1 前言
山東中華聊城發(fā)電廠(chǎng)I期工程,采用上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司的QFSN-600-2型發(fā)電機(jī),其額定功率600MW,額定電壓20kV,額定電流19245A,額定氫壓0.4MPa。發(fā)電機(jī)采用水氫氫冷卻方式,即定子繞組水冷,轉(zhuǎn)子、定子鐵芯氫冷。
2 主要問(wèn)題
2.1 問(wèn)題的提出
2005年9月,聊城電廠(chǎng)進(jìn)行#1機(jī)組C級(jí)檢修,9月12日,#1發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)反沖洗一天后解開(kāi)錐形過(guò)濾器濾網(wǎng)檢查發(fā)現(xiàn)有大量明黃色片狀物體,其中一面附著少量面積的鐵銹紅色,最大的面積約3平方厘米。以后又經(jīng)過(guò)多次正反沖洗,每次均持續(xù)24小時(shí),濾網(wǎng)中均發(fā)現(xiàn)或多或少的黃色片狀物體。
2.2 分析過(guò)程
問(wèn)題發(fā)生后,專(zhuān)業(yè)人員對(duì)發(fā)電機(jī)定冷系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。
2.2.1 定子冷卻水路構(gòu)成。定子線(xiàn)圈冷卻水是由水箱、水泵、冷水器、過(guò)濾器、發(fā)電機(jī)定子線(xiàn)棒組成的環(huán)路。發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí),冷卻水通過(guò)外部進(jìn)水管進(jìn)入發(fā)電機(jī)勵(lì)端定子機(jī)座內(nèi)的環(huán)形總進(jìn)水管,其中一路通過(guò)聚四氟乙烯絕緣水管流如定子線(xiàn)棒中的空心導(dǎo)線(xiàn),然后從線(xiàn)圈的另一端(汽端)經(jīng)絕緣水管匯入環(huán)形出水管;另一路經(jīng)絕緣引水管流入定子線(xiàn)圈主引線(xiàn),出引線(xiàn)后經(jīng)絕緣引水管匯入安置在出線(xiàn)盒內(nèi)的出水管,然后也經(jīng)外管道匯入汽端環(huán)形出水管。雙路水流最后從汽端機(jī)座上部流出發(fā)電機(jī),經(jīng)總出水管返回到水箱。當(dāng)機(jī)組進(jìn)行反沖洗時(shí),通過(guò)A、B閥門(mén)的切換,冷卻水先進(jìn)入發(fā)電機(jī)汽端,再由勵(lì)端返回水箱。
2.2.2 雜質(zhì)成分的分析。由于數(shù)量太少,無(wú)法進(jìn)行正規(guī)的化學(xué)檢驗(yàn)(具體分析試驗(yàn),數(shù)量需達(dá)到250g)。經(jīng)過(guò)與普通調(diào)和漆漆皮燃燒對(duì)比,發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)并非大家普遍懷疑的調(diào)和漆漆皮。因?yàn)闄C(jī)組運(yùn)行過(guò)程中,水質(zhì)合格(PH值穩(wěn)定在7.0左右),基本排除水路結(jié)垢的可能。
2.2.3 雜質(zhì)可能的來(lái)源。如果發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中就出現(xiàn)如此多的雜質(zhì),就可能堵塞定子線(xiàn)棒空心水路,造成發(fā)熱。而機(jī)組檢修前,發(fā)電機(jī)運(yùn)行情況良好,從未發(fā)生過(guò)定子線(xiàn)圈溫度異常的現(xiàn)象。如果由此可以判定,此片狀雜質(zhì)位于彎管且正沖洗情況下不受力處。位置可能如下:
(1) 發(fā)電機(jī)內(nèi)部。因?yàn)榇穗s質(zhì)顏色同發(fā)電機(jī)內(nèi)部絕緣漆相似,將發(fā)電機(jī)內(nèi)部列為重點(diǎn)懷疑對(duì)象。
。2) 水箱、過(guò)濾器、冷水器及外部管道。盡管水回路材質(zhì)皆為不銹鋼,但不排除刷漆的可能。
。3) 混床式離子交換器。由于樹(shù)脂同雜質(zhì)顏色、材料類(lèi)似,也列為懷疑對(duì)象。
2.3 處理
由于機(jī)組C級(jí)檢修工期緊,檢修人員在以上部位分別組織排查工作。由于反沖洗時(shí)錐形濾網(wǎng)位于發(fā)電機(jī)勵(lì)端出水口外,而面積大的片狀物不可能通過(guò)定子空心線(xiàn)棒,所以重點(diǎn)部位放在發(fā)電機(jī)勵(lì)端匯水管處。解開(kāi)外部管道,利用內(nèi)窺鏡進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)定子機(jī)座頂部的L型管道(約1.2~1.5m)內(nèi)表面附著黃色油漆,根據(jù)其脫落程度、顏色可以判斷,雜質(zhì)的出處就在于此。緊接著發(fā)電機(jī)汽端同樣發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。
對(duì)定子冷卻水進(jìn)出水總管內(nèi)壁涂有的環(huán)氧漆進(jìn)行了脫漆的具體處理方法如下:松開(kāi)匯水管固定螺栓,用5T千斤頂(勵(lì)側(cè),汽側(cè)用小壓力閥)將匯水管與機(jī)座法蘭頂開(kāi),插入1~2mm厚(堵板上開(kāi)幾個(gè)孔,便于與法蘭固定)工具堵板。用兩根3mm扁鐵做工具(約1.5M長(zhǎng))將除漆劑送入管道,噴除漆劑4~5瓶,過(guò)15~20分鐘后,用鋼絲球扎在鋼絲繩上塞入管道內(nèi)來(lái)回拉動(dòng),將油漆剝離管子表面;用吸塵器將剝落的油漆皮吸出,內(nèi)窺鏡檢查,確認(rèn)管道內(nèi)無(wú)異物后將總水管法蘭松掉,將工具堵板取出,用白布包好法蘭,清理法蘭內(nèi)側(cè)面,伸入內(nèi)窺鏡檢查無(wú)異物。用鐵絲將上下密封圈取下,法蘭密封槽填入密封膠,粘上密封圈,對(duì)水管進(jìn)行了恢復(fù)。
3 同時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題
3.1 問(wèn)題一
3.1.1 問(wèn)題的提出
檢修人員對(duì)該發(fā)電機(jī)汽、勵(lì)側(cè)端蓋打開(kāi),進(jìn)行上述脫漆處理的同時(shí),還發(fā)現(xiàn)了以下問(wèn)題:發(fā)電機(jī)勵(lì)側(cè)定子支持筋螺桿12個(gè)、汽側(cè)8個(gè)支持筋螺母松動(dòng)螺母用手?jǐn)Q得動(dòng);勵(lì)端引線(xiàn)夾板固定玻璃鋼的螺母脫落;固定支架與錐環(huán)支架的螺母和螺桿大部分松動(dòng);一處支架與錐環(huán)之間的固定滌綸玻璃絲塊脫落。
3.2.1 處理過(guò)程
對(duì)螺栓松動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行了緊固處理:用專(zhuān)用工具對(duì)汽勵(lì)兩側(cè)所有支持筋螺母進(jìn)行1000N.mde的力矩緊固,再在螺母及螺桿間沖了3點(diǎn)45度角的樣沖眼,并綁扎5道滌玻繩,刷環(huán)氧粘膠劑固化緊鎖。對(duì)定子鐵心穿心螺桿緊固處理檢查穿心螺桿鎖緊情況,并用滌玻繩綁扎5道,用環(huán)氧粘膠劑固化緊鎖。
3.2 問(wèn)題二
上述問(wèn)題處理完畢后,回裝汽、勵(lì)側(cè)端蓋前,發(fā)電機(jī)進(jìn)行了0.5MPa,8小時(shí)的靜態(tài)水壓試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)B相出線(xiàn)板與冷卻水管接頭處滲水。進(jìn)行緊固后良好。
4 原因分析
4.1 發(fā)電機(jī)定子機(jī)座頂部的L型管道內(nèi)表面附著奶黃色醇酸耐油漆的現(xiàn)象,系當(dāng)時(shí)在設(shè)備制作的過(guò)程中,設(shè)備廠(chǎng)家進(jìn)行油漆工序時(shí),未對(duì)定冷水管道做好防護(hù)措施而造成的誤噴入。如果不及時(shí)進(jìn)行處理,嚴(yán)重時(shí)可堵塞定子線(xiàn)圈,造成線(xiàn)圈發(fā)熱,嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。
4.2 發(fā)電機(jī)定子支持筋螺桿和定子鐵心穿心螺桿松動(dòng)現(xiàn)象的原因分析:在機(jī)組運(yùn)行時(shí),設(shè)備內(nèi)溫度較高,矽鋼片兩側(cè)涂刷的絕緣漆膜會(huì)出現(xiàn)局部蠕變現(xiàn)象,而大型機(jī)組矽鋼片數(shù)量多,軸向尺寸長(zhǎng),蠕變后容易產(chǎn)生螺桿預(yù)緊力下降,造成螺母的松動(dòng);另外因熱脹冷縮和恒壓條件下(熱)應(yīng)力的逐漸降低也會(huì)造成松動(dòng)現(xiàn)象。發(fā)電機(jī)勵(lì)側(cè)支架上固定螺栓松動(dòng)系機(jī)組運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)、穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)電磁力作用所致。
5 措施
5.1 本次小修對(duì)所發(fā)現(xiàn)的定冷水管道內(nèi)油漆及發(fā)電機(jī)定子螺栓松動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了處理,并對(duì)螺栓采取了必要的緊固和防脫措施。
5.2 在以后的機(jī)組大小修時(shí),除了做各種預(yù)防性電氣試驗(yàn)和水壓試驗(yàn)外,要加入對(duì)發(fā)電機(jī)定子進(jìn)行全面直觀(guān)檢查的項(xiàng)目,檢查定子鐵心外圓繞組端部、鐵心內(nèi)外圓、端部定位筋和穿心螺桿的螺母及槽楔、連接線(xiàn)的固定情況,應(yīng)特別留意部件有無(wú)過(guò)熱變色和出現(xiàn)黃粉等松動(dòng)跡象;檢查定子鐵心內(nèi)圓氣隙隔板綁扎有無(wú)松動(dòng)及鐵心通風(fēng)道內(nèi)有無(wú)異物等情況。
5.3 發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行期間,加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的日常監(jiān)護(hù)。