氢冷发电机制冷式去湿装置故障分析.pdf

安全生产
电力安全技术
第11卷(2009年第10期
nquanshengchan
氢冷发电机制冷式去湿装置故障分析
张庆国,商庆格
(华电国际郐县发电厂,山东城273522
〔摘要〕造成冷发电机气湿度超标的原因较多,主要介绍因发电机氢气去湿装置去湿效果差形
响湿度的原因,并进行氢气去湿猿置故障分析、总結氢气去湿装置的故障及排除办法、以便于制冷式氢气
去湿装置日常维护及检修工作。
〔关键词〕发电机;氫气去湿装置;故障分析
华电国际邹县发电厂600MW发电机组氢气系或者在冷冻油变成黑褐色时进行更换。
统使用的LQS-IC系列制冷式氢气去湿装置,采用
(4)压缩机的设计寿命为50000h。使用到设
制冷方式使发电机内的氢气混度降低。该装置所配备计寿命后,应更换压缩机气缸活塞环以及吸、排气
的400FSV2-F系列半封闭制冷压缩机采用高效能阀片。
的热气化霜技术,化霜后的凝结水直接流入備水箱。
(5)压缩机组压力控制器压力整定值:高压1.5
氢气去湿裝置的系统功能
MPa,低压0~0.02MPa;压缩机的工作压力:高
压0.4MPa~1,2MPa,低压0~-0.02MPa。
目前,我国发电机组的冷却绝大部分为水一氢
(6)制冷系统中不凝性气体(特别是空气和氮气)
氢方式,即定子线圈水内冷,转子绕组定子铁芯的容积比不超过2%注CFCs前将系统的压力抽真
及构件表面氢冷却,简称氢冷发电机。高压纯氢由空到绝对压力10mmHg柱以下。
于具有良好的传热能力,且当氢气中含氧量低于2%2.2氢气去湿装置系统流程
时,即使发电机内部发生短路故障,也不会有着火
该系统采用单压缩机各带双蒸发器工作方式运
的危险,从而作为通风散热的主要冷却介质而广泛行。来自发电机组的热湿氢气从进口管进入氢气回
地应用于大型汽轮发电机中。《氢冷发电机氢气湿热器,与冷却去湿后的冷干氢气进行冷热氢气热交
度的技术要求X(DI/T651-1998)规定了发电机内的换,其目的是在提高去湿后的冷干氢气温度的同
氢气湿度以露点温度表示为-25℃-0℃,绝对湿时,对热湿気气进行预冷;经预冷后的热湿氢气流
度为0.1016g/m3~0.9861g/m3。氢气的湿度是人第一级高效氢气冷却器,进行初级冷却去湿,再
影响发电机运行效率和使用寿命的重要因素之
流入第二级高效氢气冷却器,进行深度冷却去湿
由于油氢之间的直接接触,运行中的发电机氢气纯经过这一过程后,被处理的热湿氢气温度能降至
度不可能总是维持在100%。若运行、维护或控制-15℃以下,使其中的水蒸汽凝结成水和霜,附在
不当,极易造成发电机进油以及氢气纯度、湿度不蒸发器表面。去湿后的冷干氢气经回热器与入口热
合格,带来一系列影响发电机安全运行的隐患。
湿氢气进行热交换,温度上升,再经氢气管道进入
发电机组。在高效氢气冷却器中,经热气化霜后形
2氢气去湿装置的工艺要求及系统
成的凝结水流人储水箱。当储水箱中的水位达到
2.1氢气去湿装置工艺要求
定高度时,由运行人员开启放水阀泄水,析出水分,
(1)氢气去湿装置使用的制冷剂是人工合成的从而达到制冷去湿的目的。氢气去湿装置系统流程
含氯物质氟利昂(CFCs)R12。
如图1所示。
(2)压缩机使用HD25号冷冻油。
(3)压缩机视油镜的油位不低于“低位线”(运
氢气去湿装置故障分析
行时油面高度最佳值为视油镜的1/2至上端),并根3.1氢气去湿装置制冷系统故障分析及处理
据油污程度及时更换冷冻油。通常新机器投入运行
氢气去湿装置制冷系统故障处理。首先开启制
的第1个月需更换1次冷冻油,以后每年更换1次,冷设备,检査压缩机的高压表及低压表压力是否正
第11卷(200年第10期)
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发电机
制冷过程中,压缩机吸气口处结霜出现无变化状
态,可以分析为膨胀阀感温包损坏;另一原因是膨
胀阀出现冰塞,膨胀阕冰塞的原因是干燥过毖器内
力
的干燥剂失效,应该进行干燥过滤器解体检修。
电解
解体处理制冷系统中的琴部件前,应首先将系
统中的氟利昂收集到储液罐中,避免氟利昂外泄。
(1)收氟利昂至储液罐的步骤:首先是关闭104
供液阀,启动制冷压缩机组,抽真空至低压表负压
2压
不再下降时,关闭102排气阙。此时可以进行干燥
厘」
过滤器、电磁阀、热力膨胀阀的检修工作。
10“(电
(2)千燥过滤器、电磁阀、热力膨胀阀检修后,
图1氢气去湿装置系统流程
必须进行抽真空工作,清除系统中的残余气体。制
常,检査压缩机高压管道是否制热。如果检查均不冷系统检修后抽真空的方法;拆开102排气阀的高
正常,可以进行氢气去湿装置充氟利昂工作,充制压表接头,启动压缩机运行,用手触摸接头无排除
冷剂至1.2MPa。停止充氟利昂或者运行一段时间气体时,恢复压缩机高压表接头后,压缩机停止运
后,压缩机高压管道温度降至常温,应判定为制冷行。104供液阀、102排气阀调整至正常位置。
系统发生堵塞,逐个检査千燥迂滤器、电磁阀、热
(3)制冷系统中的零部件检修后,有时会出现
力膨胀阀是否存在问题。分析干燥过滤器是否存在压缩机电机端结霜。此时应调小热力膨胀阀开度,
间题的方法:用手触摸干燥过滤器后的管道,如果若在膨胀阀关小后,压缔机仍然结霜时,可以断定
干燥过痣器后的管道温度低于干燥过滤器前的管道为系统中制冷剂太多,应排除多余的制冷剂。
温度,原因应该是干燥过滤器滤网发生堵塞;如果
常见的故障原因及处理方法如表1所示。
表1常见故障原因及处理方法
故障原因
原因分析
处理方法
压缩机不肩动或启动
1、压力控制器高压保护动作
压力控制器复位,排除多余制冷剤
后立即停机
2、热继电器保护动作
2、排气阀片损坏,高温气造成压縮机电机发热,更換阀片
系统堵塞
1、检查干燥过滤器、电磁阀、膨胀阙等
制冷剂不足
补充制冷剂至1.2MPa
系统中有较多空气
收氟后松开高￡出口排气
制冷量不足
4、冷凝器换热效果差
清理冷凝器换热片
5、膨胀阀开得小(冬夏需调整
重新调整热力膨胀阀开度
6、压缩机效率变差
、压编机检修或更换
压缩杌严重结霜
l、热力膨胀阀开启过大或损坏
1、重新鐗整膨胀阀开度或更换
吸气压力过高
2、系统中制冷剂太多
2、排除多余制冷剂至1.2MPa
1、排气压力过高
1、系统中制冷剂太多,排除多余制冷剂
压缩机缸头温度很高2、吸气温度高
2、调整膨胀阀开度,检查冷凝器换热情况
3、阙板上下密封墊被击穿
3、压编机缸头解体,更换垫子
排气压力过高
制冷剂太多
排除多余的制冷剂
1、系统堵塞
1、检査干燥过滤器、电磁阀、膨胀阀等
制冷剂不足
2、充制冷剂至1.2MPa
排气压力过低
3、膨胀阀开得小√冬夏调整)
3、重新调整热力膨胀阀开度
4.压编机效率变差
4,压缩机檢修或更换
1、系统