1、概述
發(fā)電機定冷水系統(tǒng)發(fā)生油質進入的情況時，如果處理不當，則會引起發(fā)電機定子線圈內(nèi)部污染情況及運行參數(shù)異常，嚴重時會釀造成事故，造成重大的經(jīng)濟損失。
某發(fā)電有限公司共有2×630MW+2×140MW機組。三期630MW機組分別與2005年5月、11月投入商業(yè)運行。該公司630MW機組為上海汽輪發(fā)電機有限公司QFSN-635-2型水氫氫汽輪發(fā)電機組。2019年1月14日，#6機組運行人員發(fā)現(xiàn)氫水差壓顯示異常，聯(lián)系熱控人員檢查差壓變送器，測量后顯示無異常。熱控人員解釋無誤報，待機組停運后，校驗壓力變送器。2019年1月18日，#6機組定冷水電阻率顯示異常，聯(lián)系熱控專業(yè)人員檢查測量電極，發(fā)現(xiàn)電極上有油跡。如圖1所示。
聯(lián)系化驗室對#6機組定冷水進行取樣分析，發(fā)現(xiàn)定冷水表面有油花，確定定冷水系統(tǒng)中含油。現(xiàn)場檢查油花無異味，外觀觀察類似汽輪機潤滑油，立即安排運行人員進行換水工作，同時對定冷水系統(tǒng)進行全面的檢查。外部檢查后未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。
同時積極與制造廠家上海汽輪廠聯(lián)系，商定、落實處理方案。1月26日利用#6機組調(diào)停的機會，對系統(tǒng)進行全面的加熱處理，先后經(jīng)過定冷水放水、換水--加熱--啟動定冷泵循環(huán)--降溫--開啟人孔放空氣溢流、系統(tǒng)停運清理水箱等過程。換水處理后水樣檢測合格，全面檢查后系統(tǒng)投入運行。
2、定冷水含油的危害
定冷水中如含油將致使定冷水pH值下降，發(fā)電機空心銅線棒將會長期浸泡、運行于含氧、微酸性的定冷水中，極易被腐蝕。部分銅腐蝕物在線棒的內(nèi)表面沉積，使線棒換熱能力下降，造成發(fā)電機線棒過熱，嚴重時腐蝕產(chǎn)物可能會堵塞空心線棒，造成線棒燒損、發(fā)電機損壞等嚴重事故。一旦發(fā)生事故，發(fā)電機更換線棒需耗費大量的人力、物力、財力，這與機組經(jīng)濟、穩(wěn)定運行完全背道而馳。
定冷水中含油還將導致定冷水處理混床樹脂的污染，影響水處理能力，嚴重時會導致樹脂失效、定冷水電導率超標，這同樣嚴重威脅到發(fā)電機的安全可靠性。
同時，定冷水中含油還可能導致測量電極的污染，影響機組正常運行的數(shù)據(jù)檢測，并對機組的檢修產(chǎn)生誤導，致使欠修或過修。
3、原因分析
3.1檢查定冷水的補水系統(tǒng)是否有油滲漏。
該機組的定冷水箱補水水源有兩路：一路是凝補水箱的存水，其為正常的補水水源，水箱內(nèi)的凝補水經(jīng)凝補水泵升壓后送入定冷水箱；另一路是凝結水，該路水源為定冷水的補水水源。因凝補水采用加氨處理，對定冷水的電導率有一定的影響，故一直未采用；而作為唯一補水水源的凝補水不存在油滲漏的可能，因此排除定冷水的補水水源中有油滲漏。
3.2檢查定冷水泵軸承潤滑油是否可能污染。
聯(lián)系運行人員查詢加油記錄，定冷水泵運行約半年時間，基本未做加油工作，且現(xiàn)場觀察油位指示正常，而定冷泵泵軸承潤滑介質為潤滑油，泵體采用機械密封，泵的進、出口均為正壓方式，油脂不可能進入定冷水系統(tǒng)，因此排除軸承潤滑油污染補水。
3.3檢查發(fā)電機密封油系統(tǒng)是否可能污染。
因發(fā)現(xiàn)定冷水中油花類似潤滑油，與發(fā)電機相關聯(lián)的潤滑油有兩種：發(fā)電機軸承潤滑油和發(fā)電機密封油，二者均為同種汽輪機潤滑油。而機組正常運行時軸承潤滑油壓力僅有0.13-0.14MPa左右，小于定冷水壓力，排除軸承潤滑油滲漏可能性。
發(fā)電機密封油壓正常情況下均大于氫壓84kPa左右，密封油滲漏進入發(fā)電機存在可能性。機組正常運行時，#6機組氫壓維持在0.42-0.45MPa，定冷水壓力一般在0.35-0.36MPa，發(fā)電機內(nèi)氫氣壓力高于定冷水壓力。由于發(fā)電機線棒采用焊接接頭，通過聚四氟乙烯短管與匯水管接頭連接，短接一般使用卡箍連接，嚴密性與焊接街頭相比較差，少量的氫氣從不嚴密處漏入定冷水箱是存在可能性的，且本機組允許定冷水箱內(nèi)的漏氫量為0.42m3/d；同時定冷水箱使用充氮隔離空氣。
現(xiàn)場檢查表明充氮壓力表及煤氣表顯示均在正常范圍內(nèi)?？紤]到密封油滲漏進入定冷水系統(tǒng)必須有個必要條件，即發(fā)電機內(nèi)的匯水管下部積油淹沒水管或線棒接頭才有可能導致系統(tǒng)中進油，但是現(xiàn)場檢查浮子檢漏儀均未發(fā)現(xiàn)存油現(xiàn)象，因此可以排除密封油滲漏進入定冷水系統(tǒng)的可能[1]。
3.4梳理發(fā)電機密封油與定冷水系統(tǒng)關聯(lián)部分。
在機組設計之初[2]，為了防止定冷水壓力大于氫氣壓力，本機組設置有氫水差壓變送器，該變送器兩測點分別取自#8瓦空側密封進油管壓力及定冷水進入發(fā)電機匯水管前壓力，而遠方DCS系統(tǒng)畫面顯示有差壓指示及報警，但不作保護。如圖2、圖3所示。
氫水差壓開關（如圖4所示）的作用是保證機組正常運行時發(fā)電機內(nèi)氫氣壓力大于定冷水壓力，防止定冷水漏入發(fā)電機而引起發(fā)電機損壞等非停事故，其報警定值設置為0.035MPa。氫水差壓開關位于汽機房13.7米發(fā)電機勵側防護罩中，一側接定冷水進水管，另一側接發(fā)電機消泡箱回油管（以消泡箱回油壓力等同發(fā)電機內(nèi)氫氣壓力），關閉發(fā)電機氫水差壓開關兩側進口閥門，拆開氫水差壓開關定冷水側接頭，發(fā)現(xiàn)有油存在，由此可證明氫水差壓開關內(nèi)部膜片已擊穿損壞，發(fā)電機密封油由此膜片穿孔進入定冷水系統(tǒng)中。
4、定冷水系統(tǒng)換水
結合發(fā)電機廠針對本機組定冷水中進油情況的答復與建議[3]，利用#6機組調(diào)停，對#6機定子冷卻水系統(tǒng)進行全面的清洗換水處理，并更換已被污染的定冷水濾網(wǎng)濾芯（如圖5所示）。定冷水采用廠母蒸汽進行伴熱，以提高定冷水溫度，較高的水溫有利于系統(tǒng)的清洗（如圖6所示）；同時啟動定冷泵打循環(huán)，并開啟定冷水箱頂部溢流，將浮在水箱內(nèi)定冷水表面的油污及時通過溢流管（如圖7所示）排出。通過反復的加熱、循環(huán)、溢流和換水，定冷水水質化驗合格，定冷水系統(tǒng)已具備投用條件。
5、結論
通過對相關的油系統(tǒng)排查與探究，確定了導致該機組發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)水中進油的原因為：發(fā)電機密封油通過氫水差壓開關內(nèi)部膜片破損處滲漏進入定冷水系統(tǒng)。經(jīng)更換氫水差壓開關，定冷水系統(tǒng)進行加熱、循環(huán)、溢流、放水等處理后，定冷水水質經(jīng)檢測已達到機組正常運行要求。定冷水系統(tǒng)作為機組最重要的輔機系統(tǒng)之一，其安全可靠性起著至關重要的作用，此定冷水系統(tǒng)進油的分析和處理，對同類型機組的異常處理也有一定的借鑒意義。
參考文獻：
[1] 余建華，發(fā)電廠電氣設備及運行[M]，北京，中國電力出版社，2009
[2] 上海汽輪發(fā)電機有限公司630MW汽輪發(fā)電機安裝使用說明書
[3] 上海電氣電站設備有限公司發(fā)電機廠關于鎮(zhèn)江電廠定冷水進油問題傳真
