达到12 ℃,28号线棒与其他线圈温差仍为4.8 ℃左右,与处理前无明显变化。这说明10号和28号槽线圈还存在堵塞现象。因此5号机组只能采取降负荷方式运行。

2008-03-08,5号发电机大修,检修人员更换了10号线棒。拆开10号线棒及邻近线棒汽励两侧绝缘引水管与总进出水管连接的接头,用量杯法进行水流量试验,控制水压在0.1 MPa。用量杯测量10号线棒在60 s内流过的水流量,测试结果为2 900 ml和3 000 ml。同时用量杯法对新线棒进行水流量试验,测试结果为5 900 ml和6 000 ml。对取出的10号线棒用10 kg压力氮气和水冲洗,无明显污物吹出,只吹出部分碎末状黑色物体。再次用量杯法做水流量试验,试验结果依然为3 000 ml,无明显变化。

由于28号线棒温差也较大,因此决定对28号线棒也进行流量试验,同时对运行中正常的同为与出线引水管相连的37号线棒进行流量试验,以进行结果比对。28号线棒的测量结果为3 200 ml和3 200 ml,37号线棒的测量结果为5 800 ml和5 850 ml。28号线棒温差虽未超标,但比37号正常线棒以及新的备用线棒的水流量明显偏低,说明28号线棒内同样存在堵塞现象,因此决定对28号线棒进行冲洗处理。对28号线棒进行正向高压氮气与水冲洗,冲洗2次后,做水流量试验,测量结果为3 600 ml。再对28号线棒进行反向高压氮气与水冲洗,冲洗2次后,做水流量试验,测量结果为4 800 ml、4 600 ml和4 650 ml。对28号线棒进行高压氮气与水冲洗后,线棒流量有较大好转,但仍未达到正常线棒流量值,且冲洗时无明显污物吹出,仅有碎末状黑色物体排出。后经多次冲洗后,水流量试验没有明显增大,并且与正常线棒水流量标准相差较大,因此决定更换28号线棒。检查拆下的28号线棒时发现,线棒励侧与进水管的接头处有焊渣残留,堵塞了部分线棒水路,导致28号线棒水流量低引起温度升高。

2008-04-08T13:30,5号机组并列。

2008-04-10T07:30,5号机组达到满负荷,10号和28号线棒与其他引线线棒温差小于1.5 ℃,与温度最低线棒温差小于3 ℃,温差合格,缺陷完全消除。

2 原因分析

(1) 经检查发现10号线棒内有异物,28号线棒端部管口也有一大块焊瘤。这些异物严重影响了冷却水的流量,是造成10号和28号线棒温度异常的主要原因。

(2) 内冷水运行pH值长期低于6.8,加快了内冷水系统的铜腐蚀。由于水中铜含量偏高,又加快了线棒内氧化铜的沉积速度,促使了线棒棒温度的升高。

(3) 线棒持续高温运行,加剧了2根线棒恶化的趋势。因为温度越高,氧化铜的沉积速度越快。存有异物的10号和28号线棒,长期在较高温度下运行,必然造成线棒内的氧化铜沉积量不断增多。随着线棒冷却水通流量的减少,冷却效果下降,线棒水温再升高,温度升高又加快了腐蚀,增大了沉积量,形成了一个恶性循环。

3 防范措施

结合现场试验和异常原因分析结果,可采取以下防范措施。

(1) 在内冷水系统上加装一套超净化装置,解决内冷水pH值偏低问题。

(2) 内冷水系统应充氮运行,保持内冷水与大气隔绝,以减少水中的氧和二氧化碳的含量,可以有效控制内冷水的水质,防止铜的腐蚀。

(3) 确认发电机线棒水流通畅,没有异物,并对发电机线棒进行化学清洗和镀膜。

1 纪 强,石宗国,石立斌.600MW发电机定子线棒温度高的原因分析[J].华电技术,2010,32(3):23-24.

2 李俊卿,李和明.汽轮发电机负荷变化时水内冷定子线棒的温度水力模型[J].中国电机工程学报,2005,25(9):122-125.

3 刘穆轩.防止大型发电机定子线棒温度异常升高的对策[J].天津电力技术,2001,(1):75-78.

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