双水内冷发电机转子出水支座甩水现象分析及处理措施.doc

三,出水支座鼓风甩水的原因分析在内冷水系统设计,出水支座结构和甩水现象做了逐步深入的分析之后,我们发现,造成鼓风甩水的原因主要有以下几点:出水支座内部水位太高...双水内冷发电机转子出水支座甩水分析及措施 摘要　文章分析了N300MW双水内冷发电机转子出水支座甩水的原因。关键词　出水支座　甩水　原因分析　消除措施 厦门华夏电力公司嵩屿电厂二期工程（2×300MW火电机组）采用了上海电站集团的三大主机设备。其中，发电机为上海汽轮发电机厂生产的QFS2-300-2型双水内冷发电机从轴中心孔进入，转子线棒冷却，最后转子出水支座，再通过回水管道回至水箱。设有两道密封环和←图2:出水支座结构图 ①发电机转轴 ② 转子出水孔 ③转子卸水槽 ④ 齿形水封 ⑤回水腔室 ⑥ 水封体 ⑦ 出水座上半部⑧出水座下半部 ⑨积水槽 ⑩出水管法兰（两侧都有） 在嵩屿电厂二期工程#3机组试运过程中，这两处动静密封均发生了冷水泄漏现象。特别是出水支座的严重甩水，给机组的安全运行带来了很大的威胁。经过多次的检查和逐步深入的分析，我们终于查清了甩水的原因，并利用机组停机消缺机会实施了综合整治措施，比较彻底地消除了甩水泄漏现象。 二、出水支座的甩水现象 #3机组的转冷水系统是严格按照厂家和设计院的图纸进行安装的。整套启动之前，安装人员已对转冷水系统进行了管道冲洗和初步的调试。期间均没有发现动静密封有任何泄漏迹象。在机组进行盘车时，该系统的运行也很正常。 2005年12月14日，#3机组进行首次的冲转。在转速较低时，转冷水系统没有异常。当机组开始2040rpm中速暖机时，出水支座励端开始出现了鼓风和并有水雾甩出。当机组升速到3000rpm时，励端甩水情况越来越严重，支座下部的密封处有水流淌下，支座四周水珠飞溅。 在机组正式并网之前，安装人员利用停机时间对出水支座进行了检查，并对支座内部的四氟乙烯档板进行了更换，对上下错搭的接头进行了更正。但是，机组重新启动后，该部位的甩水现象并没有改善。值得一提的是，出水支座的汽端始终没有出现甩水鼓风的现象。 出水支座的严重甩水，容易造成发电机及周边的热工、电气设备进水受潮，也使得转子冷却水箱的水位难以保持，给机组的安全运行造成不小的危害。 三、出水支座鼓风甩水的原因分析 在内冷水系统设计、出水支座结构和甩水现象做了逐步深入的分析之后，我们发现，造成鼓风甩水的原因主要有以下几点： 出水支座内部水位太高 转冷水系统存在着动（发电机转子）和静（供水装置及管道）两部分。在机组冲转前后，转冷水只依靠转子冷却水泵升压供水，进入出水支座的冷却水量不多（约为10t/h），不存在回水不及、水位升高的问题。当机组冲转后，旋转的发电机转子起到另一台离心泵的作用，从励端的中心孔抽吸冷却水，并从汽端的大轴圆周上的甩水孔高速甩到出水支座，冷却水流量也增至额定转速时的30-40t/h。出水支座内的水是依靠重力自流回零米层的转冷水箱的，如果回水不畅，则水位抬升。由于出水支座内的积水在转子水流冲击下处于翻滚状态，而且励端的轴径大，水位上升必然倒致部分水流率先从励端溢出，沿着水封外漏。而汽端由于轴径小，水封位置高，因此不易溢漏。 我们通过在出水支座上加装透明塑料联通管的方法观察，运行中#3机组的出水支座的确存在着水位偏高的问题。那么为什么在额定流量的情况下水位会偏高呢？通过进一步分析发现，造成水位偏高的主要原因是设计院的回水管道设计不合理。从机头看去，发电机顺时针高速甩水，回水管应顺着转向接在左侧，而实际上却接在右侧逆向回水，必然造成支座内回水不畅，水位拥高。此外，回水水平管段的管径偏小也增加了回水的困难。 出水支座内部风压过大； 水位偏高为支座漏水提供了水源，而出水支座的大量漏气鼓风又为甩水提供了动力。那么，是什么原因造成了有大量的空气从支座内部的漏出呢？ 原来，由于出水支座结构的不对称，随着转轴的高速旋转并向四周甩水，其内部产生了射水泵的抽气效应。在出水支座的内圈，空气被高速水流带着甩到外圈，形成了一个负压的区域。汽端的水封正处于负压区，外界的空气通过汽端水封间隙被吸入出水支座内部。而在出水支座外圈，则形成正压区域。支座的回水管、励端的水封都处于这一正压区域，因此空气不断地从回水管道和励端水封处排出，并最终建立了一个沿着径向分布的相对稳定的气压场。 根据厂家的设计，回水管道应是支座内部的主要的排气渠道，转冷水箱是与大气相通的。如果回水管的排气通畅，支座内部的气压将会维持低水平，励端水封处的气压值较低，不会产生严重的鼓风漏气现象。但在#3机组实际运行中，有两种情况影响支座排气：一是排水不畅水位拥高，排水口被水淹没，回水管道不能连续排气；二是排水管进入转冷水箱后插入水面15mm，使得气压至少要克服这一水头才能够排出，加剧了排气的困难。在回水管排气不畅的情况下，